JPS59153851A - アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結体の製造法 - Google Patents
アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結体の製造法Info
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- JPS59153851A JPS59153851A JP58025514A JP2551483A JPS59153851A JP S59153851 A JPS59153851 A JP S59153851A JP 58025514 A JP58025514 A JP 58025514A JP 2551483 A JP2551483 A JP 2551483A JP S59153851 A JPS59153851 A JP S59153851A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、立方晶窒化硼素粉末を主材とし。
其の主材に副材とするアルミナ粉末と窒化チタン粉末と
を加えた混合粉末を使用して立方晶窒化硼素系焼結体を
製造する方法に関するものである０ 本発明は、主材とする立方晶窒化硼素粉末に副材とする
アルミナ粉末と窒化チタン粉末とを加えた混合粉末に、
焼結助材とするアルミニウム粉末と珪素粉末とを添加し
た混合粉末を焼結用の原料粉末として使用することを特
徴とするものである。
を加えた混合粉末を使用して立方晶窒化硼素系焼結体を
製造する方法に関するものである０ 本発明は、主材とする立方晶窒化硼素粉末に副材とする
アルミナ粉末と窒化チタン粉末とを加えた混合粉末に、
焼結助材とするアルミニウム粉末と珪素粉末とを添加し
た混合粉末を焼結用の原料粉末として使用することを特
徴とするものである。
本発明は２以上に説明した焼結用の原料粉末を立方晶窒
化硼素の安定なる温度圧力条件を満足すると同時に焼結
用の原料粉末の中に焼結用の助材として混合しているア
ルミニウム粉末と珪素粉末とが溶融状態を生成して液相
焼結作用を行うに必要な温度圧力条件を満足するｉ、
５００℃乃至１．６００℃の範囲内の温度と４７．００
０ｋｐ ／ ｃｒｌ乃至５０．０００ ｋｇ／Ｃｄの範
囲内の圧力とのもとに曝らして、焼結用の原料粉末を液
相焼結することを”特徴とするものである。
化硼素の安定なる温度圧力条件を満足すると同時に焼結
用の原料粉末の中に焼結用の助材として混合しているア
ルミニウム粉末と珪素粉末とが溶融状態を生成して液相
焼結作用を行うに必要な温度圧力条件を満足するｉ、
５００℃乃至１．６００℃の範囲内の温度と４７．００
０ｋｐ ／ ｃｒｌ乃至５０．０００ ｋｇ／Ｃｄの範
囲内の圧力とのもとに曝らして、焼結用の原料粉末を液
相焼結することを”特徴とするものである。
本発明は１以上に説明した焼結用の原料粉末を以上に説
明した焼結用圧力にて加圧すると同時に焼結用温度にて
加熱して、極めて高い硬度を持つと共に強い耐酸化性を
も備えた立方晶窒化硼素系焼結体を製造することのでき
る工業的に有効な方法を提供することを目的とするもの
である。
明した焼結用圧力にて加圧すると同時に焼結用温度にて
加熱して、極めて高い硬度を持つと共に強い耐酸化性を
も備えた立方晶窒化硼素系焼結体を製造することのでき
る工業的に有効な方法を提供することを目的とするもの
である。
次に１本発明の方法によって、アルミナと窒化チタンと
を複合した立方晶窒化硼素焼結体を製造する工程と作用
とについて説明する。
を複合した立方晶窒化硼素焼結体を製造する工程と作用
とについて説明する。
立方晶窒化硼素系焼結体を製造する焼結用原料には、主
材とする立方晶窒化硼素粉末を５０重量％乃至７０重量
％と、アルミナ粉末を２０重量％乃至１０重量％と、窒
化チタン粉末を１８重量％乃至８重量％と、アルミニウ
ム粉末を８重量％乃至１０重量％と、珪素粉末を４重量
％乃至２重量％との割合範囲内より選定した割合にて混
合した混合粉末を焼結用原料として使用する。斯様に調
合した焼結用原料を容器内に充填し、其の容器を高温高
圧発生室内に装填する。
材とする立方晶窒化硼素粉末を５０重量％乃至７０重量
％と、アルミナ粉末を２０重量％乃至１０重量％と、窒
化チタン粉末を１８重量％乃至８重量％と、アルミニウ
ム粉末を８重量％乃至１０重量％と、珪素粉末を４重量
％乃至２重量％との割合範囲内より選定した割合にて混
合した混合粉末を焼結用原料として使用する。斯様に調
合した焼結用原料を容器内に充填し、其の容器を高温高
圧発生室内に装填する。
次いで、容器内に充填した焼結用原料を焼結する作業に
おいて使用する焼結用温度と焼結用圧力とを、立方晶窒
化硼素の安定なる温度圧力条件を満足すると同時に焼結
用原料の中に焼結助材として混合しているアルミニウム
粉末と珪素粉末との混合粉末が溶融状態を生成して焼結
用原料である混合粉末が液相焼結を行うに必要な温度圧
力条件を満足する温度と圧力とを選定する。次いで、高
温高圧発生室内に装填した容器内の焼結用原料を焼結す
る作業を始めるに際して、先づ、容器内の焼結用原料に
選定した焼結用圧力を加える。続いて、焼結用圧力を加
えた状態にある焼結用原料に徐々に加熱して選定した焼
結用温度にまで昇温して、其の焼結用温度を保持するに
必要な加熱を１０分間乃至６０分間持続する。斯様に焼
結用原料を焼結用温度と焼結用圧力とのもとに１０分間
乃至６０分間曝らすときは、其の焼結用原料の中に混合
さ訃ていた焼結助材であるアルミニウムと珪素との混合
粉末が溶融状態を生成して、其の生成したアルミニウム
ー珪素合金溶融体が、立方晶窒化硼素粒子の多数個とア
ルミナ粒子の多数個と窒化チタン粒子の多数個とが混合
して成れる乗合体における個々の粒子の間の間隙に充塞
して、液相焼結作用を行って、液相焼結体を生成する。
おいて使用する焼結用温度と焼結用圧力とを、立方晶窒
化硼素の安定なる温度圧力条件を満足すると同時に焼結
用原料の中に焼結助材として混合しているアルミニウム
粉末と珪素粉末との混合粉末が溶融状態を生成して焼結
用原料である混合粉末が液相焼結を行うに必要な温度圧
力条件を満足する温度と圧力とを選定する。次いで、高
温高圧発生室内に装填した容器内の焼結用原料を焼結す
る作業を始めるに際して、先づ、容器内の焼結用原料に
選定した焼結用圧力を加える。続いて、焼結用圧力を加
えた状態にある焼結用原料に徐々に加熱して選定した焼
結用温度にまで昇温して、其の焼結用温度を保持するに
必要な加熱を１０分間乃至６０分間持続する。斯様に焼
結用原料を焼結用温度と焼結用圧力とのもとに１０分間
乃至６０分間曝らすときは、其の焼結用原料の中に混合
さ訃ていた焼結助材であるアルミニウムと珪素との混合
粉末が溶融状態を生成して、其の生成したアルミニウム
ー珪素合金溶融体が、立方晶窒化硼素粒子の多数個とア
ルミナ粒子の多数個と窒化チタン粒子の多数個とが混合
して成れる乗合体における個々の粒子の間の間隙に充塞
して、液相焼結作用を行って、液相焼結体を生成する。
次いで、加えていた焼結用圧力は保持したままで、加熱
のみを停止して更に高温高圧発生室を冷却して５００℃
にまで降温する。其の焼結用圧力を加えられてａるまま
で液相焼結体が３００℃にまで冷却されるときは１個々
の立方晶窒化硼素粒子および個々のアルミナ粒子および
個々の窒化チタン粒子の間の間隙に充塞していたアルミ
ニウムー珪素合金溶融体が凝固して海綿状構造のアルミ
ニウムー珪素合金組織体を生成して、其の生成したアル
ミニウムー珪素合金組織が個々の立方晶窒化硼素粒子お
よび個々のアルミナ粒子および個々の窒化チタン粒子を
結合した固相焼結体である立方晶窒化硼素系焼結体を生
成する。其の冷却作業において立方晶窒化硼素粒子は、
焼結用圧力である４ ７． ＯＯＯ’に２／ ｃｒｌ乃
至５０．０００ ｋｒ／ ｃｒｌの圧力のもとにおかれ
ての冷却作業であるから安定した結晶状態を保持するの
である。次いで、保持していた焼結用圧力を常圧にもど
して高温高圧発生室内より容器を押し出して其の容器内
より固相焼結体を取シ出す。取り出して得られる固相焼
結体は、立方晶窒化硼素粒子の多数個とアルミナ粒子の
多数個と窒化チタン粒子の多数個との混合物より成る集
合体における個々の粒子の間の間隙に。
のみを停止して更に高温高圧発生室を冷却して５００℃
にまで降温する。其の焼結用圧力を加えられてａるまま
で液相焼結体が３００℃にまで冷却されるときは１個々
の立方晶窒化硼素粒子および個々のアルミナ粒子および
個々の窒化チタン粒子の間の間隙に充塞していたアルミ
ニウムー珪素合金溶融体が凝固して海綿状構造のアルミ
ニウムー珪素合金組織体を生成して、其の生成したアル
ミニウムー珪素合金組織が個々の立方晶窒化硼素粒子お
よび個々のアルミナ粒子および個々の窒化チタン粒子を
結合した固相焼結体である立方晶窒化硼素系焼結体を生
成する。其の冷却作業において立方晶窒化硼素粒子は、
焼結用圧力である４ ７． ＯＯＯ’に２／ ｃｒｌ乃
至５０．０００ ｋｒ／ ｃｒｌの圧力のもとにおかれ
ての冷却作業であるから安定した結晶状態を保持するの
である。次いで、保持していた焼結用圧力を常圧にもど
して高温高圧発生室内より容器を押し出して其の容器内
より固相焼結体を取シ出す。取り出して得られる固相焼
結体は、立方晶窒化硼素粒子の多数個とアルミナ粒子の
多数個と窒化チタン粒子の多数個との混合物より成る集
合体における個々の粒子の間の間隙に。
アルミニウムー珪素合金より成る海綿状組織の金属組織
が充塞していて、其の海綿状構造の金属組織が個々の立
方晶窒化硼素粒子および個々のアルミナ粒子および個々
の窒化チタン粒子を結合して焼結組織体を構成している
アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結
体である。
が充塞していて、其の海綿状構造の金属組織が個々の立
方晶窒化硼素粒子および個々のアルミナ粒子および個々
の窒化チタン粒子を結合して焼結組織体を構成している
アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結
体である。
次に９本発明の方法により立方晶窒化硼素系焼結体を製
造する作業を実施例により説明する。
造する作業を実施例により説明する。
実施例 １゜
焼結用原料には、立方晶窒化硼素粉末を５０重量％と、
アルミナ粉末を２０重量％と、窒化チタン粉末を１８重
量％と、アルミニウム粉末を８重量％と、珪素粉末を４
重量％との割合にて混合した混合粉末を使用した。斯様
に調合した焼結用原料を容器内に充填して、其の容器を
高温高圧発生装置における高温高圧発生室内に装填した
。次いで、容器内の焼結用原料を焼結する作業において
使用する焼結用温度には。
アルミナ粉末を２０重量％と、窒化チタン粉末を１８重
量％と、アルミニウム粉末を８重量％と、珪素粉末を４
重量％との割合にて混合した混合粉末を使用した。斯様
に調合した焼結用原料を容器内に充填して、其の容器を
高温高圧発生装置における高温高圧発生室内に装填した
。次いで、容器内の焼結用原料を焼結する作業において
使用する焼結用温度には。
ｉ、 ｓ ｏ ｏ℃の温度を選定し、焼結用圧力には４
７、０００ ｋｇ／ ｃｔ／ｌの圧力を選定した。次い
で。
７、０００ ｋｇ／ ｃｔ／ｌの圧力を選定した。次い
で。
焼結作業を始めるに当り、先づ、容器内の焼結用原料に
選定した焼結用圧力４７．０００ ｋｇ／ ｃｒ＆を加
えた。続いて、其の焼結用圧力を加えた状態にある焼結
用原料を徐々に加熱して選定した焼結用温度１．５００
℃にまで昇温して、其の焼結用温度１．５００℃を保持
するために必要な加熱を５０分間持続した。次いで、加
えていた焼結用圧力は保持したままで加熱のみを停止し
。
選定した焼結用圧力４７．０００ ｋｇ／ ｃｒ＆を加
えた。続いて、其の焼結用圧力を加えた状態にある焼結
用原料を徐々に加熱して選定した焼結用温度１．５００
℃にまで昇温して、其の焼結用温度１．５００℃を保持
するために必要な加熱を５０分間持続した。次いで、加
えていた焼結用圧力は保持したままで加熱のみを停止し
。
更に高温高圧発生室を外部より水冷した。次いで、其の
室内の温度が３００℃に降温した後に保持していた焼結
用圧力を常圧にもどして高温高圧発生室内より容器を押
し出し、其の容器内よシ焼結体を取り出した。得られた
焼結体は。
室内の温度が３００℃に降温した後に保持していた焼結
用圧力を常圧にもどして高温高圧発生室内より容器を押
し出し、其の容器内よシ焼結体を取り出した。得られた
焼結体は。
立方晶窒化硼素粒子の多数個とアルミナ粒子の多数個と
窒化チタン粒子の多数個とが混合して成る集合体におけ
る個々の粒子の間の間隙に。
窒化チタン粒子の多数個とが混合して成る集合体におけ
る個々の粒子の間の間隙に。
アルミニウムー珪素合金よ構成る海綿状構造の合金組織
が充塞していて、其の海綿状構造の合金組織が個々の立
方晶窒化硼素粉末および個々のアルミナ粒子および個々
の窒化チタン粒子を結合して焼結組織体を構成している
アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結
体であった。
が充塞していて、其の海綿状構造の合金組織が個々の立
方晶窒化硼素粉末および個々のアルミナ粒子および個々
の窒化チタン粒子を結合して焼結組織体を構成している
アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結
体であった。
実施例 ２
焼結用原料には、立方晶窒化硼素粉末を６０重量％と、
アルミナ粉末を１６重量％と窒化チタン粉末を１２重量
％と、アルミニウム粉末を９重量％と、珪素粉末を３重
量％との割合にて混合した混合粉末を使用した。斯様に
調合した焼結用原料を用いて立方晶窒化硼素系焼結体を
製造する作業は実施例１の場合と同様にして行った。作
業を終えて得た焼結体は、実施例１において得た焼結体
と同様な焼結組織体を構成しているアルミナと窒化チタ
ンとを複合した立方晶窒化硼素焼結体であった。
アルミナ粉末を１６重量％と窒化チタン粉末を１２重量
％と、アルミニウム粉末を９重量％と、珪素粉末を３重
量％との割合にて混合した混合粉末を使用した。斯様に
調合した焼結用原料を用いて立方晶窒化硼素系焼結体を
製造する作業は実施例１の場合と同様にして行った。作
業を終えて得た焼結体は、実施例１において得た焼結体
と同様な焼結組織体を構成しているアルミナと窒化チタ
ンとを複合した立方晶窒化硼素焼結体であった。
実施例３゜
焼結用原料には、立方晶窒化硼素粉末を７０重量％と、
アルミナ粉末を１０重量％と、窒化チタン粉末を８重量
％と、アルミニウム粉末を１０重量％と、珪素粉末を２
重量％との割合にて混合した混合粉末を使用した。斯様
に調合した焼結用原料を用いて立方晶窒化硼素系焼結体
を製造する作業は実施例１の場合と同様にして行った。
アルミナ粉末を１０重量％と、窒化チタン粉末を８重量
％と、アルミニウム粉末を１０重量％と、珪素粉末を２
重量％との割合にて混合した混合粉末を使用した。斯様
に調合した焼結用原料を用いて立方晶窒化硼素系焼結体
を製造する作業は実施例１の場合と同様にして行った。
作業を終えて得た焼結体は、実施例１において得た焼結
体と同様な焼結組織体を構成しているアルミナと窒化チ
タンとを複合した立方晶窒化硼素焼結体であった。
体と同様な焼結組織体を構成しているアルミナと窒化チ
タンとを複合した立方晶窒化硼素焼結体であった。
以上に説明した実施例にて製造した立方晶窒化硼素系焼
結体よ構成るチップと、炭化タングステン粉末に１０重
量％のコバルト粉末を添加し７た混合粉末を焼結した炭
化タングステン焼結体より成るチップとの切削性能に関
する実績は次の如くであった。
結体よ構成るチップと、炭化タングステン粉末に１０重
量％のコバルト粉末を添加し７た混合粉末を焼結した炭
化タングステン焼結体より成るチップとの切削性能に関
する実績は次の如くであった。
切削作業は、クロム工具鋼材を成形加工して焼き入れし
た輪状体を外径５２ミ！Ｊ、幅１５ミリのコロ軸受用外
輪に切削する作業を行った。其の切削作業において、炭
化タングステン焼結体より成るチップを使用した場合は
、−回の研磨にて連続して２６個切削できた。立方晶窒
化硼素系焼結体より成るチップを使用した場合は。
た輪状体を外径５２ミ！Ｊ、幅１５ミリのコロ軸受用外
輪に切削する作業を行った。其の切削作業において、炭
化タングステン焼結体より成るチップを使用した場合は
、−回の研磨にて連続して２６個切削できた。立方晶窒
化硼素系焼結体より成るチップを使用した場合は。
−回の研磨にて連続して１，７１０個乃至１，９３０個
切削できた。その実験によって１本発明の方法によって
製造した立方晶窒化硼素系焼結体は切削用工具材として
優れた性能を実現することができた。従って９本発明の
アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結
体の製造法は工業的に有効な方法であることが実鐙でき
た。
切削できた。その実験によって１本発明の方法によって
製造した立方晶窒化硼素系焼結体は切削用工具材として
優れた性能を実現することができた。従って９本発明の
アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結
体の製造法は工業的に有効な方法であることが実鐙でき
た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 立方晶窒化硼素粉末を５０重量％乃至７０重量％と、ア
ルミナ粉末を２０重量％乃至１０重量％と、窒化チタン
粉末を１８重量％乃至８重量％と、アルミニウム粉末を
８重量％乃至１０重量％と珪素粉末を４重量％乃至２重
量％と。 の割合範囲内より選定した割合にて混合した混合粉末を
焼結用原料とし、其の焼結用原料を容器内に充填し、其
の容器を高温高圧発生室内に装填し９次いで、容器内に
充填した焼結用原料を焼結する作業において使用する焼
結用温度と焼結用圧力とを立方晶窒化硼素の安定なる温
度圧力条件を満足すると同時に焼結用原料中のアルミニ
ウムー珪素混合粉末が溶融状態を生成するに必要な温度
圧力条件をも満足する１、 ５００℃乃至１．６００℃
の範囲内の温度と４７．０００にり／ ａｄ乃至５０．
０００ ｋｇ／ ｃｒｌの範囲内の圧力とよシ選定し１
次いで、容器内の焼結用原料を焼結する作業を始めるに
当り、先づ、焼結用原料に選定した焼結用圧力を加え、
続いて、其の焼結用圧力を加えた状態にある焼結用原料
を徐々に加熱して選定した焼結用温度にまで昇温し。 続いて、其の焼結用温度を保持するに必要な加熱を１０
分間乃至６０分間持続し１次いで、加えていた焼結用圧
力は保持したままで加熱のみを停止し、更に高温高圧発
生室を冷却して其の室内の温度を３００℃にまで降温し
９次いで。 保持していた焼結用圧力を常圧にもどして焼結体を取り
出すことを特徴とする立方晶窒化硼素系焼結体の製造法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025514A JPS59153851A (ja) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025514A JPS59153851A (ja) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結体の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153851A true JPS59153851A (ja) | 1984-09-01 |
Family
ID=12168165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025514A Pending JPS59153851A (ja) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | アルミナと窒化チタンとを複合した立方晶窒化硼素焼結体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153851A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1867754A1 (en) * | 2006-05-26 | 2007-12-19 | Mitsubishi Materials Corporation | Cutting tool made of surface-coated cubic boron nitride-based ultra-high-pressure sintered material |
| US7932199B2 (en) | 2004-02-20 | 2011-04-26 | Diamond Innovations, Inc. | Sintered compact |
| US8017225B2 (en) | 2005-12-22 | 2011-09-13 | Mitsubishi Materials Corporation | Cutting tool made of surface-coated cubic boron nitride-based ultrahigh pressure sintered material |
| US8500834B2 (en) | 2004-02-20 | 2013-08-06 | Diamond Innovations, Inc. | Sintered compact |
-
1983
- 1983-02-19 JP JP58025514A patent/JPS59153851A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7932199B2 (en) | 2004-02-20 | 2011-04-26 | Diamond Innovations, Inc. | Sintered compact |
| US8067323B2 (en) | 2004-02-20 | 2011-11-29 | Diamond Innovations, Inc. | Sintered compact |
| US8500834B2 (en) | 2004-02-20 | 2013-08-06 | Diamond Innovations, Inc. | Sintered compact |
| US8017225B2 (en) | 2005-12-22 | 2011-09-13 | Mitsubishi Materials Corporation | Cutting tool made of surface-coated cubic boron nitride-based ultrahigh pressure sintered material |
| EP1867754A1 (en) * | 2006-05-26 | 2007-12-19 | Mitsubishi Materials Corporation | Cutting tool made of surface-coated cubic boron nitride-based ultra-high-pressure sintered material |
| US7939186B2 (en) | 2006-05-26 | 2011-05-10 | Mitsubishi Materials Corporation | Cutting tool made of surface-coated cubic boron nitride-based ultra-high-pressure sintered material |
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