JPS6115939A - 立方晶窒化硼素系焼結組織体およびその製造法 - Google Patents

立方晶窒化硼素系焼結組織体およびその製造法

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JPS6115939A
JPS6115939A JP59133247A JP13324784A JPS6115939A JP S6115939 A JPS6115939 A JP S6115939A JP 59133247 A JP59133247 A JP 59133247A JP 13324784 A JP13324784 A JP 13324784A JP S6115939 A JPS6115939 A JP S6115939A
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JP
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sintering
hard
powder
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boron nitride
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Tatsuro Kuratomi
倉富 龍郎
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(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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、立方晶窒化硼素の粉末と硬質酸化物の粉末と
硬質酸化物以外の硬質物の粉末との混合粉末をアルミニ
ウム合金組織が結合して焼結組織体を構成している立方
晶窒化硼素系焼結組織体およびその製造法に関するもの
である。
本発明は、立方晶窒化硼素粉末に複合する硬質物混合粉
末に、硬質酸化物粉末と硬質酸化物以外の硬質物の粉末
とを混合した硬質物混合粉末を使用することを特徴とす
るものであって、酸化アルミニウム・酸化クロム・酸化
チタン等の硬質酸化物のうちより選択した硬質酸化物の
粉末を60容量%乃至90容量%と、硬質炭化物・硬質
硼化物・硬質窒化物・硬質珪化物のうちより選択した硬
質物の粉末を40容量%乃至10容量%との割合範囲内
より選定した硬質物混合粉末を使用するものである。
本発明は、立方晶窒化硼素粉末に上記の硬質物混合粉末
を加えた混合粉末を焼結する焼結助剤としてアルミニウ
ム合金粉末を使用するものであって、アルミニウム合金
粉末には、融点が1、250℃以下であるアルミニウム
ー珪素合金・、アルミニウムーコバルト合金・アルミニ
ウムークロム合金−アルミニウムー鉄合金−アルミ−”
7ム一マンガン合金・アルミニウムーコバルト合金・ア
ルミニウムーニッケル合金・アルミニウムー珪素合金−
アルミニウムークロム合金・アルミニウムージルコニウ
ム合金・アルミニウム−タングステン合金eアルミニウ
ムーバナジウム合金等のうちより選択したアルミニウム
合金の粉末を使用するものである。
本発明の立方晶窒化硼素系焼結組織体を製造する場合の
焼結作業は、比較的に低い1,000℃乃至1,250
℃の範囲内の焼結用温度と20,000に9/−乃至3
0,0001v/−の範囲内の焼結用圧力を使用する焼
結作業と比較的に高い1,260℃乃至1.600℃の
範囲内の焼結用温度と40,000ky/6A乃至50
,0001v/−の範囲内の焼結用圧力を使用する焼結
作業との2つの作業方法によって行うものである。比較
的に低い焼結用温度と焼結用圧力とを用る場合は構造が
簡単な高温高圧発生装置を使用することができるが、比
較的に高い焼結用温度と焼結用圧力とを用いる場合には
高い圧力に耐える特殊な構造の高温高圧発生装置を用い
るものである。
本発明の目的は、立方晶窒化硼素粒子の有する極めて高
い硬度と硬質物粒子の有する強い機械的強度と立方晶窒
化硼素粒子の多数個と硬質物粒子の多数個との混合した
集合体における個々の粒子を結合するアルミニウム合金
の有する強い結合力とを複合した性能を備えた立方晶窒
化硼素系焼結組織体を優れた工具用材として提供すると
共に其の優れた性能を備えた立方晶窒化硼素系焼結体を
工業的に製造する有効な方法を提供せんとするものであ
る。
次に、実施例により本発明の立方晶窒化硼素系焼結組織
体を製造する作業と、製造して得られる本発明の立方晶
窒化硼素系焼結組織体について説明する。
実施例 1 焼結用原料には、立方晶窒化硼素の粉末を60容量%と
、アルミニウムが60重量%とクロムが40重量%との
組成割合のアルミニウムークロム合金の粉末を20容量
%と、炭化クロムの粉末を20容量%との割合にて混合
した混合粉末を使用した。斯様に調製した焼結用原料を
容器内に充填して其の容器を高温高圧発生室内に装填し
た。次いで、其の容器内の焼結用原料を用いて焼結体を
製造する作業において使用する焼結用温度に1.250
℃の温度を選定し焼結用圧力に30,000ky/−の
圧力を選定した。
次いで、高温高圧発生室内に装填した容器内の焼結用原
料に選定した焼結用圧力3 Cl、 OD Okp/−
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1.250
℃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250分間持続した。次いで、其の加えていた焼
結用圧力は保持したままで加熱のみを停止し、更に其の
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℃にまで降温した後に、保持していた焼
結用圧力を常圧にもどして其の高温高圧発生室内より焼
結体を取シ出した。得られた焼結体は、立方晶窒化硼素
粒子の多数個と炭化クロム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
ムークロム合金組織が充塞していて、其のアルミニウム
ークロム合金組織が個々の立方晶窒化硼素粒子および個
々の炭化クロム粒子に結合して焼結組織体を構成してい
る立方晶窒化硼素系焼結組織体であった。この作業にお
いて製造して得た立方晶窒化硼素系焼結組織体は、極め
て高い硬度と強い機械的強度とを備えた優れた工具用材
として使用できる材料であった。
実施例2 焼結用原料には、立方晶窒化硼素の粉末を60容量%と
、アルミニウムが46重量2と鉄が54重量%との組成
割合のアルミニウムー鉄合金の粉末を20容量%と、炭
化モリブデンの粉末を20容量%との割合にて混合した
混合粉末を使用した。斯様に調製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室内に装填した。
次いで、其の容器内の焼結用原料を用いて焼結体を製造
する作業において使用する焼結用温度に1.400℃の
温度を選定し焼結用圧力に45,000kg/cm2の
圧力を選定した。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に選定した焼結用圧力45,000
kp/−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
1.400℃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45分間持続した。次いで、其の加え
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、其の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600℃にまで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、其の高温高圧発生
室内より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炭化
モリブデン粒子の多数個とが混合して成れる集合体にお
ける個々の粒子の間の間隙に一アルミニウムー鉄合金組
織が充塞していて、其のアルミニウムー鉄合金組織が個
々の立方晶窒化硼素粒子および個々の炭化モリブデン粒
子に結合して焼結組織体を構成している立方晶窒化硼素
系焼結組織体であった。この作業において製造して得た
立方晶窒化硼素系焼結組織体は、極めて高い硬度と強い
機械的強度とを備えていて優れた工具用材として使用で
きる材料であった。
実施例 6 焼結用原料には、立方晶窒化硼素粉末を60容量%と、
アルミニウムが90重量%とチタンが10重量%との組
成割合のアルミニウムーチタン合金の粉末を10容量%
と、炭化チタン粉末を30容量%との割合にて混合した
混合粉末を使用した。斯様に調製した焼結用原料を用い
て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、立方晶窒化硼素粒
子の多数個と炭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
チタン合金組織が充塞していて、其のアルミニウムーチ
タン合金組織が個々の立方晶窒化硼素粒子および個々の
炭化チタン粒子に結合して焼結組織体を構成している立
方晶窒化硼素系焼結組織体であった。この作業において
製造して得た立方晶窒化硼素系焼結組織体は、極めて高
い硬度と強い機械的強度とを備えていて優れた工具用材
として使用できる材料であった。
実施例4 焼結用原料には、立方晶窒化硼素の粉末を60容量%と
、アル、ミニラムが58重量%とコバルトが42重量%
との組成割合のアルミニウムーコバルト合金の粉末を2
0容量%と、炭化タングステンの粉末を20容量%との
割合にて混合した混合粉末を使用した。斯様に調製した
焼結用原料を用いて焼結体を製造する作業は実施例2の
場合と同様にして行った。作業を終えて得た焼結体は、
立方晶窒化硼素粒子の多数個と炭化タングステン粒子の
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、アルミニウムーコバルト合金組織が充塞して
いて其のアルミニウムーコバルト合金組織が個々の立方
晶窒化硼素粒子および個々の炭化タングステン粒子に結
合して焼結組織体を構成している立方晶窒化硼素系焼結
組織体であった。
この作業において製造して得た立方晶゛窒化硼素系焼結
組織体は、極めて高い硬度と強い機械的強度とを備えて
いて優れた工具用材として使用できる材料であった。
実施例 5 焼結用原料には、立方晶窒化硼素の粉末を60容量%と
、アルミニウムが99重量%と硼素が1重量%との組成
割合のアルミニウムー硼素合金の粉末を10重量%と、
珪化モリブデンの粉末を30重量%との割合にて混合し
た混合粉末を使用した。斯様に調製した焼結用原料を用
いて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、立方晶窒化硼素
粒子の多数個と珪化モリブデ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
ニウムー硼素台4紐織が充塞していて、其のアルミニウ
ムー硼素合金組織が個々、の立方晶窒化硼素粒子および
個々の珪化モリブデン粒子に結合して焼結組織体を構成
している立方晶窒化硼素系焼結組織体であった。この作
業において製造して得た立方晶窒化硼素系焼結組織体は
、極めて高い硬度と強い機械的強度とを備えていて優れ
た工具用材として使用できる材料であった。
実施例 6 焼結用原料には、立方晶窒化硼素の粉末を60容量%と
、アルミニウムが60重量%とタングステンが40重量
%との組成割合のアルミニウムータングステン合金の粉
末を20容量%と、炭化タングステンの粉末を20容量
%との割合にて混合した混合粉末を使用した。斯様に4
調製した焼結用原料を用いて焼結体を製造する作業は実
施例2の場合と同様にして行った。作業を終えて得た焼
結体は、立方晶窒化硼素粒子の多数個と炭化タングステ
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、アルミニウムータングステン合金組
織が充塞していて其のアルミニウムータングステン合金
組織が個々の立方晶窒化硼素粒子および個々の炭化タン
グステン粒子に結合して焼結組織体を構成している立方
晶窒化硼素系焼結組織体であった。この作業において製
造して得た立方晶窒化硼素系焼結組織体は、極めて高い
硬度と強い機械的強度とを備えていて優れた工具用材と
して使用できる材料であった。
実施例 7 焼結用原料には、立方晶窒化硼素の粉末を60容量%と
、アルミニウムが94重量%とモリブデンが6重量%と
の組成割合のアルミニウムーモリブデン合金の粉末を1
.5容量%と、炭化モリブデンの粉末を25容量%との
割合にて混合した混合粉末を使用した。斯様に調製した
焼結用原料を用いて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、
立方晶窒化硼素粒子の多数個と炭化モリブデン粒子の多
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、アルミニウムーモリブデン合金組織が充塞して
いて、其のアルミニウムーモリブデン合金組織が個々の
立方晶窒化硼素粒子および個々の炭化モリブデン粒子に
結合して焼結組織体を構成している立方晶窒化硼素系焼
結組織体であった。この作業において製造して得た立方
晶窒化硼素系焼結組織体は、極めて高い硬度と強い機械
的強度とを備えていて優れた工具用材として使用できる
材料であった。
実施例8 焼結用原料には、立方晶窒化硼素の粉末を60容量%と
、アルミニウムが35重量%と珪素が65重量%との組
成割合のアルミニウムー珪素合金の粉末を25容量%と
、窒化チタンの粉末を15容量%との割合にて混合した
混合粉末を使用した。斯様に調製した焼結用原料を用い
て焼結体を製造する作業は実施例2の場合と同様にして
行った。作業を終えて得た焼結体は立方晶窒化硼素粒子
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、アルミニウムー
珪素合金組織が充塞していて、其の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窒化
チタン粒子に結合して焼結組織体を構成している立方晶
窒化硼素系焼結組織体であった。この作業において製造
して得た立方晶窒化硼素系焼結組織体は、極めて高い硬
度と強い機械的強度とを備えていて優れた工具用材とし
て使用できる材料であった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)立方晶窒化硼素粉末を50容量%乃至80容量%
    と、融点が600℃乃至1,250℃の範囲内の温度で
    あるアルミニウム合金の粉末を8容量%乃至15容量%
    と、酸化アルミニウム・酸化クロム・酸化チタン等の硬
    質酸化物の粉末が60容量%乃至90容量%と硬質炭化
    物・硬質硼化物・硬質窒化物・硬質珪化物等の硬質物の
    粉末が40容量%乃至10容量%の範囲内より選定した
    硬質酸化物の粉末と硬質酸化物以外の硬質物の粉末との
    硬質物混合粉末を42容量%乃至5容量%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
    として焼結して生成した焼結体であって、立方晶窒化硼
    素粒子の多数個と硬質物混合粉末における粒子の多数個
    とが混合して成る集合体における個々の粒子の間にアル
    ミニウム合金粉末が液相焼結して生成したアルミニウム
    合金組織が充塞していて、其のアルミニウム合金組織が
    立方晶窒化硼素の個々の粒子および硬質物混合粉末の個
    々の粒子に結合して焼結組織体を構成していることを特
    徴とする立方晶窒化硼素系焼結組織体。
  2. (2)立方晶窒化硼素粉末を50容量%乃至80容量%
    と、融点が800℃乃至1,250℃の範囲内の温度で
    あるアルミニウム合金の粉末を8容量%乃至15容量%
    と、酸化アルミニウム・酸化クロム・酸化チタン等の硬
    質酸化物の粉末が60容量%乃至90容量%と硬質炭化
    物・硬質硼化物・硬質窒化物・硬質珪化物等の硬質物の
    粉末が40容量%乃至10容量%との割合範囲内より選
    定した割合にて硬質酸化物の粉末と硬質酸化物以外の硬
    質物の粉末との硬質物混合粉末を42容量%乃至5容量
    %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、斯様に調製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し、次
    いで、其の容器内の焼結用原料を焼結する作業において
    作用する焼結用温度に1,000℃乃至1,250℃の
    範囲内より選定した温度を使用し焼結用圧力に20,0
    00kg/cm^2〜30,000kg/cm^2の範
    囲内より選定した圧力を使用し、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
    容器内の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、其の焼結用温度を保持するに必要な加
    熱を100分間乃至300分間持続し、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、其の室内の温度が500
    ℃にまで降温した後に、加えていた焼結用圧力を常圧に
    もどすことを特徴とする立方晶窒化硼素系焼結組織体の
    製造法。
  3. (3)立方晶窒化硼素粉末を50容量%乃至80容量%
    と、融点が800℃乃至1,250℃の範囲内の温度で
    あるアルミニウム合金の粉末を8容量%乃至15容量%
    と、酸化アルミニウム・酸化クロム・酸化チタン等の硬
    質酸化物の粉末が60容量%乃至90容量%と硬質炭化
    物・硬質硼化物・硬質窒化物・硬質珪化物等の硬質物の
    粉末が40容量%乃至10容量%との割合範囲内より選
    定した割合にて硬質酸化物の粉末と硬質酸化物以外の硬
    質物粉末との硬質物混合粉末を42容量%乃至5容量%
    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、斯様に調製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し、次い
    で、其の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1,260℃乃至1,600℃の範
    囲内より選定した温度を使用し焼結用圧力に40,00
    0kg/cm^2乃至50,000kg/cm^2の範
    囲内より選定した圧力を使用し、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、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、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が300℃にまで降温した後
    に、加えていた焼結用圧力を常圧にもどすことを特徴と
    する立方晶窒化硼素系焼結組織体の製造法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6130641A (ja) * 1984-07-23 1986-02-12 Showa Denko Kk 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法

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