JPS596837B2 - 工具用セラミック焼結体及びその製造法 - Google Patents
工具用セラミック焼結体及びその製造法Info
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- JPS596837B2 JPS596837B2 JP53164116A JP16411678A JPS596837B2 JP S596837 B2 JPS596837 B2 JP S596837B2 JP 53164116 A JP53164116 A JP 53164116A JP 16411678 A JP16411678 A JP 16411678A JP S596837 B2 JPS596837 B2 JP S596837B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は立方晶窒化硼素（以下ＣＢＮと称するρと金属
の酸化物との焼結体及びその製造法に関する。
の酸化物との焼結体及びその製造法に関する。
ＣＢＮはダイヤモンドに次ぐ硬度を有する硬質物質とし
て近年脚光を浴びており合成粉末及び焼結体工具が市販
されている。
て近年脚光を浴びており合成粉末及び焼結体工具が市販
されている。
ダイヤモンドは最も硬くまた熱伝導率も最高の物質であ
り工具材料として極めて優れているが、欠点は鉄系金属
と高温で化学反応しやすく、鉄系材料の切削には有効で
ないことである。
り工具材料として極めて優れているが、欠点は鉄系金属
と高温で化学反応しやすく、鉄系材料の切削には有効で
ないことである。
現在、鉄系金属の高速切削に使用されている工具材料と
しては、ＴｉＣ基サーメント、Ａｔ．ｚ Ｏ ｓ基セラ
ミック、また鋳鉄切削には炭化の必配のないＡＩ，２０
ｓ基セラミックが主として用いられている。
しては、ＴｉＣ基サーメント、Ａｔ．ｚ Ｏ ｓ基セラ
ミック、また鋳鉄切削には炭化の必配のないＡＩ，２０
ｓ基セラミックが主として用いられている。
しかし、高Ｎｉ系の耐熱材料のような難削材やＨＲＣ６
０を越える高硬度材に対する高速切削の要求に対しては
、上記ＴｉＣ基サーメント工具やＡ．ｉ．２０３基セラ
ミック工具では不充分であり、刃先温度の上昇に対して
高温での低下が少なく、より耐摩耗性に富む材料の出現
に対する期待が強まっている。
０を越える高硬度材に対する高速切削の要求に対しては
、上記ＴｉＣ基サーメント工具やＡ．ｉ．２０３基セラ
ミック工具では不充分であり、刃先温度の上昇に対して
高温での低下が少なく、より耐摩耗性に富む材料の出現
に対する期待が強まっている。
こうした観点からＣＢＮは硬度、熱伝導率共にダイヤモ
ンドに次ぐ物質として注目され、ＣＢＮを硬質成分とし
た焼結体工具が実用化されている。
ンドに次ぐ物質として注目され、ＣＢＮを硬質成分とし
た焼結体工具が実用化されている。
現在市販されているＣＢＮ焼結体工具には金属Ａｔ又は
Ｃｏなどを結合剤としたものと、ＴｉＮなどのセラミッ
クを結合材としたものがある。
Ｃｏなどを結合剤としたものと、ＴｉＮなどのセラミッ
クを結合材としたものがある。
金属を結合剤としたものは、結合金槓相の高温での軟化
による耐摩耗性の低下や被削材金属の溶着等の欠点があ
り、刃先が高温度となるような切削には不適である。
による耐摩耗性の低下や被削材金属の溶着等の欠点があ
り、刃先が高温度となるような切削には不適である。
また、ＴｉＮを結合剤としたものは、耐熱衝撃性、靭性
が他のセラミックを用いた場合より高い点でくり返し相
当の衝撃を受ける切削では有効であるが、ＴｉＮの温度
上昇に伴なう耐摩耗性の低下がかなりあるため、上記難
削材等の刃先が高温となる切削を連続して長時間行なう
場合刃先損耗が大きく、なお不充分である。
が他のセラミックを用いた場合より高い点でくり返し相
当の衝撃を受ける切削では有効であるが、ＴｉＮの温度
上昇に伴なう耐摩耗性の低下がかなりあるため、上記難
削材等の刃先が高温となる切削を連続して長時間行なう
場合刃先損耗が大きく、なお不充分である。
さらに、ウルフ鉱型窒化硼素に結合相として単にＡｔ２
０３のような金属酸化物を用いたもの、あるいは出発物
質として六力晶窒化硼素（ｈＢＮ）とＡｔＮを使用して
焼結中に相変態をおこさせてＣＢＮ Ａｔ２０ｓ
ｋｔＮ系焼結体を得るよう？こしたものなどがあったが
、いずれも結晶粒成長抑制が困難なため緻密な焼結体が
得られず、材料が脆かったり、六方晶窒化硼素への逆変
態が防止できないなどの問題があった。
０３のような金属酸化物を用いたもの、あるいは出発物
質として六力晶窒化硼素（ｈＢＮ）とＡｔＮを使用して
焼結中に相変態をおこさせてＣＢＮ Ａｔ２０ｓ
ｋｔＮ系焼結体を得るよう？こしたものなどがあったが
、いずれも結晶粒成長抑制が困難なため緻密な焼結体が
得られず、材料が脆かったり、六方晶窒化硼素への逆変
態が防止できないなどの問題があった。
本発明は以上のような結合剤に金属を用いたものやＴｉ
Ｎなどの窒化物を用いたものではなく、難削材等に対す
る高速切削における耐摩耗性及び耐溶着性の一段の向上
と鋳鉄ζζ対する切削性能の向上をめざしたものとして
高強度で高温での硬度低下が少なく、従来から高速切削
用工具材料の硬質成分として用いられてきたα−Ａｔ２
０３とＣＢＮとの新規な工具用焼結体に関するものであ
る。
Ｎなどの窒化物を用いたものではなく、難削材等に対す
る高速切削における耐摩耗性及び耐溶着性の一段の向上
と鋳鉄ζζ対する切削性能の向上をめざしたものとして
高強度で高温での硬度低下が少なく、従来から高速切削
用工具材料の硬質成分として用いられてきたα−Ａｔ２
０３とＣＢＮとの新規な工具用焼結体に関するものであ
る。
ＣＢＮは前述の如く工具材料きしてはダイヤモンドに次
ぐ高硬度を有しており、また高温での耐酸化性、耐摩耗
性も高く、鉄系に対する高速切削用硬質成分としては最
も優れたものである。
ぐ高硬度を有しており、また高温での耐酸化性、耐摩耗
性も高く、鉄系に対する高速切削用硬質成分としては最
も優れたものである。
こうした高温でのＣＢＮの優れた將性を可及的に接続さ
せるためには焼結体の結合相硬質成分もまた同様な將性
を有するものでなければならない。
せるためには焼結体の結合相硬質成分もまた同様な將性
を有するものでなければならない。
切削工具を例にとると、上記した難削材料等の高速切削
に際しては刃先温度の上昇が著しい。
に際しては刃先温度の上昇が著しい。
この場合高温での熱伝導度が太きいということは有利な
条件ではあるが、上記した切削を長時間連続して行なう
場合には高温での耐摩耗性、耐酸化性、耐溶着性が良好
であることが切削性能を持続する上で最も重要な因子で
ある。
条件ではあるが、上記した切削を長時間連続して行なう
場合には高温での耐摩耗性、耐酸化性、耐溶着性が良好
であることが切削性能を持続する上で最も重要な因子で
ある。
即ちＴｉＮ等の窒化物に比べて、α−ｋ，ｌ ２ ０
３は高温においては比較的熱伝導度が小さいとされてい
るが、高温における実質的な耐摩耗性、耐酸化性の低下
はＴｉＮ等の窒化物の方が太きいと考えられる。
３は高温においては比較的熱伝導度が小さいとされてい
るが、高温における実質的な耐摩耗性、耐酸化性の低下
はＴｉＮ等の窒化物の方が太きいと考えられる。
例えばＴｉＮとα一Ａｔ２０３を比咬した場合１０００
〜１２００℃の高温においては熱伝導度としてはα一ｋ
ｔ ２ ０ ａはＴｉＮの１／４程度である。
〜１２００℃の高温においては熱伝導度としてはα一ｋ
ｔ ２ ０ ａはＴｉＮの１／４程度である。
しかし硬度においてはＴｉＮは常温でＨ． ｍ． Ｖ
１ ７ ０ ０程度、α一Ａｔ２０８はＨ． ｍ． Ｖ
２ ０ ０ ０程度であり、１０００〜１２００℃で
はα−Ａｌ２０ａはＨ．ｍ．Ｖ ８ ５ ０以上の硬さ
を有するがＴｉＮはＨ．ｍ．Ｖ８００以下である。
１ ７ ０ ０程度、α一Ａｔ２０８はＨ． ｍ． Ｖ
２ ０ ０ ０程度であり、１０００〜１２００℃で
はα−Ａｌ２０ａはＨ．ｍ．Ｖ ８ ５ ０以上の硬さ
を有するがＴｉＮはＨ．ｍ．Ｖ８００以下である。
また上記高温ではＴｉＮは酸化分解してＴｉ０２となり
易く鋳鉄等に対しては炭化し易いのに対してα一Ａｔ２
０３は安定性が高く炭化等の危険性も少ない。
易く鋳鉄等に対しては炭化し易いのに対してα一Ａｔ２
０３は安定性が高く炭化等の危険性も少ない。
即ち高速連続切削の場合切削性能の持続に対して熱伝導
度をもって一律の判断基準とするこきは適切でない。
度をもって一律の判断基準とするこきは適切でない。
以上の観点から本発明は切削工具材料としてのＣＢＮ基
複合焼結体の結合相硬質成分として高硬度耐熱性酸化物
であるα−Ａｔ２０３を主体として用いることにより長
時間の連続切削に対し特に優れた性能を有する新規な工
具用セラミック焼結体及びその製造法についてなされた
ものである。
複合焼結体の結合相硬質成分として高硬度耐熱性酸化物
であるα−Ａｔ２０３を主体として用いることにより長
時間の連続切削に対し特に優れた性能を有する新規な工
具用セラミック焼結体及びその製造法についてなされた
ものである。
また、結合相硬質成分とＣＢＮとの容量比は適用条件？
こよって広範に変えることができ、ＣＢＮは容量比で５
〜８０係まで選定できるが、本発明では有効範囲である
１５〜４５優に限定した。
こよって広範に変えることができ、ＣＢＮは容量比で５
〜８０係まで選定できるが、本発明では有効範囲である
１５〜４５優に限定した。
さらに、結合相硬質成分きしてα一Ａｔ２０３の他にＭ
Ｌ？０を０． ５〜１．５係、８ ２ ０ ｓを０．１
〜０．５％含有させた。
Ｌ？０を０． ５〜１．５係、８ ２ ０ ｓを０．１
〜０．５％含有させた。
このためＭＰＯの一部はα一Ａｔ２０３と反応しＭ？Ａ
ｔ２０４を形成し、α−Ａｔ２０ｓの結晶粒成長を抑制
して焼結性を高め、またこれらの一部はＢ２０３とＭｙ
２Ｂ，Ｏｔを生成しＣＢＮに対してフラツクスの作用を
なし、ｈＢＮ（六方晶窒化硼素）への逆変態防止の効果
を果させた。
ｔ２０４を形成し、α−Ａｔ２０ｓの結晶粒成長を抑制
して焼結性を高め、またこれらの一部はＢ２０３とＭｙ
２Ｂ，Ｏｔを生成しＣＢＮに対してフラツクスの作用を
なし、ｈＢＮ（六方晶窒化硼素）への逆変態防止の効果
を果させた。
但し８ ２ ０ ｇは添加剤として加えるのではな＜Ｃ
ＢＮ粒全体に均一な効果をもたらすため予めＣＢＮ粒子
の表面酸化層の形で含有するものである。
ＢＮ粒全体に均一な効果をもたらすため予めＣＢＮ粒子
の表面酸化層の形で含有するものである。
ＣＢＮ粒子と結合相硬質成分との比によってはＣＢＮ粒
が連続した相をなす場合もあれば、結合相硬質成分が連
続した相をなしＣＢＮ粒が均一に分散した形をなす場合
もあり得る。
が連続した相をなす場合もあれば、結合相硬質成分が連
続した相をなしＣＢＮ粒が均一に分散した形をなす場合
もあり得る。
いづれにせよＣＢＮ粒と結合相は各々直接またはそれら
相互間で強固に接合されている。
相互間で強固に接合されている。
次に焼結体の製法について説明する。
ミクロンオーダーのＣＢＮ粒子の表面にはＢ２０３の形
の酸化物が一部存在するものと考えられる。
の酸化物が一部存在するものと考えられる。
このＢ ２ ０ ３とＭＬ？０の化合物であるＭｇ２Ｂ
２０５がｈ−ＢＮからＣＢＮを合成する際の触媒作用を
なす物質であることを利用して高圧焼結中？こおける逆
変態防止を図る。
２０５がｈ−ＢＮからＣＢＮを合成する際の触媒作用を
なす物質であることを利用して高圧焼結中？こおける逆
変態防止を図る。
この際Ｍｆ／ ２ Ｂ ２ ０ ５の効果が全体に均一
にゆきわたるよう予めＣＢＮ粒に対して７００〜９００
℃で２〜３０ｈの空気中加熱処理を行なってサブミクロ
ンオーダー以下の酸化層を形成しＭ′？Ｂ２０５として
０．１〜０．５％を得るに足るＢ２０３を生成させる。
にゆきわたるよう予めＣＢＮ粒に対して７００〜９００
℃で２〜３０ｈの空気中加熱処理を行なってサブミクロ
ンオーダー以下の酸化層を形成しＭ′？Ｂ２０５として
０．１〜０．５％を得るに足るＢ２０３を生成させる。
このＣＢＮ粉末に、上記Ｍ ？ ２ Ｂ ２ ０ ５生
成に必要なＭＳ’０とα一Ａｔ２０ｓ等の粒成長抑制効
果を与えるに、必要なＭ？Ｏを総量で０．５〜１．５係
添加する。
成に必要なＭＳ’０とα一Ａｔ２０ｓ等の粒成長抑制効
果を与えるに、必要なＭ？Ｏを総量で０．５〜１．５係
添加する。
これにα−Ａｔ２０３等の高硬度耐熱性化合物粉末の中
から選択した少なくとも一種以上を配合し、ボールミル
等の手段を用いて混合し、これを粉末状で、若しくは圧
紛成型後、混合過程での吸着水分等を除く意味で、真空
中で４００〜７００℃で１０−３ｔｏｒｒ以下で乾燥し
、ガードル型またはベルト型等の超高圧装置を用いて超
高圧、高温の条件で焼結する。
から選択した少なくとも一種以上を配合し、ボールミル
等の手段を用いて混合し、これを粉末状で、若しくは圧
紛成型後、混合過程での吸着水分等を除く意味で、真空
中で４００〜７００℃で１０−３ｔｏｒｒ以下で乾燥し
、ガードル型またはベルト型等の超高圧装置を用いて超
高圧、高温の条件で焼結する。
圧力媒体にはパイロフエライト、ＭＬ？Ｏ半焼体等を用
い、その中に発熱体として黒鉛円筒をおき、その内部に
ｈ−ＢＮ，Ｎａ，Ｃｔ等の絶縁物を詰めてＣＢＨの混合
粉末成型体を密着包囲した構成とする。
い、その中に発熱体として黒鉛円筒をおき、その内部に
ｈ−ＢＮ，Ｎａ，Ｃｔ等の絶縁物を詰めてＣＢＨの混合
粉末成型体を密着包囲した構成とする。
焼結の圧力、温度条件はＣＢＨの安定存在域で行ない、
結合相の種類に応じて変えうる。
結合相の種類に応じて変えうる。
本発明を特徴づける点としてＣＢＮとα一ｋｌ ２ ０
３との焼結体において、ＣＢＮ粒同志及びＣＢＮとα
一Ａｔ２０３との焼結をより緻密にするとともにＣＢＮ
の逆変態を防止して、できるだけ硬さの高い強固な焼結
体を得る為にＣＢＮ粒に予め表面酸化を均一に施こしＢ
２０３を生成させてこれとＭｒＯとの化合物Ｍ９。
３との焼結体において、ＣＢＮ粒同志及びＣＢＮとα
一Ａｔ２０３との焼結をより緻密にするとともにＣＢＮ
の逆変態を防止して、できるだけ硬さの高い強固な焼結
体を得る為にＣＢＮ粒に予め表面酸化を均一に施こしＢ
２０３を生成させてこれとＭｒＯとの化合物Ｍ９。
Ｂ２０３を得たことである。
但しこの場合Ｂ２０３は過剰になると脆弱なガラス層と
なるので０．１〜０．５係の範囲とした。
なるので０．１〜０．５係の範囲とした。
以下実施例を述べる。
実施例 １
空気中で８００℃で５時間の加熱処理を行ない、粉末粒
子表面にサブミクロン以下のオーダーのＢ２０３の酸化
層を形成した平均粒度５μのＣＢＮ粉末と平均粒度１μ
のα一Ａｔ２０３粉末とを重量で各々５０係、４９．５
％、０．５係の割合に配合し、ｎ−へキサンを加えて乳
鉢で充分混合した。
子表面にサブミクロン以下のオーダーのＢ２０３の酸化
層を形成した平均粒度５μのＣＢＮ粉末と平均粒度１μ
のα一Ａｔ２０３粉末とを重量で各々５０係、４９．５
％、０．５係の割合に配合し、ｎ−へキサンを加えて乳
鉢で充分混合した。
この混合粉末を外径６．６ｍｍ、高さ２． ５ ｍｒｎ
に圧粉成型した。
に圧粉成型した。
この成型体を真空炉で１ ０−５ｔｏｒｒの真空度で５
００℃に３ｈ加熱して脱水した。
００℃に３ｈ加熱して脱水した。
これをガードル型超高圧装置に装填した。
圧力媒体としてはバイロフエライト、ヒーターとしては
黒鉛を用いた。
黒鉛を用いた。
なお黒鉛と試料の間にはｈ −ＢＮを充填した。まず、
圧力を５８ｋｂに上げ、ついで温度を１３００℃に上げ
、３０分間保持した。
圧力を５８ｋｂに上げ、ついで温度を１３００℃に上げ
、３０分間保持した。
保持後温度を下げ圧力を徐々におろした。
得られた焼結体は外径約６． ５ ｍｍ．，厚さ約１．
． ９ ｍｍであった。
． ９ ｍｍであった。
これをダイヤモンド砥石とペーストを用いて研磨したと
ころ第１図に示す組織が検鏡された。
ころ第１図に示す組織が検鏡された。
灰白色の角状の相はＣＢＮ相であり、灰黒色の部分がα
一Ａｔ２０３である。
一Ａｔ２０３である。
ＣＢＮ粒の隙間はα一Ａｔ２０３が充満している。
焼結体の硬度はマイクロ・ビンカースで測定してＨ．ｍ
．Ｖ３０００〜３２００であった。
．Ｖ３０００〜３２００であった。
焼結体をダイヤモンド砥石で研削して切削用チップを作
成し切削テストを行なった。
成し切削テストを行なった。
比較用さして平均粒度６〜７μのＣＢＮとＴｉＮとの焼
結体で市販されているチップ、及び乎均粒度３μのＣＢ
Ｎを金属Ｃｏなどで結合した市販のＣＢＮ焼結体チップ
を用いた。
結体で市販されているチップ、及び乎均粒度３μのＣＢ
Ｎを金属Ｃｏなどで結合した市販のＣＢＮ焼結体チップ
を用いた。
被切削材には熱処理したＳＵＪ２を用いた。
被削材の硬さはＨＲＣ６２．５である。
切削条件は切削速度 Ｉ Ｑ Ｑ ｍ ／ｍｉｎ
切込み ０．５ ｍｍ
送 り ０． １ ｍｍ／ ｒｅｖ とした。
この結果を第２図に示す。
本発明の焼結体は逃げ面磨耗幅が０． ２ ｍｍに達す
るのに２５分、０．４朋に達するのに６０分であるが、
市販のＣＢＮ−ＴｉＮ系焼結体は０． ２ ｍｍに達す
るのに１５分、０．４關では３５分であった。
るのに２５分、０．４朋に達するのに６０分であるが、
市販のＣＢＮ−ＴｉＮ系焼結体は０． ２ ｍｍに達す
るのに１５分、０．４關では３５分であった。
なお金属Ｃｏを結合剤としたものは２分で欠損であった
。
。
即ち本発明の焼結体の寿命は市販のＣＢＮ− Ｔ ｉ
Ｎ系焼結体に比べて約２倍であった。
Ｎ系焼結体に比べて約２倍であった。
実施例 ２
平均粒度３μのＣＢＮ粉末を８５０℃で１０ｈ１空気中
で加熱し粉末粒子表面にサブミクロン以下のオーダーの
Ｂ２０３の酸化層を形成した後、平均粒度１ μのａ−
Ａｔ２ｅ３と重量で各々４０ｏｌ）、５９係割合で配合
し、更にＭ′？０を１係添加してボールミルで４８ｈ，
ｎヘキサンを懸濁媒として混合した。
で加熱し粉末粒子表面にサブミクロン以下のオーダーの
Ｂ２０３の酸化層を形成した後、平均粒度１ μのａ−
Ａｔ２ｅ３と重量で各々４０ｏｌ）、５９係割合で配合
し、更にＭ′？０を１係添加してボールミルで４８ｈ，
ｎヘキサンを懸濁媒として混合した。
この混合粉末を回収後圧粉成型し実施例１と同様に乾燥
等を行ない焼結体を作成し、切削テストを行なった。
等を行ない焼結体を作成し、切削テストを行なった。
この結果、本発明の焼結体は市販のＣＢＮ−ＴｉＮ系に
比べて寿命は約１．５倍であった。
比べて寿命は約１．５倍であった。
結果は第３図に示す。中蛤勿ＩＩ Ｑ
空気中で８００℃で５時間の加熱処理を行ない粉末粒子
表面にサブミクロン以下のオーダーのＢ２０３の酸化層
を形成した平均粒度１μのＣＢＮ粉末と平均粒度０．３
μのα−Ａｔ２ ０ ｓ粉末及びＭＳ’０粉末を重量で
各々５５係、４４係、■係の割合で配合し、アルミナ製
ボールミルで４８時間、ｎ−ヘキサンを懸濁媒として混
合した。
表面にサブミクロン以下のオーダーのＢ２０３の酸化層
を形成した平均粒度１μのＣＢＮ粉末と平均粒度０．３
μのα−Ａｔ２ ０ ｓ粉末及びＭＳ’０粉末を重量で
各々５５係、４４係、■係の割合で配合し、アルミナ製
ボールミルで４８時間、ｎ−ヘキサンを懸濁媒として混
合した。
この混合粉末から実施例１と同様の方法により焼結体を
作成し、切削テストを行った。
作成し、切削テストを行った。
被削材はＳＫＨ．（ＨＲＣ６４．Ｏ）を用いた。
切削条件は
切削速度 １２０ｍ／ｍｍ
切込み ０．５ ｒｎｍ
送 り ０．１ ｍｍ／ ｒｅｖ
．とした。
．とした。
この結果、逃げ面摩耗幅が０． ２ ｍｍに達するのに
本発明の焼結体は１８分であるのに対し市販のＣＢＮ−
ＴｉＮ系焼結体は５分であった。
本発明の焼結体は１８分であるのに対し市販のＣＢＮ−
ＴｉＮ系焼結体は５分であった。
実施例 ４
空気中で８００℃で５時間の加熱処理を行ない粉末粒子
表面にサブミクロン以下のオーダーの８２０３の酸化層
を形成した平均粒度１μのＣＢＮ粉末と平均粒度０．３
μのα一Ａｔ２０３粉末を重量係で各々５０係、４９．
５％、０．５係の割合で配合してα−Ａｔ２Ｃ）ｓ（
９ ９．５％）製ボールミルで４８時間混合し、実施例
１と同様の方法で焼結体を作成した。
表面にサブミクロン以下のオーダーの８２０３の酸化層
を形成した平均粒度１μのＣＢＮ粉末と平均粒度０．３
μのα一Ａｔ２０３粉末を重量係で各々５０係、４９．
５％、０．５係の割合で配合してα−Ａｔ２Ｃ）ｓ（
９ ９．５％）製ボールミルで４８時間混合し、実施例
１と同様の方法で焼結体を作成した。
これを切削用チップとして加工し、バイト刃先として切
削テストを行った。
削テストを行った。
被削材はインコネル７１８（ＨＲＣ４５）を用いた。
切削条件は
切削速度 Ｉ Ｑ Ｑ ７７２ ／ｙｎｉｎ切込み
２．５ ｍｍ 送 り ０．１ ５ ｍｍ／ ｒｅ
ｖ．とした。
２．５ ｍｍ 送 り ０．１ ５ ｍｍ／ ｒｅ
ｖ．とした。
この結果、逃げ面摩耗幅が０．２朋に達するのに本発明
の焼結体は５分であるのに対し市販のＣＢＮ一ＴｉＮ系
焼結体は２分であった。
の焼結体は５分であるのに対し市販のＣＢＮ一ＴｉＮ系
焼結体は２分であった。
実施例 ５
実施例１と同様の方法で空気中で８００℃で５時間の加
熱処理を行ない、粉末粒子表面にサブミクロン以下のオ
ーターの８２０３の酸化層を形成した平均粒度５μのＣ
ＢＮ粉末、平均粒度１μのαＡ ．１ ２ ０ ｇ粉末
、ＭＰＯ粉末を各々重量比で５０係、４９．５％、０．
５係の割合いで混合してＣＢＮ焼結体をつくり、これを
刃先としたバイトを作成し、鋳鉄の切削テストを行った
。
熱処理を行ない、粉末粒子表面にサブミクロン以下のオ
ーターの８２０３の酸化層を形成した平均粒度５μのＣ
ＢＮ粉末、平均粒度１μのαＡ ．１ ２ ０ ｇ粉末
、ＭＰＯ粉末を各々重量比で５０係、４９．５％、０．
５係の割合いで混合してＣＢＮ焼結体をつくり、これを
刃先としたバイトを作成し、鋳鉄の切削テストを行った
。
被剛材はチルド鋳鉄（ＨＳａｏ）を用いた。
切削条件は
切削速度 ５Ｑｍ／ｍｉｎ
切込み １．０ ｍｍ
送 り ０．１ ５ ｍｍ／ｒｅｖ
とした。
とした。
この結果、逃げ面摩耗幅が０． ２ １ｎｍに達するの
に本発明焼結体は５０分であるのに対し、市販のＣＢＮ
−ＴｉＮ系焼結体は３０分であった。
に本発明焼結体は５０分であるのに対し、市販のＣＢＮ
−ＴｉＮ系焼結体は３０分であった。
実施例 ６
実施例１と同様の方法でＣＢＮ一α−Ａｔ２０ｐ一Ｍ′
？Ｏ系の焼結体を作成した。
？Ｏ系の焼結体を作成した。
混合比は容量でＣＢＮ Ｏ〜９８係まで変化させＭＰ
Ｏは０．５係一定として残部をα一Ａｔ２０３とした。
Ｏは０．５係一定として残部をα一Ａｔ２０３とした。
結果を第４図に示す。ＣＢＮ（容量）係が５係未満の時
は摩耗量の急激な増大と欠損発生のため使用に耐えず、
また８０％を超える場合もミクロチツピングの増加によ
る摩耗量の増加が顕著となり実用上不適であり、１５〜
４５％が有効であることが分る。
は摩耗量の急激な増大と欠損発生のため使用に耐えず、
また８０％を超える場合もミクロチツピングの増加によ
る摩耗量の増加が顕著となり実用上不適であり、１５〜
４５％が有効であることが分る。
第１図は本発明による焼結体の組織を示す顕微鏡写真、
第２図は本発明の焼結体を用いた切削用チップと市販の
ＣＢＮ−ＴｉＮ系焼結体を用いた切削用チップとの切削
テストの比較図、第３図は本発明の他の実施例の焼結体
を用いた切削用チップと市販のＣＢＮ−ＴｉＮ系焼結体
を用いた切削用チップとの切削テストの第２図と同様の
比較図、第４図は焼結体構成成分中に占めるＣＢＮの容
量比と摩耗量の関係を示す線図である。
第２図は本発明の焼結体を用いた切削用チップと市販の
ＣＢＮ−ＴｉＮ系焼結体を用いた切削用チップとの切削
テストの比較図、第３図は本発明の他の実施例の焼結体
を用いた切削用チップと市販のＣＢＮ−ＴｉＮ系焼結体
を用いた切削用チップとの切削テストの第２図と同様の
比較図、第４図は焼結体構成成分中に占めるＣＢＮの容
量比と摩耗量の関係を示す線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焼結体構成成分としては、主硬質成分として立方晶
窒化硼素を容量％１５〜４５％含み、立方晶窒化硼オに
対する結合相硬質成分としてα−Ａ．ｔ ２ ０ ３を
主体としたものからなり、焼結体中に重量係でＭ？０を
０．５〜１．５係、Ｂ２０，を０．１〜０．５係含有し
、Ｍ？０と８ ２ ０ ｓがＭ？ ２ Ｂ ２ ０ ５
を形成し、またＭＰＯとＡｔ２０３がＭグＡ７２０４を
形成して結合相中に存在することを特徴とする工具用セ
ラミック焼結体。 ２ 立方品窒化硼素粉末を空気中で７００〜９００℃で
２時間〜・３０時間の加熱処理を行ない、立方晶窒化硼
素粉末粒子表面にザブミクロン以下のオーダーのＢ２０
３の酸化層を形成し、該粉末と結合相硬質成分として容
量係で１５〜４５％のα一，Ａｔ２０３と、重量係で０
．５〜１．０係のＭ７’Ｏとを混合し、これを粉末状で
若しくは圧粉成型後ｌＯ−３ｔｏｒｒ以下の真空下で４
００〜７００℃で２時間以上の乾燥処理を行ない、超高
圧高温装置を用いてて立方晶窒化硼素の安定な圧力、温
度条件下で焼結せしめることを將徴とする工具用セラミ
ック焼結体の製造力法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53164116A JPS596837B2 (ja) | 1978-12-29 | 1978-12-29 | 工具用セラミック焼結体及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53164116A JPS596837B2 (ja) | 1978-12-29 | 1978-12-29 | 工具用セラミック焼結体及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55104977A JPS55104977A (en) | 1980-08-11 |
| JPS596837B2 true JPS596837B2 (ja) | 1984-02-14 |
Family
ID=15787047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53164116A Expired JPS596837B2 (ja) | 1978-12-29 | 1978-12-29 | 工具用セラミック焼結体及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596837B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0753614B2 (ja) * | 1986-05-12 | 1995-06-07 | 株式会社香蘭社 | ボロンナイトライド焼結原料粉末の製造方法 |
| US4904625A (en) * | 1986-10-03 | 1990-02-27 | Union Carbide Corporation | Refractory composites of alumina and boron nitride |
| JP2826585B2 (ja) * | 1989-05-17 | 1998-11-18 | 工業技術院長 | 立方晶窒化硼素含有無機複合焼結体の製造法 |
| GB0127517D0 (en) * | 2001-11-16 | 2002-01-09 | Statoil Asa | Catalysts |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4922925A (ja) * | 1972-06-19 | 1974-02-28 | ||
| JPS4944014A (ja) * | 1972-09-01 | 1974-04-25 | ||
| JPS50729A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
| JPS50116306A (ja) * | 1974-02-26 | 1975-09-11 |
-
1978
- 1978-12-29 JP JP53164116A patent/JPS596837B2/ja not_active Expired
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4922925A (ja) * | 1972-06-19 | 1974-02-28 | ||
| JPS4944014A (ja) * | 1972-09-01 | 1974-04-25 | ||
| JPS50729A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
| JPS50116306A (ja) * | 1974-02-26 | 1975-09-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55104977A (en) | 1980-08-11 |
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