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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- Ceramic Products (AREA)
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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