JPS61197487A - 耐摩耗焼結球 - Google Patents
耐摩耗焼結球Info
- Publication number
- JPS61197487A JPS61197487A JP60035078A JP3507885A JPS61197487A JP S61197487 A JPS61197487 A JP S61197487A JP 60035078 A JP60035078 A JP 60035078A JP 3507885 A JP3507885 A JP 3507885A JP S61197487 A JPS61197487 A JP S61197487A
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- JP
- Japan
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- sphere
- outer layer
- sintered
- wear
- spheres
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- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Powder Metallurgy (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】
（産業上の利用分野）
本発明は耐摩耗性に優れる球体に関するもので、機械要
素としての軸受用ポール或いはボールミル等の分散、粉
砕機に用いるポール（以下、粉砕用ポールという）等広
く工業的に有効使用されるものである。
素としての軸受用ポール或いはボールミル等の分散、粉
砕機に用いるポール（以下、粉砕用ポールという）等広
く工業的に有効使用されるものである。
（従来の問題点）
この種の球体は近年において、より一層優れる耐摩耗性
が要求されており、素材をセラミックスとした球体等も
開発されている。しかしながら１、球体の作用９例えば
粉砕又は分散作用を目的とするものではその能率向上の
ため次第に高比重の別の素材が使われ始め、このため各
種の無駄や問題点を生ずることが多い、即ち、新たな素
材による球体のコスト高の点、また球体の新たな素材の
ために生ずる必要以上の粉砕力をコントロールできない
エネルギーロスの問題点、そのため或いは素材の変更の
ために現在使用中の７トライター等の装置が使用不能と
なって取り換える必要が生じ設備的にも多大なロスとな
る大きな問題点等である（発明の目的） そこで本発明は高比重の素材を用いても、その使用目的
或いは使用中の機器や設備に応じて耐摩耗性で且つ重量
をコントロールできるよう球体自身の構成に着目して問
題点を解決できた焼結球を提供することを目的としてい
る。即ち、軸受用ポ−ルにあっては優れた耐摩耗性と小
球軽量化を図り、また粉砕用ポールにあっては優れた耐
摩耗性の他、余分な「力」を要せず必要なだけのエネル
ギーをもつ重量に構成し、いずれも高品質で応分なコス
ト安に製造できるようにしたものである。
が要求されており、素材をセラミックスとした球体等も
開発されている。しかしながら１、球体の作用９例えば
粉砕又は分散作用を目的とするものではその能率向上の
ため次第に高比重の別の素材が使われ始め、このため各
種の無駄や問題点を生ずることが多い、即ち、新たな素
材による球体のコスト高の点、また球体の新たな素材の
ために生ずる必要以上の粉砕力をコントロールできない
エネルギーロスの問題点、そのため或いは素材の変更の
ために現在使用中の７トライター等の装置が使用不能と
なって取り換える必要が生じ設備的にも多大なロスとな
る大きな問題点等である（発明の目的） そこで本発明は高比重の素材を用いても、その使用目的
或いは使用中の機器や設備に応じて耐摩耗性で且つ重量
をコントロールできるよう球体自身の構成に着目して問
題点を解決できた焼結球を提供することを目的としてい
る。即ち、軸受用ポ−ルにあっては優れた耐摩耗性と小
球軽量化を図り、また粉砕用ポールにあっては優れた耐
摩耗性の他、余分な「力」を要せず必要なだけのエネル
ギーをもつ重量に構成し、いずれも高品質で応分なコス
ト安に製造できるようにしたものである。
（発明の構成）
このため本発明は外層部と内層部とから成る直径５１以
下の微小球で、相対密度９５％以上の緻密な耐摩耗性焼
結セラミック又は焼結金属で０．１鵬纏以上の厚さの外
層部を形成すると共に核球の平均嵩密度が外層部素材の
４０〜７０％であることを要旨とした構成をしている。
下の微小球で、相対密度９５％以上の緻密な耐摩耗性焼
結セラミック又は焼結金属で０．１鵬纏以上の厚さの外
層部を形成すると共に核球の平均嵩密度が外層部素材の
４０〜７０％であることを要旨とした構成をしている。
（Ａ）ここで外層部を相対密度を９５％以上に焼結させ
る理由は直接の接触部である球表部組織を緻密にして耐
摩耗性を向上させるためであり、９５％以下１は焼結不
足で耐摩耗性が不良となり且つ球体の強度も低下するこ
とから使用に適さないものである。
る理由は直接の接触部である球表部組織を緻密にして耐
摩耗性を向上させるためであり、９５％以下１は焼結不
足で耐摩耗性が不良となり且つ球体の強度も低下するこ
とから使用に適さないものである。
また、外層部の厚さを０．１腸腸以上としたのはこれ以
下にすると急速に球体の強度が低下し実用性が少なくな
るためである。
下にすると急速に球体の強度が低下し実用性が少なくな
るためである。
（Ｂ）また、球体を外層部と内層部の構成としたのは、
内層部に軽量な素材を用いること或いは中空状にするこ
とによって球体の比重を調整するためである。なお、従
来でも中空球体が開発されているが、それは耐火物とし
ての使用で軽量及び断熱化を図るだけのものであり、本
発明のように高い耐摩耗性を必要とする場合には使用で
きないものであって別用途のものである。
内層部に軽量な素材を用いること或いは中空状にするこ
とによって球体の比重を調整するためである。なお、従
来でも中空球体が開発されているが、それは耐火物とし
ての使用で軽量及び断熱化を図るだけのものであり、本
発明のように高い耐摩耗性を必要とする場合には使用で
きないものであって別用途のものである。
（Ｃ）さらに球体の平均嵩密度が外層部素材の４０〜７
０％としたのは、実験によって適度な耐摩耗性及び軽量
化が図れた範囲であり、それが４０％未満では球体の強
度が低下して破損し易く、また７０％以上では球体に必
要以上の重量を保有させることになって現存設備が有効
に使用できないことになり採用できないのである。
０％としたのは、実験によって適度な耐摩耗性及び軽量
化が図れた範囲であり、それが４０％未満では球体の強
度が低下して破損し易く、また７０％以上では球体に必
要以上の重量を保有させることになって現存設備が有効
に使用できないことになり採用できないのである。
なお、ここでいう平均嵩密度とは球体の重量を球体の体
積で割ったものである。
積で割ったものである。
（Ｄ）そして球体を直径５ｍｍ以下としたのは、第一に
本発明が効果を発揮できる大きさの限界が直径５腸腸の
大きさであり、これ以上になると比較的割れ易くなるか
らである。また第二の理由は球体にかかる応力を最良に
できるためである。即ち、粉砕用ボールでは小球化によ
って単独の粉砕力自体は小さくなるものの被粉砕物との
接触点が多くなることから全体として適度の粉砕力を保
つことができるのである。必要な粉砕ができれば破損し
難い小球体の方が良好である。
本発明が効果を発揮できる大きさの限界が直径５腸腸の
大きさであり、これ以上になると比較的割れ易くなるか
らである。また第二の理由は球体にかかる応力を最良に
できるためである。即ち、粉砕用ボールでは小球化によ
って単独の粉砕力自体は小さくなるものの被粉砕物との
接触点が多くなることから全体として適度の粉砕力を保
つことができるのである。必要な粉砕ができれば破損し
難い小球体の方が良好である。
（実施例１）
次に本発明の詳細を図示実施例について説明すると、第
１図に示す本例焼結球は、外層部ｌを厚み０．２ ａｍ
で相対密度９９％のジルコニア焼結体とし、内層部２を
空間率５５％の多孔質アルミナで形成した平均嵩密度が
外層部素材の５０％である直径４鵬纏の大きさの球体で
ある。
１図に示す本例焼結球は、外層部ｌを厚み０．２ ａｍ
で相対密度９９％のジルコニア焼結体とし、内層部２を
空間率５５％の多孔質アルミナで形成した平均嵩密度が
外層部素材の５０％である直径４鵬纏の大きさの球体で
ある。
その製造は、純度９９％、平均粒径０．０４ ミクロン
のジルコニア粉末及び３モル％のイツトリア粉末をボー
ルミルで１２時時間式混合し、得られた泥漿を乾燥後乾
式解砕する。そして４．５ ｍｓ＋径の多孔質アルミナ
を芯材として解砕粉で被覆造粒し、乾燥させた後、１５
５０℃で２時間焼成して得たのである。
のジルコニア粉末及び３モル％のイツトリア粉末をボー
ルミルで１２時時間式混合し、得られた泥漿を乾燥後乾
式解砕する。そして４．５ ｍｓ＋径の多孔質アルミナ
を芯材として解砕粉で被覆造粒し、乾燥させた後、１５
５０℃で２時間焼成して得たのである。
嵩密度を異にした他側と共に本例をジルコニア焼結中実
球と比較すると表１のような結果が得られた。
球と比較すると表１のような結果が得られた。
なお摩耗率の実験は、ボットミルの一定回転数（遠心分
離速度の６５〜８０％）においての減量％が一般的であ
るが、高性能材質で小径球の場合は数百時間を要するた
め本発明における実験は衝撃力が約３０倍と考えられる
方法を用いた。また条件中、試料と水の対比も同等量の
場合は約２分の１の摩耗量となるが、最も難しい次の条
件とした。その条件は、商標名「ハイスイングミル（Ｒ
３−Ｒ３０型）」（敷島チブトン株式会社製造）の六角
柱形四槽架で各種の容量が７，５００ ｃｇ＋！ｉのゴ
ムライニングされたものを用い、各試料８００ｃｔ３．
水３，０００ ａｍ３ を加え回転数１８５ＲＰｍにて
２時間運転を行ない試料の減量比率を摩耗率とした。
離速度の６５〜８０％）においての減量％が一般的であ
るが、高性能材質で小径球の場合は数百時間を要するた
め本発明における実験は衝撃力が約３０倍と考えられる
方法を用いた。また条件中、試料と水の対比も同等量の
場合は約２分の１の摩耗量となるが、最も難しい次の条
件とした。その条件は、商標名「ハイスイングミル（Ｒ
３−Ｒ３０型）」（敷島チブトン株式会社製造）の六角
柱形四槽架で各種の容量が７，５００ ｃｇ＋！ｉのゴ
ムライニングされたものを用い、各試料８００ｃｔ３．
水３，０００ ａｍ３ を加え回転数１８５ＲＰｍにて
２時間運転を行ない試料の減量比率を摩耗率とした。
これによると、いずれも破壊は生ぜず、摩耗率も小さく
中実球体でなくても嵩密度が４０〜７０％の球体が充分
使用に耐え得るのである。
中実球体でなくても嵩密度が４０〜７０％の球体が充分
使用に耐え得るのである。
（実施例２）
次に外層部を厚み０．１７ｍｍで相対密度９５％のアル
ミナ焼結体とし、内層部を空間率６８％のシリカ多孔体
で形成した平均嵩密度が外層部素材の５０％である直径
２．５１層の大きさの球体とした場合のアルミナ焼結中
実球との比較をその他例と共に次の表２に示す（実験条
件は実施例１と同じ）。
ミナ焼結体とし、内層部を空間率６８％のシリカ多孔体
で形成した平均嵩密度が外層部素材の５０％である直径
２．５１層の大きさの球体とした場合のアルミナ焼結中
実球との比較をその他例と共に次の表２に示す（実験条
件は実施例１と同じ）。
民−ヱ
これによると、いずれも破壊は生ぜず充分使用できるの
である。
である。
（実施例３）
第２図で示す焼結球は、外層部３を厚み０．２５ｍｍで
相対密度９９％のジルコニア焼結体とし、内層部４を中
空状として平均嵩密度が外層部素材の５０％である直径
２．５■塵の大きさのものである。その製造は、実施例
１で得られたジルコニアの解砕粉を発泡樹脂球体に被覆
造粒し、１５５０℃で２時間焼成して中空球体を得たの
である。
相対密度９９％のジルコニア焼結体とし、内層部４を中
空状として平均嵩密度が外層部素材の５０％である直径
２．５■塵の大きさのものである。その製造は、実施例
１で得られたジルコニアの解砕粉を発泡樹脂球体に被覆
造粒し、１５５０℃で２時間焼成して中空球体を得たの
である。
嵩密度を異にした他例と共に本例の実験結果を次の表３
に示す（実験条件は実施例１と同じ）。
に示す（実験条件は実施例１と同じ）。
友−１
（実施例４）
クロム１．２％及び炭素１．０％を含むクロム鋼粉末を
実施例３と同様に造粒し、真空中にて焼成して外層部の
相対密度９８％、内層部が中空状、外径２．５ ａｍの
焼結クロム鋼球を得た０球体の平均嵩密度を異にした本
例の実験結果を次の表４に示す（実験条件は実施例１と
同じ）。
実施例３と同様に造粒し、真空中にて焼成して外層部の
相対密度９８％、内層部が中空状、外径２．５ ａｍの
焼結クロム鋼球を得た０球体の平均嵩密度を異にした本
例の実験結果を次の表４に示す（実験条件は実施例１と
同じ）。
Ｕ
各実施例は夫々前記のような構成をしているが本発明に
おいてはこれに限定されない０例えば内層部をさらに二
層構成として球体を三層構成としてもよい、また内層部
の材質は問わないが、軽い材質或いは気泡素材が好適で
ある。内層部を中空とするものでは焼失する芯材として
小麦粉等デンプン買、セルローズ買等の天然質又は高分
子樹脂等が使用できるが最良の素材は発泡体である。こ
の際、芯材への焼結材質の被覆は転勤造粒機による積層
着肉方法が優れていた。
おいてはこれに限定されない０例えば内層部をさらに二
層構成として球体を三層構成としてもよい、また内層部
の材質は問わないが、軽い材質或いは気泡素材が好適で
ある。内層部を中空とするものでは焼失する芯材として
小麦粉等デンプン買、セルローズ買等の天然質又は高分
子樹脂等が使用できるが最良の素材は発泡体である。こ
の際、芯材への焼結材質の被覆は転勤造粒機による積層
着肉方法が優れていた。
要するに本発明は、外層部と内層部とから成る直径５ｍ
ｍ以下の微小球で、相対密度９５％以上の緻密な耐摩耗
性焼結セラミック又は焼結金属で０．１ ａｍ以上の厚
さの外層部を形成すると共に線球の平均嵩密度が外層部
素材の４０〜７０％であることを要旨としている。
ｍ以下の微小球で、相対密度９５％以上の緻密な耐摩耗
性焼結セラミック又は焼結金属で０．１ ａｍ以上の厚
さの外層部を形成すると共に線球の平均嵩密度が外層部
素材の４０〜７０％であることを要旨としている。
（発明の効果）
本発明によると次の効果がある。
（イ）まず、外層部を耐摩耗性の焼結セラミック又は焼
結金属で緻密に焼結構成しているため耐摩耗性に優れる
ことから軸受用ポール、粉砕用ポール等の各種工業用ポ
ールとして耐久性が向上し有効に使用できるのである。
結金属で緻密に焼結構成しているため耐摩耗性に優れる
ことから軸受用ポール、粉砕用ポール等の各種工業用ポ
ールとして耐久性が向上し有効に使用できるのである。
（ａ）球体を外層部と内層部の構成とし、内層部の素材
を選定し或いは中空状にすることによって球体の平均嵩
密度を調節できるもので、軸受用ポールでは耐摩耗性に
富むと共に軽量化が図れて使用機器の小型化に合致し、
また粉砕用ポールにあっては耐摩耗性が一層良好な球体
を現在設備２例えばボールミルをそのまま使用でさる効
果が極めて大きいものである。即ち、現在用いているガ
ラス球を耐摩耗性向上のためアルミナ球やジルコニア球
に変更したい場合、従来構成の中実球体として変更する
だけでは使用中の駆動系に余力がなければ現在設備で使
用できないことになるが、本発明では嵩密度の調節によ
ってガラス球と同径且つ同密度のアルミナ球やジルコニ
ア球にすることができて現在設備をそのまま使用できる
のである。
を選定し或いは中空状にすることによって球体の平均嵩
密度を調節できるもので、軸受用ポールでは耐摩耗性に
富むと共に軽量化が図れて使用機器の小型化に合致し、
また粉砕用ポールにあっては耐摩耗性が一層良好な球体
を現在設備２例えばボールミルをそのまま使用でさる効
果が極めて大きいものである。即ち、現在用いているガ
ラス球を耐摩耗性向上のためアルミナ球やジルコニア球
に変更したい場合、従来構成の中実球体として変更する
だけでは使用中の駆動系に余力がなければ現在設備で使
用できないことになるが、本発明では嵩密度の調節によ
ってガラス球と同径且つ同密度のアルミナ球やジルコニ
ア球にすることができて現在設備をそのまま使用できる
のである。
（ハ）また、従来の中実球では粉砕用ポールにおいては
粉砕に必要とする以上の嵩密度のため１球の衝突等で過
大応力がかかって球体自身の摩耗を速めたのであるが、
本発明では嵩密度の調節により小球化と相俟って過大応
力がかからないことから均一な粉砕ができ且つ球体の耐
久性が一層向上する効果がある。
粉砕に必要とする以上の嵩密度のため１球の衝突等で過
大応力がかかって球体自身の摩耗を速めたのであるが、
本発明では嵩密度の調節により小球化と相俟って過大応
力がかからないことから均一な粉砕ができ且つ球体の耐
久性が一層向上する効果がある。
（ニ）その他、外層部にジルコニア等の高価な耐摩耗性
素材を用いる場合は軽重量球体のためコスト安に製造で
きるのである。
素材を用いる場合は軽重量球体のためコスト安に製造で
きるのである。
第１図は本発明の一実施例を示す一部断面拡大斜視図、
第２図は別個の一部断面拡大斜視図である。 ｌ、３：外層部、２，４：内層部。 昭和６０年 ２月２５日
第２図は別個の一部断面拡大斜視図である。 ｌ、３：外層部、２，４：内層部。 昭和６０年 ２月２５日
Claims (1)
- （１）外層部と内層部とから成る直径５ｍｍ以下の微小
球で、相対密度９５％以上の緻密な耐摩耗性焼結セラミ
ック又は焼結金属で０．１ｍｍ以上の厚さの外層部を形
成すると共に該球の平均嵩密度が外層部素材の４０〜７
０％であることを特徴とする耐摩耗焼結球。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035078A JPS61197487A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 耐摩耗焼結球 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035078A JPS61197487A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 耐摩耗焼結球 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61197487A true JPS61197487A (ja) | 1986-09-01 |
| JPH0261440B2 JPH0261440B2 (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=12431950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60035078A Granted JPS61197487A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 耐摩耗焼結球 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61197487A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| NL1003136C2 (nl) * | 1996-05-15 | 1997-11-18 | Skf Ind Trading & Dev | Wentellager met een zirconiummateriaal. |
| CN1085796C (zh) * | 1996-05-15 | 2002-05-29 | Skf工程研究中心公司 | 具有改善耐磨性能的滚动体轴承 |
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| JP2009293787A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Ntn Corp | 電磁クラッチ用転がり軸受および電磁クラッチ |
| CN102600939A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-25 | 重庆利特高新技术有限公司 | 纳米氧化锆陶瓷强化耐磨钢球及其制造工艺 |
| CN103525366A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-22 | 山东国瓷功能材料股份有限公司 | 一种氧化锆-氧化铝核壳结构研磨球的制造方法 |
Citations (2)
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| JPS5621749A (en) * | 1979-07-26 | 1981-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Detector for abnormality of tool |
| JPS5843351A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヒ−トパイプ式太陽熱温水器 |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP60035078A patent/JPS61197487A/ja active Granted
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| EP0807762A1 (en) * | 1996-05-15 | 1997-11-19 | SKF Industrial Trading & Development Company, B.V. | Rolling bearing element comprising a zirconium material |
| US5971620A (en) * | 1996-05-15 | 1999-10-26 | Skf Industrial Trading & Development Company B.V. | Rolling element bearing comprising a zirconium material |
| CN1085796C (zh) * | 1996-05-15 | 2002-05-29 | Skf工程研究中心公司 | 具有改善耐磨性能的滚动体轴承 |
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| JP2008024958A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Jfe Techno Research Corp | 中空金属体及びその製造方法 |
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| CN102600939A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-25 | 重庆利特高新技术有限公司 | 纳米氧化锆陶瓷强化耐磨钢球及其制造工艺 |
| CN103525366A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-22 | 山东国瓷功能材料股份有限公司 | 一种氧化锆-氧化铝核壳结构研磨球的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0261440B2 (ja) | 1990-12-20 |
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