JPS63147868A - 耐摩性摺動部材の製造方法 - Google Patents
耐摩性摺動部材の製造方法Info
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- JPS63147868A JPS63147868A JP61293686A JP29368686A JPS63147868A JP S63147868 A JPS63147868 A JP S63147868A JP 61293686 A JP61293686 A JP 61293686A JP 29368686 A JP29368686 A JP 29368686A JP S63147868 A JPS63147868 A JP S63147868A
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Landscapes
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は耐摩性摺動部材の製造方法の改良に関する。
（従来技術とその問題点）
高温等の厳しい条件下で使用される耐摩性摺動部材（例
えば、自動車用エンジンの部品等）に窒化硅素（セラミ
ックス）系焼結体を用いる場合、割れ、欠けなどの特ｆ
丁の欠陥か生じやすいが、これらの問題に対して（１効
な製造法としては、ＩＩ Ｉ Ｐ（ＩＩＯ１’ ｌ５
Ｏ９’ｌ”Ａ’ｒｌＣＰｎＥＳＳ）法やホットプレス法
がある。
えば、自動車用エンジンの部品等）に窒化硅素（セラミ
ックス）系焼結体を用いる場合、割れ、欠けなどの特ｆ
丁の欠陥か生じやすいが、これらの問題に対して（１効
な製造法としては、ＩＩ Ｉ Ｐ（ＩＩＯ１’ ｌ５
Ｏ９’ｌ”Ａ’ｒｌＣＰｎＥＳＳ）法やホットプレス法
がある。
特にホットプレス法は、欠陥による強度低下が少ないか
わりに、強度のバラツキが大きく、破壊靭性乙無加圧焼
成に比して低い傾向にある。これは、高密度化によりク
ラックのビン止め効果がない、あるいは異常粒成長した
粒子の粒界をクラックが伝わり、クラックの偏向が少な
いことなどが大きな原因であると考えられろ。
わりに、強度のバラツキが大きく、破壊靭性乙無加圧焼
成に比して低い傾向にある。これは、高密度化によりク
ラックのビン止め効果がない、あるいは異常粒成長した
粒子の粒界をクラックが伝わり、クラックの偏向が少な
いことなどが大きな原因であると考えられろ。
（発明の目的）
本発明は加熱特性を工夫して、強度のバラツキが少なく
、破壊靭性ら向上する窒化硅素系焼結体である耐摩性（
７１動部材をホットプレス法で製造し得るようにずろこ
とを目的とするものである。
、破壊靭性ら向上する窒化硅素系焼結体である耐摩性（
７１動部材をホットプレス法で製造し得るようにずろこ
とを目的とするものである。
（発明の構成）
このため本発明は、窒化硅素を主成分とする耐摩性（ｊ
１１効材の製造方法であって、窒化硅素と焼結助剤とを
混合した成形材料で成形体を得、ついでこの成形体をホ
ットプレスにセットして加熱する途中において、低融点
化合物を生成する温度域で所定時間保持して所定の相対
密度となった後に、焼結温度に昇温して加圧するように
したことを特徴とするものである。
１１効材の製造方法であって、窒化硅素と焼結助剤とを
混合した成形材料で成形体を得、ついでこの成形体をホ
ットプレスにセットして加熱する途中において、低融点
化合物を生成する温度域で所定時間保持して所定の相対
密度となった後に、焼結温度に昇温して加圧するように
したことを特徴とするものである。
（発明の効果）
本発明によれば、成形体内の低融点化合物の液相発生時
に温度を保持することにより、窒化硅素粒子が粒状であ
ろα相のまま緻密化するため、焼結助剤が均質に分布し
、なおかつ粒子の成形体内の移動が容易になり、成形体
は焼結前に収縮をほぼ完了して高密度化する。
に温度を保持することにより、窒化硅素粒子が粒状であ
ろα相のまま緻密化するため、焼結助剤が均質に分布し
、なおかつ粒子の成形体内の移動が容易になり、成形体
は焼結前に収縮をほぼ完了して高密度化する。
この成形体を、窒化硅素がβ化する温度に昇温し加圧し
て焼結することにより、高密度で微構造組織が均質な焼
結体が得られる。
て焼結することにより、高密度で微構造組織が均質な焼
結体が得られる。
したがって、この焼結体、つまり耐摩性摺動部材は強度
のバラツキが少なく、破壊靭性ら向上するようになる。
のバラツキが少なく、破壊靭性ら向上するようになる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明４
°る。
°る。
第１図に示すように、耐摩性摺動部材の製造方法は、ま
ず、窒化硅素（ＳｉａＯｓ）と焼結助剤（後に述べる。
ず、窒化硅素（ＳｉａＯｓ）と焼結助剤（後に述べる。
）と溶剤とを混合した成形材料で成形体Ｉを製作する（
工程り。
工程り。
ついで、この成形体ｌをホットプレスにセットして焼結
温度まで加熱して加圧するが、この加熱途中において、
焼結助剤として添加した添加化合物が、それ自体が液相
となるか、あるいは成形体の他成分と反応して低融点化
合物を生成する温度域であり、かつ、窒化硅素がβ化し
ない温度域で、所定時間（例えば３０分）保持する（工
程■）。
温度まで加熱して加圧するが、この加熱途中において、
焼結助剤として添加した添加化合物が、それ自体が液相
となるか、あるいは成形体の他成分と反応して低融点化
合物を生成する温度域であり、かつ、窒化硅素がβ化し
ない温度域で、所定時間（例えば３０分）保持する（工
程■）。
焼結助剤の液相形成温度は第１表に示すように、その種
類により異なる。
類により異なる。
第１表
このように、成形体１内の低融点化合物の液相発生時に
温度を保持することで、窒化硅素が粒状であるα相のま
ま緻密化するため、焼結助剤が均質に分布し、なおかつ
粒子の成形体ｌ内の移動が容易になり、成形体１は焼結
前に収縮をほぼ完了して高密度化する。
温度を保持することで、窒化硅素が粒状であるα相のま
ま緻密化するため、焼結助剤が均質に分布し、なおかつ
粒子の成形体ｌ内の移動が容易になり、成形体１は焼結
前に収縮をほぼ完了して高密度化する。
そして、成形体Ｉの密度が相対密度で約８０％以上とな
った後に、窒化硅素がβ化する焼結温度に界温し加圧し
て焼結する（工程■）。
った後に、窒化硅素がβ化する焼結温度に界温し加圧し
て焼結する（工程■）。
なお、相対密度が約８０％以上でないと、焼結助剤の分
布が不均質であるので、高密度化が妨げられる。
布が不均質であるので、高密度化が妨げられる。
これにより、高密度で微構造組織が均質な焼結体である
耐摩性摺動部材２が得られる。
耐摩性摺動部材２が得られる。
つぎに実施例を説明するや
Ｘ施牡
（１）α率９５％、平均粒径０．２μｍの窒化硅素粉末
８８重Ｍ％、酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）２゜４重量
％、酸化セリウム（ＣｃＯ＊）３．６重Ｍ％、酸化ジル
コニウム（ＺｒＯ＊’）０重量％からなる原料粉末を用
い、ナイロン樹脂ポットと５ｉｓＮ４のボール（φ２０
）とで、溶媒にエタノールを用いて２５時間混合粉砕を
行なった。
８８重Ｍ％、酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）２゜４重量
％、酸化セリウム（ＣｃＯ＊）３．６重Ｍ％、酸化ジル
コニウム（ＺｒＯ＊’）０重量％からなる原料粉末を用
い、ナイロン樹脂ポットと５ｉｓＮ４のボール（φ２０
）とで、溶媒にエタノールを用いて２５時間混合粉砕を
行なった。
（２）こうして得られたスラリー状の材料を真空乾燥器
を用いて顆粒にした後、再び粉砕して平均粒径を１００
μｍ程度の粒度にそろえた。
を用いて顆粒にした後、再び粉砕して平均粒径を１００
μｍ程度の粒度にそろえた。
（３）この材料を０ 、 Ｉ ｔｏｎ／ｃｍ”の成形
圧で成形して成形体を製作し、この成形体をカーボン製
型（モールド）内に収容した（窒素雰囲気）。
圧で成形して成形体を製作し、この成形体をカーボン製
型（モールド）内に収容した（窒素雰囲気）。
（・１）そして、第２図に示すように、１７００℃、２
００ ｋｇｆ／ ａｍ’でホットプレスして、焼結体（
比較品）八を得た。
００ ｋｇｆ／ ａｍ’でホットプレスして、焼結体（
比較品）八を得た。
また、１８００℃、２００ ｋｇｆ ／ ｃｍ”でポッ
トプレスして、焼結体（比較品）Ｂを得た。
トプレスして、焼結体（比較品）Ｂを得た。
さらに、この成形体が収縮を始める温度１５００°Ｃで
３０分間保持して相対密度が８０％以上となった後に、
１７００℃、２００ ｋｇｒ／ａｍ’でホットプレスし
て焼結体（本発明品）Ｃを得た。
３０分間保持して相対密度が８０％以上となった後に、
１７００℃、２００ ｋｇｒ／ａｍ’でホットプレスし
て焼結体（本発明品）Ｃを得た。
これらの焼結体Ａ −Ｃの各特性を測定した結果を第２
表に示す。
表に示す。
このように、本発明品（焼結体Ｃ）は、比較品（焼結体
Δ、ｒ３）と比べて明らかに強度及び破壊靭性において
（せれている。
Δ、ｒ３）と比べて明らかに強度及び破壊靭性において
（せれている。
用Ｊ笥汁ｌ
（１）α率９５％、平均粒径０．２μｍの窒化硅素粉末
９６重ｒｉｔ％、酸化イツトリウム（ｖｔｏ＊）２重ｉ
ｄ％、酸化アルミニウム１重量％、窒化アルミニラｌ、
＋・ｒＣｔ＋ｔ％からなる原料粉末を、３０時間混合粉
砕した後に、実施例１と同様にして成形体を製作した。
９６重ｒｉｔ％、酸化イツトリウム（ｖｔｏ＊）２重ｉ
ｄ％、酸化アルミニウム１重量％、窒化アルミニラｌ、
＋・ｒＣｔ＋ｔ％からなる原料粉末を、３０時間混合粉
砕した後に、実施例１と同様にして成形体を製作した。
（２）そして、次の条件下でポットプレスを行なっ仁・
１４００℃、２００ ｋｇｒ／ Ｃｍ”で３０分間保持
した後、１７００℃、無加圧で焼結体（比較品）Ｄを得
た。
した後、１７００℃、無加圧で焼結体（比較品）Ｄを得
た。
１４００℃、２００ ｋｇｒ、／ （：ＩＩｌ”で３０
分間保持した後、１７００℃、２００ ｋｇｒ／ ｃｍ
”でホットプレスして焼結体（本発明品）Ｅを得た。
分間保持した後、１７００℃、２００ ｋｇｒ／ ｃｍ
”でホットプレスして焼結体（本発明品）Ｅを得た。
これらの焼結体り、Ｅの６特性を測定した結果を第３表
に示す。
に示す。
第３表
第３表から明らかなように、液相発生温度に保持するよ
うにした場合であって乙、無加圧でホットプレスして焼
結した場合には、強度及び破壊靭性などが向上しないこ
とがわかる。
うにした場合であって乙、無加圧でホットプレスして焼
結した場合には、強度及び破壊靭性などが向上しないこ
とがわかる。
第１図は本発明に係ろ耐摩性摺動部オの製造工程の説明
図、第２図は焼結プログラムを示すグラフである。 ！・・・成形体、 ２・・・耐摩性摺動部ｔ４
、Ｃ，Ｅ ・・幻ｌ古体。
図、第２図は焼結プログラムを示すグラフである。 ！・・・成形体、 ２・・・耐摩性摺動部ｔ４
、Ｃ，Ｅ ・・幻ｌ古体。
Claims (1)
- （１）窒化硅素を主成分とする耐摩性摺動部材の製造方
法であって、 窒化硅素と焼結助剤とを混合した成形材料で成形体を得
、ついでこの成形体をホットプレスにセットして加熱す
る途中において、低融点化合物を生成する温度域で所定
時間保持して所定の相対密度となった後に、焼結温度に
昇温して加圧するようにしたことを特徴とする耐摩性摺
動部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293686A JPS63147868A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 耐摩性摺動部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293686A JPS63147868A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 耐摩性摺動部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63147868A true JPS63147868A (ja) | 1988-06-20 |
Family
ID=17797919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61293686A Pending JPS63147868A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 耐摩性摺動部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63147868A (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS541411A (en) * | 1977-05-25 | 1979-01-08 | Hydrovane Compressor | Rotary compressor |
| JPS56100168A (en) * | 1980-01-12 | 1981-08-11 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of fiber reinforced silicon nitride sintered body |
| JPS56100169A (en) * | 1980-01-12 | 1981-08-11 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of silicon nitride sintered body |
| JPS5891072A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-30 | 日本特殊陶業株式会社 | 窒化珪素焼結体の製造法 |
| JPS60186474A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-21 | トヨタ自動車株式会社 | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 |
| JPS61215260A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-25 | 日本碍子株式会社 | ＳｒＯ―ＭｇＯ―ＣｅＯ２系窒化珪素セラミックスの製造法 |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP61293686A patent/JPS63147868A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| JPS541411A (en) * | 1977-05-25 | 1979-01-08 | Hydrovane Compressor | Rotary compressor |
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