JPS5895662A - 窒化珪素と窒化チタニウム複合焼結体 - Google Patents
窒化珪素と窒化チタニウム複合焼結体Info
- Publication number
- JPS5895662A JPS5895662A JP56193255A JP19325581A JPS5895662A JP S5895662 A JPS5895662 A JP S5895662A JP 56193255 A JP56193255 A JP 56193255A JP 19325581 A JP19325581 A JP 19325581A JP S5895662 A JPS5895662 A JP S5895662A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon nitride
- sintered body
- titanium nitride
- nitride
- cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は窒化珪素と窒化チタニウムとの複合体からなり
、特に切削工員材料に好適な高強度セラミックス焼結体
に関するものである。
、特に切削工員材料に好適な高強度セラミックス焼結体
に関するものである。
窒化珪素焼結体は高強度部品、耐摩部品、耐熱部品材料
として注目されているが、窒化珪素自体は焼結性が悪い
ため、従来から焼結助剤としてムｊｔＵｓ 、 ′ｋＩ
Ｉ１４Ｊ、 Ｙｓ（Ｊｓ等の酸化物を添加して窒化珪素
焼結体を得ている。更に、その特性の改良のために種々
の添加物について研究されているが、並びに耐摩耗性を
改良し切削工具材料に好適な焼結体を提供することを目
的として鋭意研究した結果、窒化聰ｌＩに時走量の窒化
チタニウムを添加する乙とにより、この目的が達成され
ることを知見した。
として注目されているが、窒化珪素自体は焼結性が悪い
ため、従来から焼結助剤としてムｊｔＵｓ 、 ′ｋＩ
Ｉ１４Ｊ、 Ｙｓ（Ｊｓ等の酸化物を添加して窒化珪素
焼結体を得ている。更に、その特性の改良のために種々
の添加物について研究されているが、並びに耐摩耗性を
改良し切削工具材料に好適な焼結体を提供することを目
的として鋭意研究した結果、窒化聰ｌＩに時走量の窒化
チタニウムを添加する乙とにより、この目的が達成され
ることを知見した。
本発明によれば、窒化珪素と、窒化チタニウム４０〜〕
Ｓ重量％と、ムｊＩＯＩ９ＭｇＯ，ムｊＮ及び希土類傘
属の酸化物のうち少なくとも一＠１０重量％以下とを含
有して成る窒化珪素と電化チタニウム１舎鉤結体が提供
される。
Ｓ重量％と、ムｊＩＯＩ９ＭｇＯ，ムｊＮ及び希土類傘
属の酸化物のうち少なくとも一＠１０重量％以下とを含
有して成る窒化珪素と電化チタニウム１舎鉤結体が提供
される。
本発明の筒金焼結体材料は種々の用途に使用され得るが
、高温強度と耐摩耗性が優れ、且つ窒化チタニウムは熱
伝導率が高く、高温における窒化珪素と鉄との反応を抑
える効果を持っているため、鉋および伽鉄の高速切削工
員材料に好ｊｌに使用される。
、高温強度と耐摩耗性が優れ、且つ窒化チタニウムは熱
伝導率が高く、高温における窒化珪素と鉄との反応を抑
える効果を持っているため、鉋および伽鉄の高速切削工
員材料に好ｊｌに使用される。
本発明において窒化チタニウムの量を４０〜７５重量優
に特定する理由は、４０重量％以下では焼結が不十分な
ため緻密体は得られず、７６重量％以上では窒化珪素の
特性がほとんど失なわれ靭性が低下しチッピングしやす
いためである。
に特定する理由は、４０重量％以下では焼結が不十分な
ため緻密体は得られず、７６重量％以上では窒化珪素の
特性がほとんど失なわれ靭性が低下しチッピングしやす
いためである。
また、出発原料の窒化珪素は焼結を容易にするためにａ
相の体積分率が少なくとも９０％以上で、平均粒径が９
．５ａｍ以下のものが好ましい。耐摩耗性を向上させる
ために焼結体のａ相の体積分率が４０％以上で結晶粒径
が２＃ｎ１以下であることが好ましい。ム１ｓＵｓ 、
ＭＨＯ、ＡｊｌＮ及び希土類金属の酸化物は焼結助剤
としての効果があるが、１０重量％を超えると粒界部分
にガラス相の晶出が多くなり、特性が低下するのでその
含有量は１０重量％以下がよい。
相の体積分率が少なくとも９０％以上で、平均粒径が９
．５ａｍ以下のものが好ましい。耐摩耗性を向上させる
ために焼結体のａ相の体積分率が４０％以上で結晶粒径
が２＃ｎ１以下であることが好ましい。ム１ｓＵｓ 、
ＭＨＯ、ＡｊｌＮ及び希土類金属の酸化物は焼結助剤
としての効果があるが、１０重量％を超えると粒界部分
にガラス相の晶出が多くなり、特性が低下するのでその
含有量は１０重量％以下がよい。
本発明において用いる焼結方法はホットプレス法が好ま
しく、その温度範囲は１６０σ〜１８０ｏ＠Ｑ、圧力は
１００ Ｋｇ ／ Ｏｎ” −３００Ｋｇ ／ ａｍ”
。
しく、その温度範囲は１６０σ〜１８０ｏ＠Ｑ、圧力は
１００ Ｋｇ ／ Ｏｎ” −３００Ｋｇ ／ ａｍ”
。
ｇＩｌｓ気は非酸化性ＩＦｓ気であれはよい。
次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例１
表１に示す所定割合に一合した原料をステンレス東ポッ
トミル中でサーメットボールを使用してメチルアルコー
ル中にて１３０時間振動ミルで粉砕混合した。その徒、
この混合物を黒鉛モールドを使用し、ホットプレスを行
ない緻密質焼結体を得た。ホットプレス条件は温度１７
００＠Ｏ１圧力２００Ｋｇ／ａｍ”、保持時間２０分で
あった。各焼結体の３点曲げ強度（室温及び１０００”
０ ）を測定し、その結果も表１に示した。
トミル中でサーメットボールを使用してメチルアルコー
ル中にて１３０時間振動ミルで粉砕混合した。その徒、
この混合物を黒鉛モールドを使用し、ホットプレスを行
ない緻密質焼結体を得た。ホットプレス条件は温度１７
００＠Ｏ１圧力２００Ｋｇ／ａｍ”、保持時間２０分で
あった。各焼結体の３点曲げ強度（室温及び１０００”
０ ）を測定し、その結果も表１に示した。
表 １
＊印の試料は本発明の範囲外である。
実施例２ ′
実施例１と゛同様の方法で表１中のム、Ｂ、０゜Ｄを切
削工＾゛用チップ形状にホットプレスした。
削工＾゛用チップ形状にホットプレスした。
な参、比較のため’Ｉ’ｉＮを含まないムｌ＊Ｏｓ −
ＹＩＯｓを添加した窒化珪素質焼結体による切削チップ
を同一条件で作成した。これ等の試料について切削テス
トを次の条件て行った。
ＹＩＯｓを添加した窒化珪素質焼結体による切削チップ
を同一条件で作成した。これ等の試料について切削テス
トを次の条件て行った。
被削ｍ：５ｎｓａ
チップ形状：０Ｉ８（超微工具協会規格）８ＮＮ４３２
切 刃：０．２ａＸ２０°チヤンフアホ一ニング切削速
度： ８００ ｍ ／ ｗｉｎ 切り込み ： ２ｍｍ 送り速度： Ｑ、 ３１１１１１ ／ Ｙ・マ（テスト
結果） 比較品の切削用チップは摩耗か激しく、わずか１０秒で
切削不能となった。これに対して、試料ムは２分間連続
切削後のフランク摩耗が０．２１ｍ、試料Ｂは０．１８
ｍ、試料Ｃは０．１１ｇ１１、試料りは０．０７ｇとい
う結果が得られ、窒化珪素中のＴｉＮ量が増加するに従
って摩耗量が減少する傾向が認められた。
度： ８００ ｍ ／ ｗｉｎ 切り込み ： ２ｍｍ 送り速度： Ｑ、 ３１１１１１ ／ Ｙ・マ（テスト
結果） 比較品の切削用チップは摩耗か激しく、わずか１０秒で
切削不能となった。これに対して、試料ムは２分間連続
切削後のフランク摩耗が０．２１ｍ、試料Ｂは０．１８
ｍ、試料Ｃは０．１１ｇ１１、試料りは０．０７ｇとい
う結果が得られ、窒化珪素中のＴｉＮ量が増加するに従
って摩耗量が減少する傾向が認められた。
本実施例に初ける切削条件はムｊｌＯｓ系令うミックス
切削工具の限界と考えられるが、本発明の焼結体試料０
．Ｄは破壊することなく連続切削が可能であり、且つ摩
耗量も顕著に低減することが判る。
切削工具の限界と考えられるが、本発明の焼結体試料０
．Ｄは破壊することなく連続切削が可能であり、且つ摩
耗量も顕著に低減することが判る。
本発明によれば、前述した実施例から明らかなように、
高温強度に優れ且つ耐摩耗性に優れており、切削工員材
料に好適な焼結体材料が得られる。
高温強度に優れ且つ耐摩耗性に優れており、切削工員材
料に好適な焼結体材料が得られる。
特町出拳人
京都セラミック株式会社
代表者 稲 盛 和、夫
Claims (1)
- 窒化珪素と、窒化チタニウム４０−７５重量粥と、ムｊ
ｓＯｓ 、 ＭＨＯ、ＡｊＮ及び希土類金属の酸化物の
うち少な（とも一種１０重量％以下とを含有して成る窒
化珪素と窒化チタニウム複金鋳結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56193255A JPS5895662A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 窒化珪素と窒化チタニウム複合焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56193255A JPS5895662A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 窒化珪素と窒化チタニウム複合焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895662A true JPS5895662A (ja) | 1983-06-07 |
Family
ID=16304907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56193255A Pending JPS5895662A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 窒化珪素と窒化チタニウム複合焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5895662A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161975A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 窒化珪素焼結体の製造方法 |
| JPS59217676A (ja) * | 1984-05-07 | 1984-12-07 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具用窒化けい素基焼結材料 |
| US4521525A (en) * | 1984-05-29 | 1985-06-04 | Gte Products Corporation | Silicon nitride bodies |
| US4578087A (en) * | 1983-01-10 | 1986-03-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Nitride based cutting tool and method for producing the same |
| US4632910A (en) * | 1984-05-29 | 1986-12-30 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Sintered material of silicon nitride for cutting tools and process therefor |
| US6010777A (en) * | 1997-01-31 | 2000-01-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Titanium carbo-nitride complex silicon nitride tool |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP56193255A patent/JPS5895662A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161975A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 窒化珪素焼結体の製造方法 |
| US4578087A (en) * | 1983-01-10 | 1986-03-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Nitride based cutting tool and method for producing the same |
| JPS59217676A (ja) * | 1984-05-07 | 1984-12-07 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具用窒化けい素基焼結材料 |
| JPS6253475B2 (ja) * | 1984-05-07 | 1987-11-10 | Mitsubishi Metal Corp | |
| US4521525A (en) * | 1984-05-29 | 1985-06-04 | Gte Products Corporation | Silicon nitride bodies |
| US4632910A (en) * | 1984-05-29 | 1986-12-30 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Sintered material of silicon nitride for cutting tools and process therefor |
| US6010777A (en) * | 1997-01-31 | 2000-01-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Titanium carbo-nitride complex silicon nitride tool |
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