[go: up one dir, main page]

JP2003034581A - 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法 - Google Patents

窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法

Info

Publication number
JP2003034581A
JP2003034581A JP2001223534A JP2001223534A JP2003034581A JP 2003034581 A JP2003034581 A JP 2003034581A JP 2001223534 A JP2001223534 A JP 2001223534A JP 2001223534 A JP2001223534 A JP 2001223534A JP 2003034581 A JP2003034581 A JP 2003034581A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon nitride
mass
resistant member
less
sintered body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001223534A
Other languages
English (en)
Inventor
Michiyasu Komatsu
通泰 小松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001223534A priority Critical patent/JP2003034581A/ja
Priority to PCT/JP2002/007435 priority patent/WO2003010113A1/ja
Priority to CNB028149858A priority patent/CN100473627C/zh
Priority to US10/484,717 priority patent/US7056850B2/en
Publication of JP2003034581A publication Critical patent/JP2003034581A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • C04B35/593—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride obtained by pressure sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303—Inorganic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/638—Removal thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/32—Balls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C04B2235/3222—Aluminates other than alumino-silicates, e.g. spinel (MgAl2O4)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3241—Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3251—Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3256—Molybdenum oxides, molybdates or oxide forming salts thereof, e.g. cadmium molybdate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3258—Tungsten oxides, tungstates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3826—Silicon carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3826—Silicon carbides
    • C04B2235/3834—Beta silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3839—Refractory metal carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3873—Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
    • C04B2235/3878—Alpha silicon nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3895—Non-oxides with a defined oxygen content, e.g. SiOC, TiON
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • C04B2235/723—Oxygen content
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C04B2235/85—Intergranular or grain boundary phases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/94—Products characterised by their shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/963—Surface properties, e.g. surface roughness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高強度、高靭性特性に加えて、特に転がり特性
が優れた耐摩耗性部材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】焼結助剤として希土類元素を酸化物に換算
して２〜１０質量％，ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルを２〜７
質量％，炭化けい素を１〜１０質量％，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈ
ｆ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，ＮｂおよびＣｒからなる群より選
択される少なくとも１種を酸化物に換算して５質量％以
下含有し、気孔率が１％以下であり、３点曲げ強度が９
００ＭＰａ以上であり、破壊靭性値が６．３ＭＰａ・ｍ
１／２以上である窒化けい素焼結体から成ることを特徴
とする窒化けい素製耐摩耗性部材である。なお上記Ｍｇ
Ａｌ２Ｏ４スピネルに代えて、ＭｇＯとＡｌ２Ｏ３との
混合物を用いても同様な作用効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は窒化けい素を主成分
とする耐摩耗性部材およびその製造方法に係り、特に１
６００℃以下の低温度で焼結した場合においても、従来
の窒化けい素焼結体と同等以上の緻密さと窒化けい素焼
結体本来の機械的強度に加えて、優れた耐摩耗性、特に
転がり寿命特性を発揮でき、耐久性に優れた転がり軸受
け部材として好適な窒化けい素製耐摩耗製部材およびそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の窒化けい素焼結体の焼結組成とし
ては窒化けい素−希土類酸化物−酸化アルミニウム系、
窒化けい素−希土類酸化物−酸化アルミニウム−酸化チ
タニウム系等が知られている。上記焼結組成における希
土類酸化物等の焼結助剤は、焼結中にＳｉ−希土類元素
−Ａｌ−Ｏ−Ｎ等からなる粒界相（液相）を生成させ、
焼結体を緻密化し高強度化するために添加されている。
【０００３】従来の窒化けい素焼結体は窒化けい素原料
粉末に上記のような焼結助剤を添加物として加えて成形
し、得られた成形体を焼成炉を使用して１７００〜１９
００℃程度の高温で所定時間焼成する方法で量産されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法においては、焼結温度が１７００〜１９０
０℃と極めて高いため、焼成炉およびその付属機器の耐
熱仕様を高度化する必要があり、製造設備費が高騰する
上に、連続式の製造プロセスを採用することが困難であ
り、窒化けい素焼結体の製造コストが大幅に上昇すると
ともに量産性が低下する問題点があった。
【０００５】また、上記従来方法によって製造された窒
化けい素焼結体では、曲げ強度や破壊靭性値、耐摩耗性
が向上しているものの充分ではなく、特に優れた摺動特
性を必要とする転がり軸受け部材としての耐久性につい
ては不十分であり、さらなる改良が要請されている。
【０００６】近年、精密機器用部材としてのセラミック
ス材料の需要が増加しており、このような用途において
は、高硬度で軽量で耐摩耗性が優れるというセラミック
スの特長が、高耐食性と低熱膨張性という性質とともに
利用されている。特に、高硬度と耐摩耗性との観点か
ら、軸受などの摺動部を構成する耐摩耗性部材としての
用途も急速に拡大している。
【０００７】しかしながら、軸受などの転動ボールをセ
ラミックス製耐摩耗性部材で構成した場合、転動ボール
が高い応力レベルで繰り返し接触しながら転動したとき
に、耐摩耗性部材の転がり寿命が未だ十分ではなく、短
期間の運転により耐摩耗性部材の表面が剥離したり、割
れを生じてしまうため、軸受を装着した機器に振動を生
じたり、損傷を引き起こす事故が発生し易く、いずれに
しても機器構成部品材料としての耐久性および信頼性が
低いという問題点があった。
【０００８】本発明は上記のような課題要請に対処する
ためになされたものであり、特に１６００℃以下の低温
度で焼結して製造した場合であっても、従来の窒化けい
素焼結体と同等以上の緻密さと窒化けい素焼結体本来の
高い機械的強度に加えて、耐摩耗性、とりわけ転がり寿
命特性が優れた転がり軸受部材として好適な窒化けい素
製耐摩耗性部材およびその製造方法を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するため、従来の窒化けい素焼結体を製造する際に、
一般的に使用されていた窒化けい素原料粉末の種類、焼
結助剤や添加物の種類および添加量、焼成条件を種々変
えて、それらの要素が焼結体の特性に及ぼす影響を実験
により確認した。
【００１０】その結果、微細な窒化けい素原料粉末に希
土類酸化物、ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルまたは酸化マグネ
シウムと酸化アルミニウムとの混合物，炭化けい素，Ｔ
ｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒから成る
群より選択される少なくとも１種を所定量添加した原料
混合体を調製したときに、焼結性が大幅に改善され、１
６００℃以下の低温度で焼結したときに、さらには焼結
した後に所定の条件で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理
したときに、従来の窒化けい素焼結体と同等以上の緻密
性および高い機械的強度に加えて、優れた耐摩耗性、特
に転がり寿命特性が優れた転がり軸受部材として好適な
窒化けい素製耐摩耗性部材が得られることが判明した。
【００１１】本発明は上記知見に基づいて完成されたも
のである。
【００１２】すなわち、本発明に係る窒化けい素製耐摩
耗性部材は、焼結助剤として希土類元素を酸化物に換算
して２〜１０質量％，ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルを２〜７
質量％，炭化けい素を１〜１０質量％，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈ
ｆ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，ＮｂおよびＣｒからなる群より選
択される少なくとも１種を酸化物に換算して５質量％以
下含有し、気孔率が１％以下であり、３点曲げ強度が９
００ＭＰａ以上であり、破壊靭性値が６．３ＭＰａ・ｍ
１／２以上である窒化けい素焼結体から成ることを特徴
とする。
【００１３】また上記添加成分としてのＭｇＡｌ２Ｏ４
スピネルの代りに、酸化マグネシウムと酸化アルミニウ
ムとの混合物を添加した場合においても、同等の作用効
果が得られる。すなわち、本発明に係る他の窒化けい素
製耐摩耗性部材は、焼結助剤として希土類元素を酸化物
に換算して２〜１０質量％，酸化マグネシウムを１〜２
質量％，酸化アルミニウムを２〜５質量％，炭化けい素
を１〜１０質量％，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔ
ａ，ＮｂおよびＣｒからなる群より選択される少なくと
も１種を酸化物に換算して５質量％以下含有し、気孔率
が１％以下であり、３点曲げ強度が９００ＭＰａ以上で
あり、破壊靭性値が６．３ＭＰａ・ｍ１／ ２以上である
窒化けい素焼結体から成ることを特徴とする。
【００１４】さらに、上記窒化けい素製耐摩耗性部材に
おいて、前記窒化けい素焼結体の粒界相に存在する凝集
偏析の幅の最大値が５μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】また、前記窒化けい素焼結体の粒界相に存
在する凝集偏析の幅の平均値が２μｍ以下であることが
好ましい。
【００１６】窒化けい素原料混合体を焼結すると、焼結
助剤や添加物成分化合物が液相となって粒界相が形成さ
れる。この粒界相における液相成分が凝集偏析して粗大
になると焼結体の機械的強度が低下し、特に耐摩耗性部
材とした場合に転がり特性が低下してしまう。そのた
め、粒界相における凝集偏析部の最大幅は５μｍ以下と
することが好ましく、また凝集偏析部の幅の平均値は２
μｍ以下となるような微細な組織構造を有することが好
ましい。
【００１７】また、上記耐摩耗性部材を構成する窒化け
い素焼結体の三点曲げ強度は９００ＭＰａ以上であり、
破壊靭性値は６．３ＭＰａ・ｍ１／２以上となる。この
窒化けい素焼結体からなる耐摩耗性部材の上面に設定し
た直径４０ｍｍの軌道上に直径が９．３５ｍｍである３
個のＳＵＪ２製転動鋼球を配置し、この転動鋼球に３
９．２ＭＰａの荷重を印加した状態で回転数１２００ｒ
ｐｍの条件下で回転させたときに、上記窒化けい素製耐
摩耗性部材の表面が剥離するまでの回転数で定義される
転がり寿命が１×１０７回以上である耐摩耗性部材とす
ることも可能である。
【００１８】さらに、上記窒化けい素焼結体の圧砕強度
が２００ＭＰａ以上であり、この窒化けい素焼結体から
なる耐摩耗性部材から直径が９．３５ｍｍである３個の
転動ボールを調製する一方、ＳＵＪ２製鋼板の上面に設
定した直径４０ｍｍの軌道上に上記３個の転動ボールを
配置し、この転動ボールに５．９ＧＰａの最大接触応力
が作用するように荷重を印加した状態で回転数１２００
ｒｐｍの条件下で回転させたときに、上記窒化けい素焼
結体製転動ボールの表面が剥離するまでの時間で定義さ
れる転がり疲労寿命が４００時間以上である耐摩耗性部
材とすることも可能である。
【００１９】また、本発明に係る耐摩耗性部材におい
て、前記窒化けい素焼結体はＴｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍ
ｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒからなる群より選択される少なく
とも１種を酸化物に換算して５質量％以下含有する。
【００２０】さらに、前記窒化けい素焼結体からなる耐
摩耗性部材が転がり軸受け部材であるときに、特に優れ
た摺動特性および耐久性を発揮させることが可能であ
る。
【００２１】また本発明に係る窒化けい素製耐摩耗性部
材の製造方法は、酸素を１．５質量％以下、α相型窒化
けい素を９０質量％以上含有し、平均粒径が１．０μｍ
以下の窒化けい素粉末に、希土類元素を酸化物に換算し
て２〜１０質量％，ＭｇＡｌ ２Ｏ４スピネルを２〜７質
量％，炭化けい素を１〜７質量％，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，
Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒからなる群より選択される
少なくとも１種を酸化物に換算して５質量％以下添加し
た原料混合体を成形して成形体を調製し、得られた成形
体を非酸化性雰囲気中で温度１６００℃以下で焼結する
ことを特徴とする。
【００２２】上記製造方法において、上記添加成分とし
てのＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルの代りに、酸化マグネシウ
ムと酸化アルミニウムとの混合物を添加した場合におい
ても、同等の作用効果が得られる。すなわち、本発明に
係る窒化けい素製耐摩耗性部材の他の製造方法は、酸素
を１．５質量％以下、α相型窒化けい素を９０質量％以
上含有し、平均粒径が１．０μｍ以下の窒化けい素粉末
に、希土類元素を酸化物に換算して２〜１０質量％，酸
化マグネシウムを１〜２質量％，酸化アルミニウムを２
〜５質量％，炭化けい素を１〜７質量％，Ｔｉ，Ｈｆ，
Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒからなる群より選択
される少なくとも１種を酸化物に換算して５質量％以下
添加した原料混合体を成形して成形体を調製し、得られ
た成形体を非酸化性雰囲気中で温度１６００℃以下で焼
結することを特徴とする。
【００２３】また焼結後、前記窒化けい素焼結体に対
し、３０ＭＰａ以上の非酸化性雰囲気中で１６００℃以
下の温度で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理を実施する
ことが好ましい。
【００２４】上記製造方法によれば、耐摩耗性部材を構
成する窒化けい素焼結体を調製する際に、希土類元素酸
化物，ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルまたは酸化マグネシウム
と酸化アルミニウムとの混合体，炭化けい素，Ｔｉ，Ｈ
ｆ，Ｚｒ等の化合物を添加しているため、ＭｇＡｌ２Ｏ
４スピネルが酸化イットリウムなどの希土類酸化物と共
に窒化けい素原料粉末と反応して低融点の液相を生成し
て焼結促進剤として機能し、１６００度以下の低温での
緻密化を可能とするとともに結晶組織において粒成長を
抑止する機能を果し窒化けい素焼結体の組織構造を微細
化し機械的強度を向上させる。
【００２５】また炭化けい素は単独に粒子分散し、窒化
けい素焼結体の転がり寿命特性を顕著に改善する一方、
Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒなどの化合物は希土類酸化物等の焼結
促進剤としての機能を促進するとともに、ＳｉＣと同様
に結晶組織において分散強化の機能を果し、窒化けい素
焼結体の機械的強度を向上させる。その結果、窒化けい
素結晶組織中に希土類元素等を含む微細な粒界相が形成
され、その粒界相中の凝集偏析部の幅の最大値が５μｍ
以下であり、さらには幅の平均値が２μｍ以下と微細に
なり、最大気孔径が０．４μｍ以下であり、気孔率が
１．０％以下、三点曲げ強度が室温で９００ＭＰａ以上
であり、破壊靭性値が６．３ＭＰａ・ｍ１ ／２以上であ
り、圧砕強度が２００ＭＰａ以上の機械的特性に優れた
窒化けい素製耐摩耗性部材が得られる。
【００２６】本発明方法において使用され、耐摩耗性部
材を構成する窒化けい素焼結体の主成分となる窒化けい
素粉末としては、焼結性、曲げ強度、破壊靭性値および
転がり寿命を考慮して、酸素含有量が１．７質量％以
下、好ましくは０．７〜１．５質量％であるα相型窒化
けい素を９０質量％以上、好ましくは９２〜９７質量％
含有し、平均粒径が１．０μｍ以下、好ましくは０．４
〜０．８μｍ程度の微細な窒化けい素粉末を使用するこ
とが好ましい。
【００２７】なお、窒化けい素原料粉末としてはα相型
のものとβ相型のものとが知られているが、α相型の窒
化けい素原料粉末では焼結体とした場合に強度が不足し
易い傾向がある一方、β相型の窒化けい素原料粉末では
高温度焼成が必要であるが、アスペクト比が高い窒化け
い素結晶粒子が複雑に入り組んだ高強度の焼結体が得ら
れる。しかるに、本発明においてはα相型原料粉末を１
６００℃以下の低温度で焼成して窒化けい素焼結体とし
ているため、α相型とβ相型の窒化けい素結晶粒子が混
在する焼結体が得られる。そして、α相型の結晶粒子が
β相型中に少量混在することによって、実質的複合材料
的な構成となり焼結体の強度および靭性値が改善される
のである。
【００２８】本発明方法において、α相型窒化けい素粉
末の配合量を９０質量％以上の範囲に限定した理由は、
９０質量％以上の範囲で焼結体の曲げ強度、破壊靭性値
および転がり寿命が格段に向上し、窒化けい素の優れた
特性が顕著となるためである。一方、焼結性を考慮する
と、９７質量％までの範囲とする。好ましくは９２〜９
５質量％の範囲とすることが好ましい。
【００２９】その結果、窒化けい素の出発原料粉末とし
ては、焼結性、曲げ強度、破壊靭性値、転がり寿命を考
慮して、酸素含有率が１．７質量％以下，好ましくは
０．７〜１．５質量％であり、α相型窒化けい素を９０
質量％以上含有し、平均粒径が１．０μｍ以下、好まし
くは０．４〜０．８μｍ程度の微細な窒化けい素粉末を
使用することが好ましい。
【００３０】特に平均粒径が０．７μｍ以下の微細な原
料粉末を使用することにより、少量の焼結助剤であって
も気孔率が１．０％以下の緻密な焼結体を形成すること
が可能である。この焼結体の気孔率はアルキメデス法に
より容易に計測できる。
【００３１】また本発明に係る耐摩耗性部材を構成する
窒化けい素焼結体に含有される全酸素量は４．５質量％
以下に抑制することが好ましい。この焼結体の全酸素量
が４．５質量％を超えると結晶粒界相中の最大気孔径が
大きくなり疲労破壊の起点となり易く、耐摩耗性部材の
転がり（疲労）寿命が低下する。好ましくは４．０質量
％以下とする。
【００３２】なお、上記のように規定する「焼結体の全
酸素量」とは、窒化けい素焼結体を構成している酸素の
全量を質量％で示したものである。したがって、酸素が
窒化けい素焼結体中に金属酸化物や酸窒化物等として存
在している場合は、その金属酸化物（および酸窒化物）
量ではなく、その金属酸化物（および酸窒化物）中の酸
素量に着目したものである。
【００３３】さらに本発明に係る耐摩耗性部材を構成す
る窒化けい素焼結体の粒界相中の最大気孔径は０．４μ
ｍ以下とすることが好ましい。この最大気孔径が０．４
μｍを超えると、特に疲労破壊の起点となり易く、耐摩
耗性部材の転がり（疲労）寿命が低下する。好ましくは
０．２μｍ以下とする。
【００３４】また窒化けい素原料粉末に焼結助剤として
添加する希土類元素としては、Ｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，
Ｌａ，Ｓｃ，Ｐｒ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｄｙ，Ｓｍ，Ｇｄなど
の酸化物もしくは焼結操作により、これらの酸化物とな
る物質が単独で、または２種以上の酸化物を組み合せた
ものを含んでもよい。これらの焼結助剤は、窒化けい素
原料粉末と反応して液相を生成し、焼結促進剤として機
能する。
【００３５】上記焼結助剤の添加量は、酸化物換算で原
料粉末に対して２〜１０質量％の範囲とする。この添加
量が２質量％未満の場合は、焼結体の緻密化あるいは高
強度化が不十分であり、特に希土類元素がランタノイド
系元素のように原子量が大きい元素の場合には、比較的
低強度で比較的に低熱伝導率の焼結体が形成される。一
方、添加量が１０質量％を超える過量となると、過量の
粒界相が生成し、気孔の発生量が増加したり、強度が低
下し始めるので上記範囲とする。特に同様の理由により
３〜８質量％とすることが望ましい。
【００３６】また、本発明において添加成分として使用
するＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルは、酸化イットリウム等の
希土類酸化物と共に窒化けい素原料粉末と反応して低融
点の液相を生成し焼結促進剤として機能し、１６００℃
以下の低温での焼結体の緻密化を可能にすると共に、結
晶組織において粒成長を制御する機能を果し、窒化けい
素焼結体の機械的強度を向上させる成分である。また、
焼結時にα相型窒化けい素からβ相型窒化けい素へ変化
する転移温度を低下させて、低温で緻密化が進行するた
め焼結後における結晶組織にある程度のα相型窒化けい
素相を残存せしめて、焼結体の強度および破壊靭性値を
向上させる。
【００３７】上記ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルの代りに酸化
マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ
３）との混合体を使用した場合においても同等な作用効
果が得られる。この場合におけるＭｇＯの添加量は、１
〜２質量％の範囲とされる。添加量が１質量％未満では
焼結体の緻密化が不十分である一方、２質量％を超える
ように過量になる場合には焼結体の強度や耐摩耗性部材
としての転がり寿命特性が低下する。
【００３８】また、Ａｌ２Ｏ３の添加量は、２〜５質量
％の範囲とされる。添加量が２質量％未満では焼結体の
緻密化が不十分である一方、５質量％を超えるように過
量になる場合には焼結体の強度や耐摩耗性部材としての
転がり寿命特性が低下する。
【００３９】また本発明において添加成分として使用す
る炭化けい素（ＳｉＣ）は、結晶組織において単独に粒
子分散して窒化けい素焼結体の転がり寿命を著しく改善
する機能を果するとともに、Ｓｉ３Ｎ４焼結体の曲げ強
度および破壊靭性値などの機械的強度を向上させるため
に１〜１０質量％の範囲で添加される。
【００４０】この炭化けい素の添加量が１質量％未満の
場合においては添加効果が不十分である一方、１０質量
％を超える過量となる場合には焼結体の緻密化が不十分
となり焼結体の曲げ強度の低下が起こるため、添加量は
１〜１０質量％の範囲とされるが、好ましくは３〜７質
量％の範囲とする。特に３．５〜６質量％とすることが
望ましい。
【００４１】なお、上記炭化けい素にはα型とβ型とが
存在するが、双方とも同一の作用効果を発揮する。
【００４２】また本発明において他の添加成分として、
Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒを、酸
化物，炭化物、窒化物、けい化物、硼化物として５質量
％以下の範囲で添加する。これらの化合物は、上記希土
類元素の焼結促進剤としての機能を促進すると共に、焼
結時にα相型窒化けい素からβ相型窒化けい素へ変化す
る転移温度をさらに低下させる上に、結晶組織において
分散強化の機能を果しＳｉ３Ｎ４焼結体の機械的強度を
向上させるものであり、特に、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆの化合
物が好ましい。これらの化合物の添加量が酸化物換算で
０．３質量％未満の場合においては添加効果が不十分で
ある一方、５質量％を超える過量となる場合には焼結体
の機械的強度や転がり寿命の低下が起こるため、添加量
は５質量％以下の範囲とする。特に０．５〜３質量％と
することが望ましい。
【００４３】また上記Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ等の化合物は窒
化けい素セラミックス焼結体を黒色系に着色し不透明性
を付与する遮光剤としても機能する。
【００４４】また焼結体の気孔率は耐摩耗性部材の転が
り寿命および曲げ強度に大きく影響するため１．０％以
下となるように製造する。気孔率が１．０％を超える
と、疲労破壊の起点となる気孔が急増して耐摩耗性部材
の転がり寿命が低下するとともに、焼結体の強度低下が
起こる。
【００４５】本発明に係る耐摩耗性部材を構成する窒化
けい素焼結体は、例えば以下のようなプロセスを経て製
造される。すなわち前記所定の微細粒径を有し、また酸
素含有量が少ない微細な窒化けい素粉末に対して所定量
の焼結助剤、ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルまたはＭｇＯとＡ
ｌ２Ｏ３との混合体，炭化けい素，有機バインダ等の必
要な添加剤およびＴｉ等の化合物を加えて原料混合体を
調製し、次に得られた原料混合体を成形して所定形状の
成形体を得る。原料混合体の成形法としては、汎用の金
型プレス法、ドクターブレード法のようなシート成形法
などが適用できる。
【００４６】上記金型プレス法で成形体を形成する場合
において、特に焼結後において気孔が発生し難い粒界相
を形成するためには、原料混合体の成形圧力を１２０Ｍ
Ｐａ以上に設定することが必要である。この成形圧力が
１２０ＭＰａ未満である場合には、主として粒界相を構
成する成分となる希土類元素化合物が凝集した箇所が形
成され易い上に、十分に緻密な成形体となり得ず、クラ
ックの発生が多い焼結体しか得られない。
【００４７】上記粒界相の凝集した箇所（偏析部）は疲
労破壊の起点となり易いため、耐摩耗性部材の寿命耐久
性が低下してしまう。一方、成形圧力を２００ＭＰａを
超えるように過大にした場合、成形型の耐久性が低下し
てしまうので、必ずしも製造性が良いとは言えない。そ
のため、上記成形圧力は１２０〜２００ＭＰａの範囲が
好ましい。
【００４８】上記成形操作に引き続いて、成形体を非酸
化性雰囲気中で温度６００〜８００℃、または空気中で
温度４００〜５００℃で１〜２時間加熱して、予め添加
していた有機バインダ成分を十分に除去し、脱脂する。
【００４９】次に脱脂処理された成形体を窒素ガス、水
素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを充填した非酸
化性雰囲気中で１６００℃以下の温度で０．５〜１０時
間、常圧焼結または加圧焼結を行う。加圧焼結法として
は、雰囲気加圧焼結、ホットプレス、ＨＩＰ処理など各
種の加圧焼結法が用いられる。
【００５０】また上記焼結後、得られた窒化けい素焼結
体に対し、さらに３０ＭＰａ以上の非酸化性雰囲気中で
温度１６００℃以下で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理
を実施することにより、疲労破壊の起点となる焼結体の
気孔の影響をより低減できるため、さらに改善された耐
摩耗特性および転がり寿命特性を有する耐摩耗性部材が
得られる。
【００５１】上記製法によって製造された窒化けい素製
耐摩耗性部材は全酸素量が４．５質量％以下で気孔率が
１．０％以下、最大気孔径が０．４μｍ以下であり、ま
た三点曲げ強度が常温で９００ＭＰａ以上と機械的特性
にも優れている。
【００５２】また、圧砕強度が２００ＭＰａ以上、破壊
靭性値が６．３ＭＰａ・ｍ１／２以上である窒化けい素
製耐摩耗性部材を得ることもできる。
【００５３】本発明に係る耐摩耗性部材およびその製造
方法によれば、所定量の希土類元素，ＭｇＡｌ２Ｏ４ス
ピネルまたは酸化マグネシウムと酸化アルミニウムとの
混合物，炭化けい素，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，等の化合物を
添加した原料混合体を調製しているため、焼結性が大幅
に改善され、１６００℃以下の低温度で焼結した場合に
おいても、従来の窒化けい素焼結体と同等以上の緻密性
および高い機械的強度に加えて、優れた耐摩耗性、特に
転がり寿命特性が優れた転がり軸受部材として好適な窒
化けい素製耐摩耗性部材が得られる。
【００５４】換言すると、本発明に係る耐摩耗性部材で
は、所定の焼結助剤を用いると共に焼結温度を１６００
℃以下にすることにより、窒化けい素結晶粒子の粒成長
を抑制することができる。粒成長を抑制することができ
るので、窒化けい素結晶粒子同士により形成される３重
点が小さくなり粒界相の幅を小さくすることができるの
である。
【００５５】また、焼結温度を１６００℃以下と低くす
ることにより、焼結時に形成される粒界相の幅を小さく
すると共に、粒界相成分（または粒界相中の不純物）が
揮発する（またはガスとして系外へ排出される）ことを
防止していることから、気孔の発生が抑制されて最大気
孔径を極微小化することが可能であり、転がり寿命特性
および耐久性が優れた耐摩耗性部材が得られる。そのた
め、この耐摩耗性部材を転がり軸受部材として使用して
軸受部を調製した場合には、長期間に亘って良好な転動
特性を維持することが可能であり、動作信頼性および耐
久性に優れた回転機器を提供することができる。また、
他の用途としては、エンジン部品、各種治工具、各種レ
ール、各種ローラなど耐摩耗性を要求される様々な分野
に適用可能である。
【００５６】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を以下に示
す実施例を参照して具体的に説明する。
【００５７】実施例１〜３ 実施例１として、酸素量が１．３質量％であり、α相型
窒化けい素９７％を含む平均粒径０．５５μｍのＳｉ３
Ｎ４（窒化けい素）原料粉末８６質量％に、焼結助剤と
して平均粒径０．９μｍのＹ２Ｏ３（酸化イットリウ
ム）粉末を５質量％と、平均粒径０．５μｍのＭｇＡｌ
２Ｏ４スピネル粉末５質量％と、平均粒径０．８μｍの
β相型ＳｉＣ（炭化けい素）を５質量％と、平均粒径
０．６μｍのＺｒＯ２（酸化ジルコニウム）粉末を１質
量％を添加し、エチルアルコール中で粉砕媒体として窒
化けい素製ボールを用いて９６時間湿式混合したのち乾
燥して原料混合体を調製した。
【００５８】次に得られた原料粉末混合体に有機バイン
ダを所定量添加し調合造粒粉としたのち、１３０ＭＰａ
の成形圧力でプレス成形し、曲げ強度測定用サンプルと
して５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ５ｍｍの成形体と、転が
り寿命測定用サンプルとして直径８０ｍｍ×厚さ６ｍｍ
の成形体とを多数製作した。次に得られた成形体を４５
０℃の空気気流中において４時間脱脂したのち、０．７
ＭＰａの窒素ガス雰囲気中にて温度１５５０℃で６時間
焼結して実施例に係る窒化けい素焼結体製耐摩耗性部材
を調製した。
【００５９】一方、実施例１で得られた焼結体に対して
窒素ガス雰囲気中で圧力１００ＭＰａにて温度１５００
℃で１時間加熱する熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理を
実施することにより、実施例２に係る窒化けい素製耐摩
耗性部材を調製した。
【００６０】また、実施例３として、ＭｇＡｌ２Ｏ４ス
ピネル粉末の代替として平均粒径０．５μｍのＭｇＯ
（酸化マグネシウム）粉末を１．５質量％と平均粒径
０．８μｍのＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）粉末を
３．５質量％とを添加した点以外は実施例２と同一条件
で処理することにより実施例３に係る窒化けい素製耐摩
耗性部材を調製した。
【００６１】比較例１〜４ 比較例１としてＳｉＣ粉末を添加しない点以外は実施例
１と同一条件で処理することにより比較例１に係る窒化
けい素製耐摩耗性部材を調製した。
【００６２】また、比較例２として比較例１で得られた
焼結体を温度１５００℃の窒素ガス雰囲気中で１００Ｍ
Ｐａの加圧力を作用させるＨＩＰ処理を１時間実施する
ことにより、比較例２に係る窒化けい素製耐摩耗性部材
を調製した。
【００６３】さらに比較例３として、ＭｇＡｌ２Ｏ４ス
ピネル粉末に代えて平均粒径０．８μｍのＡｌ２Ｏ３粉
末を５質量％添加した点以外は実施例１と同一条件で処
理して比較例３に係る窒化けい素製耐摩耗性部材を調製
した。
【００６４】さらに、比較例４として酸素量が１．７質
量％であり、α相型窒化けい素を９１％含む平均粒径
１．５μｍのＳｉ３Ｎ４（窒化けい素）原料粉末を使用
した点以外は実施例２と同一条件で処理することにより
比較例４に係る窒化けい素製耐摩耗性部材を調製した。
【００６５】こうして得られた各実施例および比較例に
係る各窒化けい素製耐摩耗性部材について気孔率、粒界
相中の凝集偏析の幅の最大値および平均値、室温での３
点曲げ強度、マイクロインデンテーション法における新
原方式による破壊靭性値および転がり寿命を測定して表
１に示す結果を得た。
【００６６】なお、焼結体の気孔率はアルキメデス法に
よって測定する一方、粒界相中の凝集偏析の幅の最大値
および平均値は、焼結体の観察断面の中から、単位面積
１００μｍ×１００μｍを任意の３個所選択しＳＥＭ等
の拡大写真（倍率５０００倍程度）により測定し、その
中から最も大きな凝集偏析幅を計測した。具体的には結
晶粒子間の３重点領域に外接する最小円の直径として測
定した。
【００６７】また、窒化けい素焼結体中の凝集偏析幅の
平均値は観察視野の２０箇所における偏析幅の平均値と
して算出した。
【００６８】なお、ＳＥＭ等の拡大写真で確認すると、
凝集偏析は通常の粒界相より色が濃く映し出される（例
えば、白黒写真の場合、窒化けい素結晶粒子が黒色、粒
界相が白色に映し出され、凝集偏析では白色が濃く映し
出される）ので区別は可能である。また、必要に応じて
ＥＰＭＡにて希土類元素の存在を確認すると希土類元素
の濃度が通常の粒界相より色濃く映し出されるので、こ
の方法によっても区別可能である。
【００６９】また、三点曲げ強度については焼結体から
３ｍｍ×４０ｍｍ×厚さ４ｍｍの曲げ試験片を作成し、
スパン（支点距離）を３０ｍｍとし、荷重の印加速度を
０．５ｍｍ／ｍｉｎに設定した条件で測定した。
【００７０】また各耐摩耗性部材の転がり特性は、図１
に示すようなスラスト型転がり摩耗試験装置を使用して
測定した。この試験装置は、装置本体１内に配置された
平板状の耐摩耗性部材２と、この耐摩耗性部材２上面に
配置された複数の転動鋼球３と、この転動鋼球３の上部
に配置されたガイド板４と、このガイド板４に接続され
た駆動回転軸５と、上記転動鋼球３の配置間隔を規制す
る保持器６とを備えて構成される。装置本体１内には、
転動部を潤滑するための潤滑油７が充填される。上記転
動鋼球３およびガイド板４は、日本工業規格（ＪＩＳ
Ｇ ４８０５）で規定される高炭素クロム軸受鋼（ＳＵ
Ｊ２）で形成される。上記潤滑油７としては、パラフィ
ン系潤滑油（４０℃での粘度：６７．２ｍｍ２／Ｓ）や
タービン油が使用される。
【００７１】本実施例に係る板状の耐摩耗性部材の転が
り寿命は、耐摩耗性部材２の上面に設定した直径４０ｍ
ｍの軌道上に直径が９．３５ｍｍである３個のＳＵＪ２
製転動鋼球を配置し、タービン油の油浴潤滑条件下で、
この転動鋼球３に４３９．２ＭＰａの荷重を印加した状
態で回転数１２００ｒｐｍの条件下で回転させたとき
に、上記窒化けい素製耐摩耗性部材２の表面が剥離する
までの回転数を転がり寿命として測定した。各測定結果
を下記表１に示す。
【００７２】
【表１】
【００７３】上記表１に示す結果から明らかなように各
実施例に係る窒化けい素製耐摩耗性部材においては、所
定の添加成分が含有されて形成されているため、気孔の
発生が抑制されて最大凝集偏析幅が微小化されており、
強度特性が良好であり、転がり寿命および耐久性に優れ
た窒化けい素製耐摩耗性部材が得られた。また、表１に
は示されていないが、各実施例に係る耐摩耗性部材の粒
界相中における最大気孔径は０．４μｍ以下であった。
【００７４】一方、ＳｉＣ成分を含有しない比較例１に
おいては、液相成分の凝集偏析が大きくなり、強度特性
および転がり寿命が低下した。
【００７５】一方、比較例２のように焼結体にＨＩＰ処
理を実施しても、ＳｉＣ成分を含有しない場合は三点曲
げ強度は高いが、凝集偏析の低減効果が十分ではなく、
転がり寿命が低下した。
【００７６】また、ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネル粉末に代え
てＡｌ２Ｏ３粉末のみを添加した比較例３においては、
焼結を十分に実施しても気孔率が大きく、また凝集偏析
幅も大きくなるため、強度および転がり寿命が共に低下
することが判明した。
【００７７】さらに酸素含有量が高い窒化けい素粉末を
使用した比較例４においては、酸素成分による気孔の発
生量が大きく気孔率が大きくなり、凝集偏析幅も増加し
たため曲げ強度および転がり寿命が低下した。
【００７８】次に本発明に係る耐摩耗性部材を軸受材の
転動ボールに適用した場合について以下の実施例および
比較例を参照して具体的に説明する。
【００７９】実施例１Ｂ〜３Ｂおよび比較例１Ｂ〜４Ｂ 前記実施例１〜３および比較例１〜４において作成した
調合造粒粉をそれぞれ金型に充填加圧して球状の予備成
形体を調製した。さらに各予備成形体を１００ＭＰａの
成形圧でラバープレス処理を実施することにより、圧砕
強度測定用および転がり寿命測定用サンプルとしての直
径１１ｍｍの球状成形体をそれぞれ調製した。
【００８０】次に各球状成形体について、それぞれ対応
する実施例または比較例と同一条件で脱脂・焼結し処理
して緻密な焼結体を得た。さらに得られた焼結体を研摩
加工して直径が９．５２ｍｍであり、表面粗さが０．０
１μｍＲａであるボール状に形成することにより、それ
ぞれ実施例１Ｂ〜３Ｂおよび比較例１Ｂ〜４Ｂに係る耐
摩耗性部材としての軸受用転動ボールを調製した。な
お、上記表面粗さは、触針式表面粗さ測定器を使用し、
転動ボールの赤道上を測定して求めた中心線平均粗さ
（Ｒａ）として測定した。
【００８１】また上記のようにして調製した各実施例お
よび比較例に係る耐摩耗性部材としての転動ボールにつ
いて、気孔率，粒界相中の凝集偏析幅の最大値および平
均値，室温での圧砕強度，破壊靭性値および転がり疲労
寿命を測定した。
【００８２】なお、転がり疲労寿命は、図１に示すスラ
スト型転がり摩耗試験装置を使用して測定した。ここで
前記実施例１等においては評価対象が平板状の耐摩耗性
部材２であり、この耐摩耗性部材２の表面を転動するボ
ールはＳＵＪ２製転動鋼球３であったが、本実施例１Ｂ
〜２Ｂおよび比較例１Ｂ〜３Ｂの窒化けい素製転動ボー
ル８を評価対象とするため、耐摩耗性部材２の代わりに
ＳＵＪ２製の軸受鋼板９を配置した。
【００８３】そして各転動ボールの転がり疲労寿命は、
上記のように各耐摩耗性部材から直径が９．５２ｍｍで
ある３個の転動ボール８を調製する一方、ＳＵＪ２製鋼
板９の上面に設定した直径４０ｍｍの軌道上に上記３個
の転動ボール８を配置し、タービン油の油浴潤滑条件下
でこの転動ボール８に５．９ＧＰａの最大接触応力が作
用するように荷重を印加した状態で回転数１２００ｒｐ
ｍの条件下で回転させたときに、上記窒化けい素焼結体
製転動ボール８の表面が剥離するまでの時間として転が
り疲労寿命を測定した。測定結果を下記表２に示す。
【００８４】
【表２】
【００８５】上記表２に示す結果から明らかなように各
実施例に係る窒化けい素製転動ボールにおいては、所定
の添加成分を添加して形成されているため、気孔の発生
が抑制されて粒界相の凝集偏析幅が微小化されており、
圧砕強度が高く、転がり疲労寿命が４００時間を超え耐
久性に優れた窒化けい素製転動ボールが得られた。
【００８６】一方、ＳｉＣを含有しない比較例１Ｂにお
いては、気孔の残存が多く、圧砕強度および転がり疲労
寿命が低下した。
【００８７】一方、比較例２Ｂのように焼結後にＨＩＰ
処理してもＳｉＣを含有しない場合には、気孔径の縮小
化効果はあるが転がり疲労寿命が低下した。
【００８８】また、Ａｌ２Ｏ４スピネルに代えてＡｌ２
Ｏ３のみを含有させた比較例３Ｂにおいては、焼結を十
分に実施しても気孔率が大きくなるため、圧砕強度およ
び転がり疲労寿命が共に低下することが判明した。
【００８９】さらに酸素含有量が多い原料粉末を使用し
た比較例４Ｂにおいては、酸素成分による液相成分およ
び気孔の発生量が多く、気孔率，圧砕強度，破壊靭性値
および転がり疲労寿命がいずれも不十分であった。
【００９０】なお、上記各実施例に係る窒化けい素製転
動ボールの転がり疲労寿命を測定する際に、直径９．５
２ｍｍの転動ボールを３個使用したが、他の直径を選択
するとともに配置個数を変えた場合においても、その荷
重条件や転動条件に応じた転がり特性が得られることが
確認されている。
【００９１】次に前記実施例以外の組成または処理条件
によって調製した板状の耐摩耗性部材について以下の実
施例および比較例を参照して具体的に説明する。
【００９２】実施例４〜３５ 実施例４〜３５として実施例１において使用した窒化け
い素原料粉末と、Ｙ２Ｏ３粉末と、ＭｇＡｌ２Ｏ４スピ
ネル粉末と、ＳｉＣ粉末と、表３〜４に示すように平均
粒径０．９〜１．０μｍの各種希土類酸化物粉末の他
に、平均粒径０．５μｍのＭｇＯ粉末と、平均粒径１．
０μｍのＡｌ２Ｏ３粉末の他に平均粒径０．４〜０．５
μｍの各種化合物粉末を表３〜４に示す組成比となるよ
うに調合して原料混合体をそれぞれ調製した。
【００９３】次に得られた各原料混合体を実施例１と同
一条件で成形脱脂処理した後、表３〜４に示す条件で焼
結を実施し、さらにＨＩＰ処理することにより、それぞ
れ実施例４〜３５に係る窒化けい素製耐摩耗性部材を製
造した。
【００９４】比較例５〜１４ 一方比較例５〜１４として表３〜４に示すように、Ｙ２
Ｏ３などの希土類酸化物，ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネル，Ｓ
ｉＣ等の各種添加物を過少量に添加したり、または過量
に添加して各比較例用の原料混合体をそれぞれ調製し
た。
【００９５】次に得られた各原料混合体を実施例４と同
一条件で成形脱脂処理した後、表３〜４に示す条件で焼
結し、さらにＨＩＰ処理することにより、それぞれ比較
例５〜１４に係る窒化けい素製耐摩耗性部材を製造し
た。
【００９６】こうして製造した各実施例および比較例に
係る各窒化けい素製耐摩耗性部材について、実施例１と
同一条件で気孔率，粒界相中の凝集偏析幅の最大値およ
び平均値、室温での三点曲げ強度、破壊靭性値および円
板の転がり寿命を測定して下記表３〜４に示す結果を得
た。
【００９７】
【表３】
【００９８】
【表４】
【００９９】上記表３〜４に示す結果から明らかなよう
に、所定量の希土類元素を含み、各種添加物の含有量を
規定した原料成形体を焼結し、焼結後に必要に応じてＨ
ＩＰ処理を実施して製造された各実施例に係る耐摩耗性
部材においては、気孔の発生が抑制されて粒界相の凝集
偏析幅が微小化されており、強度特性が良好であり、大
部分の転がり寿命が１０８回を超えており、耐久性に優
れた窒化けい素製耐摩耗性部材が得られている。
【０１００】一方、比較例５〜１４で示すように、希土
類成分などの各種添加物の添加量を本発明で規定する範
囲外とした焼結体では、十分な焼結処理やＨＩＰ処理を
実施しても、転動ボールの転がり寿命が低く、焼結体の
気孔率，凝集偏析幅，三点曲げ強度，破壊靭性値等のい
ずれかの特性において本発明で規定する特性要件が満た
されていないことが確認できる。
【０１０１】次に上記実施例４〜２５および比較例５〜
１４に係る耐摩耗性部材を軸受材の転動ボールに適用し
た場合について以下の実施例および比較例を参照して具
体的に説明する。
【０１０２】実施例４Ｂ〜３５Ｂおよび比較例５Ｂ〜１
４Ｂ 前記実施例４〜３５および比較例５〜１４において作成
した調合造粒粉をそれぞれ金型に充填加圧して球状の予
備成形体を調製した。さらに各予備成形体を１００ＭＰ
ａの成形圧でラバープレス処理を実施することにより、
圧砕強度測定用および転がり寿命測定用サンプルとして
の直径１１ｍｍの球状成形体をそれぞれ調製した。
【０１０３】次に各球状成形体について、実施例１と同
一条件で脱脂処理を行った後に、表５〜６に示す焼結条
件およびＨＩＰ条件で処理し、さらに得られた焼結体を
研摩加工して直径が９．５２ｍｍであり、表面粗さが
０．０１μｍＲａであるボール状に形成することによ
り、それぞれ実施例４Ｂ〜３５Ｂおよび比較例５Ｂ〜１
４Ｂに係る耐摩耗性部材としての軸受用転動ボールを調
製した。なお、上記表面粗さは、触針式表面粗さ測定器
を使用し、転動ボールの赤道上を測定して求めた中心線
平均粗さ（Ｒａ）として測定した。
【０１０４】また上記のようにして調製した各実施例お
よび比較例に係る耐摩耗性部材としての転動ボールにつ
いて、気孔率，粒界相中の凝集偏析幅，圧砕強度，破壊
靭性値および転がり疲労寿命を実施例１Ｂと同様にして
測定した。測定結果を下記表５〜６に示す。
【０１０５】
【表５】
【０１０６】
【表６】
【０１０７】上記表５〜６に示す結果から明らかなよう
に、所定量の希土類元素を含み、ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネ
ル，ＳｉＣなどの各種添加物の含有量を規定した原料成
形体を焼結し、必要に応じてＨＩＰ処理を実施して製造
された各実施例に係る転動ボールにおいては、気孔の発
生が抑制されて粒界相中の凝集偏析が微小化されてお
り、圧砕強度特性が良好であり、転がり疲労寿命がいず
れも４００時間を超えており、耐久性に優れた窒化けい
素製転動ボールが得られている。
【０１０８】一方、比較例５Ｂ〜１４Ｂで示すように、
希土類成分などの各種添加物の添加量が本発明で規定す
る範囲外とした焼結体では、十分な焼結処理およびＨＩ
Ｐ処理を実施しても、転動ボールの転がり疲労寿命が低
く、焼結体の気孔率，凝集偏析幅，三点曲げ強度等のい
ずれかの特性において本発明で規定する特性要件が満た
されていないことが確認できる。
【０１０９】
【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る耐摩耗性
部材およびその製造方法によれば、所定量の希土類元
素，ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルまたは酸化マグネシウムと
酸化アルミニウムとの混合物，炭化けい素，Ｔｉ，Ｈ
ｆ，Ｚｒ，等の化合物を添加した原料混合体を調製して
いるため、焼結性が大幅に改善され、１６００℃以下の
低温度で焼結した場合においても、従来の窒化けい素焼
結体と同等以上の緻密性および高い機械的強度に加え
て、優れた耐摩耗性、特に転がり寿命特性が優れた転が
り軸受部材として好適な窒化けい素製耐摩耗性部材が得
られる。
【０１１０】また、気孔の発生が抑制されて最大気孔径
を極微小化することが可能であり、転がり寿命特性およ
び耐久性が優れた耐摩耗性部材が得られる。そのため、
この耐摩耗性部材を転がり軸受部材として使用して軸受
部を調製した場合には、長期間に亘って良好な転動特性
を維持することが可能であり、動作信頼性および耐久性
に優れた回転機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る耐摩耗性部材の転がり寿命特性を
測定するためのスラスト型転がり摩耗試験装置の構成を
示す断面図。
【符号の説明】
１ 装置本体 ２ 耐摩耗性部材 ３ 転動鋼球 ４ ガイド板 ５ 駆動回転軸 ６ 保持器 ７ 潤滑油 ８ 転動ボール（窒化けい素製） ９ 軸受鋼板（ＳＵＪ２製）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J101 AA01 BA10 BA70 DA20 EA44 EA80 FA15 FA31 4G001 BA01 BA03 BA06 BA08 BA12 BA13 BA14 BA22 BA32 BA73 BB01 BB03 BB06 BB08 BB12 BB13 BB14 BB22 BB32 BC13 BC43 BC52 BC54 BD11 BD12 BD14 BD16 BE02 BE26 BE33

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 焼結助剤として希土類元素を酸化物に換
    算して２〜１０質量％，ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルを２〜
    ７質量％，炭化けい素を１〜１０質量％，Ｔｉ，Ｚｒ，
    Ｈｆ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，ＮｂおよびＣｒからなる群より
    選択される少なくとも１種を酸化物に換算して５質量％
    以下含有し、気孔率が１％以下であり、３点曲げ強度が
    ９００ＭＰａ以上であり、破壊靭性値が６．３ＭＰａ・
    ｍ１／ ２以上である窒化けい素焼結体から成ることを特
    徴とする窒化けい素製耐摩耗性部材。
  2. 【請求項２】 焼結助剤として希土類元素を酸化物に換
    算して２〜１０質量％，酸化マグネシウムを１〜２質量
    ％，酸化アルミニウムを２〜５質量％，炭化けい素を１
    〜１０質量％，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎ
    ｂおよびＣｒからなる群より選択される少なくとも１種
    を酸化物に換算して５質量％以下含有し、気孔率が１％
    以下であり、３点曲げ強度が９００ＭＰａ以上であり、
    破壊靭性値が６．３ＭＰａ・ｍ１／２以上である窒化け
    い素焼結体から成ることを特徴とする窒化けい素製耐摩
    耗性部材。
  3. 【請求項３】 前記窒化けい素焼結体の粒界相に存在す
    る凝集偏析の幅の最大値が５μｍ以下であることを特徴
    とする請求項１または２記載の窒化けい素製耐摩耗性部
    材。
  4. 【請求項４】 前記窒化けい素焼結体の粒界相に存在す
    る凝集偏析の幅の平均値が２μｍ以下であることを特徴
    とする請求項１または２記載の窒化けい素製耐摩耗性部
    材。
  5. 【請求項５】 前記窒化けい素焼結体からなる板状の耐
    摩耗性部材の上面に設定した直径４０ｍｍの軌道上に直
    径が９．３５ｍｍである３個のＳＵＪ２製転動鋼球を配
    置し、この転動鋼球に３９．２ＭＰａの荷重を印加した
    状態で回転数１２００ｒｐｍの条件下で回転させたとき
    に、上記窒化けい素製耐摩耗性部材の表面が剥離するま
    での回転数で定義される転がり寿命が１×１０７回以上
    であることを特徴とする請求項１または２記載の耐摩耗
    性部材。
  6. 【請求項６】 前記窒化けい素焼結体の圧砕強度が２０
    ０ＭＰａ以上であり、この窒化けい素焼結体からなる耐
    摩耗性部材から直径が９．３５ｍｍである３個の転動ボ
    ールを調製する一方、ＳＵＪ２製鋼板の上面に設定した
    直径４０ｍｍの軌道上に上記３個の転動ボールを配置
    し、この転動ボールに５．９ＧＰａの最大接触応力が作
    用するように荷重を印加した状態で回転数１２００ｒｐ
    ｍの条件下で回転させたときに、上記窒化けい素焼結体
    製転動ボールの表面が剥離するまでの時間で定義される
    転がり疲労寿命が４００時間以上であることを特徴とす
    る請求項１または２記載の耐摩耗性部材。
  7. 【請求項７】 酸素を１．５質量％以下、α相型窒化け
    い素を９０質量％以上含有し、平均粒径が１．０μｍ以
    下の窒化けい素粉末に、希土類元素を酸化物に換算して
    ２〜１０質量％，ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルを２〜７質量
    ％，炭化けい素を１〜７質量％，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，
    Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒからなる群より選択される
    少なくとも１種を酸化物に換算して５質量％以下添加し
    た原料混合体を成形して成形体を調製し、得られた成形
    体を非酸化性雰囲気中で温度１６００℃以下で焼結する
    ことを特徴とする窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方
    法。
  8. 【請求項８】 酸素を１．５質量％以下、α相型窒化け
    い素を９０質量％以上含有し、平均粒径が１．０μｍ以
    下の窒化けい素粉末に、希土類元素を酸化物に換算して
    ２〜１０質量％，酸化マグネシウムを１〜２質量％，酸
    化アルミニウムを２〜５質量％，炭化けい素を１〜７質
    量％，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒ
    からなる群より選択される少なくとも１種を酸化物に換
    算して５質量％以下添加した原料混合体を成形して成形
    体を調製し、得られた成形体を非酸化性雰囲気中で温度
    １６００℃以下で焼結することを特徴とする窒化けい素
    製耐摩耗性部材の製造方法。
  9. 【請求項９】 焼結後、前記窒化けい素焼結体に対し、
    ３０ＭＰａ以上の非酸化性雰囲気中で温度１６００℃以
    下で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理を実施することを
    特徴とする請求項７または８記載の窒化けい素製耐摩耗
    性部材の製造方法。
JP2001223534A 2001-07-24 2001-07-24 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法 Pending JP2003034581A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001223534A JP2003034581A (ja) 2001-07-24 2001-07-24 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法
PCT/JP2002/007435 WO2003010113A1 (fr) 2001-07-24 2002-07-23 Article en nitrure de silicium resistant a l'usure et procede de fabrication de cet article
CNB028149858A CN100473627C (zh) 2001-07-24 2002-07-23 氮化硅耐磨部件及其制造方法
US10/484,717 US7056850B2 (en) 2001-07-24 2002-07-23 Wear-resistant silicon nitride member and method of manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001223534A JP2003034581A (ja) 2001-07-24 2001-07-24 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007184723A Division JP4869171B2 (ja) 2007-07-13 2007-07-13 窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003034581A true JP2003034581A (ja) 2003-02-07

Family

ID=19056862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001223534A Pending JP2003034581A (ja) 2001-07-24 2001-07-24 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7056850B2 (ja)
JP (1) JP2003034581A (ja)
CN (1) CN100473627C (ja)
WO (1) WO2003010113A1 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005030674A1 (ja) 2003-09-25 2005-04-07 Kabushiki Kaisha Toshiba 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法
JP2006036553A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体およびその製造方法
JP2006036554A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体およびその製造方法
WO2008032427A1 (en) 2006-09-13 2008-03-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Slide member and bearing utilizing the same
JP2011140416A (ja) * 2010-01-07 2011-07-21 Nikkato:Kk 窒化珪素質焼結体および耐摩耗部材
CN103739287A (zh) * 2013-12-29 2014-04-23 吉林大学 一种基于红柳的仿生抗冲蚀复合材料增强相的制备方法
WO2014069268A1 (ja) 2012-10-30 2014-05-08 株式会社東芝 窒化珪素焼結体およびそれを用いた耐磨耗性部材
US9663407B2 (en) 2013-06-13 2017-05-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Silicon nitride wear resistant member and method for producing silicon nitride sintered compact
US9719942B2 (en) 2010-01-07 2017-08-01 Nikkato Corporation Sintered ceramic and ceramic sphere
WO2024185613A1 (ja) * 2023-03-03 2024-09-12 株式会社 東芝 窒化珪素焼結体、耐摩耗性部材、ベアリングボールおよびベアリング

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7749931B2 (en) * 2006-02-13 2010-07-06 Fujifilm Corporation Ceramic optical parts and production methods thereof
CN100355701C (zh) * 2006-02-24 2007-12-19 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种高热导氮化硅陶瓷的制备方法
EP2537819B1 (en) * 2010-02-16 2018-05-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Wear-resistant member and method for producing same
EP2760807B1 (en) * 2011-09-30 2019-08-21 Saint-Gobain Ceramics & Plastics Inc. Composite silicon nitride body
DE102012207803A1 (de) * 2012-05-10 2013-11-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Siliziumnitridkeramik und Verfahren zu deren Herstellung
CN105319222A (zh) * 2014-06-06 2016-02-10 上海材料研究所 一种基于晶界相评价氮化硅滚动接触疲劳性能的方法
CN105315010A (zh) * 2014-06-06 2016-02-10 上海材料研究所 一种疲劳性能优越的氮化硅滚动元件及其制造方法
CN104072150B (zh) * 2014-06-12 2019-07-02 安徽安尔达机电有限公司 一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺
CN104072149A (zh) * 2014-06-12 2014-10-01 安徽安尔达机电有限公司 一种高性能水泵水封用陶瓷材料
CN106715032B (zh) * 2014-09-25 2020-07-28 株式会社东芝 氮化硅烧结体制摩擦搅拌接合工具部件及使用了该部件的摩擦搅拌接合装置
CN105110796A (zh) * 2015-08-27 2015-12-02 苏州莱特复合材料有限公司 一种汽车发动机内置缸套及其粉末冶金制备方法
CN105110803A (zh) * 2015-08-27 2015-12-02 苏州莱特复合材料有限公司 一种干式缸套及其粉末冶金制备方法
CN105801128A (zh) * 2016-06-02 2016-07-27 吴依妮 一种氮化硅陶瓷及其制备方法
EP3498415B1 (en) * 2016-08-09 2022-01-12 Osaka University Friction stir welding tool member and friction stir welding device using same, and friction stir welding method
JP7402177B2 (ja) * 2018-12-11 2023-12-20 株式会社東芝 摺動部材、およびそれを用いた軸受、モータ、並びに駆動装置
CN109970454A (zh) * 2019-03-20 2019-07-05 广东工业大学 一种过渡金属氧化物抑制氮化硅相变的方法及其制得的氮化硅陶瓷
CN110105072A (zh) * 2019-06-04 2019-08-09 宁波市大工新材料科技有限公司 一种高硬度氮化硅材料的制备方法
CN110698207A (zh) * 2019-11-08 2020-01-17 陕西科技大学 一种基于氮化硅的层状陶瓷复合材料及其制备方法
CN111362704A (zh) * 2020-03-19 2020-07-03 西安澳秦新材料有限公司 一种高热导率氮化硅陶瓷及其制备方法
CN112645714B (zh) * 2020-12-28 2022-04-15 中材高新氮化物陶瓷有限公司 一种氮化硅陶瓷脱水元件及其制备方法和应用
WO2024043230A1 (ja) * 2022-08-24 2024-02-29 Ａｇｃ株式会社 窒化ケイ素焼結体及び窒化ケイ素焼結体の製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5823345B2 (ja) * 1979-02-22 1983-05-14 株式会社東芝 セラミックス焼結体の製造方法
JPS6335454A (ja) 1986-07-30 1988-02-16 株式会社東芝 窒化ケイ素系セラミツクス及びその製造方法
JPS63134567A (ja) 1986-11-21 1988-06-07 株式会社豊田中央研究所 セラミツクス複合体
US5187127A (en) * 1987-09-18 1993-02-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Fiber-reinforced silicon nitride ceramic
US5100847A (en) * 1989-01-17 1992-03-31 Allied-Signal Inc. Super tough monolithic silicon nitride
JP2706302B2 (ja) 1989-02-23 1998-01-28 日本重化学工業株式会社 高密度窒化けい素質焼結体の製造方法
JPH035371A (ja) * 1989-06-01 1991-01-11 Kawasaki Steel Corp Ｓｉ↓３Ｎ↓４焼結体の製造方法
CN1026179C (zh) * 1990-12-29 1994-10-12 清华大学 晶须增韧补强氮化硅复相陶瓷刀具材料
JP2773439B2 (ja) 1991-02-15 1998-07-09 トヨタ自動車株式会社 炭化珪素含有窒化珪素複合体の製造方法
JPH05238829A (ja) 1992-02-21 1993-09-17 Toshiba Corp 窒化けい素セラミックス焼結体
JPH0680470A (ja) * 1992-07-17 1994-03-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化ケイ素焼結体の製造方法
JP3198662B2 (ja) * 1992-09-21 2001-08-13 住友電気工業株式会社 窒化ケイ素系焼結体及びその製造方法
JP2829229B2 (ja) * 1993-10-25 1998-11-25 株式会社東芝 窒化ケイ素系セラミックス焼結体
JP3549239B2 (ja) * 1993-11-02 2004-08-04 光洋精工株式会社 転がり軸受
JPH0920563A (ja) 1995-06-30 1997-01-21 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体
JP3454993B2 (ja) 1995-11-24 2003-10-06 京セラ株式会社 窒化珪素質焼結体およびその製造方法
CN1061961C (zh) * 1997-07-16 2001-02-14 国家建筑材料工业局山东工业陶瓷研究设计院 纳米碳化硅－－氮化硅复相陶瓷的制备方法
JP2000233974A (ja) * 1999-02-16 2000-08-29 Kubota Corp 耐摩耗性・摺動特性等に優れた窒化けい素焼結体およびその製造方法
CN1112337C (zh) * 1999-05-28 2003-06-25 清华大学 一种超高韧性氮化硅基复合材料的制备方法
JP2001192273A (ja) * 1999-12-28 2001-07-17 Toshiba Corp 焼却炉用耐熱部材およびそれを用いた焼却炉
CN1292363A (zh) * 2000-10-20 2001-04-25 清华大学 碳化硅晶须强韧化氮化硅基陶瓷轧辊材料的制造方法
US6613443B2 (en) * 2000-10-27 2003-09-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Silicon nitride ceramic substrate, silicon nitride ceramic circuit board using the substrate, and method of manufacturing the substrate

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5002155B2 (ja) * 2003-09-25 2012-08-15 株式会社東芝 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法
JPWO2005030674A1 (ja) * 2003-09-25 2006-12-07 株式会社東芝 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法
WO2005030674A1 (ja) 2003-09-25 2005-04-07 Kabushiki Kaisha Toshiba 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法
EP1669335A4 (en) * 2003-09-25 2009-04-01 Toshiba Kk WEAR-RESISTANT ELEMENT OF SILICON-NITRIDE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
US7521388B2 (en) 2003-09-25 2009-04-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Wear resistant member comprised of silicon nitride and process for producing the same
CN102951905A (zh) * 2003-09-25 2013-03-06 株式会社东芝 氮化硅耐磨部件及其制造方法
JP2006036553A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体およびその製造方法
JP2006036554A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体およびその製造方法
WO2008032427A1 (en) 2006-09-13 2008-03-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Slide member and bearing utilizing the same
US8579513B2 (en) 2006-09-13 2013-11-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Slide member and bearing utilizing the same
JP2011140416A (ja) * 2010-01-07 2011-07-21 Nikkato:Kk 窒化珪素質焼結体および耐摩耗部材
US9719942B2 (en) 2010-01-07 2017-08-01 Nikkato Corporation Sintered ceramic and ceramic sphere
WO2014069268A1 (ja) 2012-10-30 2014-05-08 株式会社東芝 窒化珪素焼結体およびそれを用いた耐磨耗性部材
US9440887B2 (en) 2012-10-30 2016-09-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Silicon nitride sintered body and wear resistant member using the same
US9663407B2 (en) 2013-06-13 2017-05-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Silicon nitride wear resistant member and method for producing silicon nitride sintered compact
CN103739287A (zh) * 2013-12-29 2014-04-23 吉林大学 一种基于红柳的仿生抗冲蚀复合材料增强相的制备方法
CN103739287B (zh) * 2013-12-29 2015-03-04 吉林大学 一种基于红柳的仿生抗冲蚀复合材料增强相的制备方法
WO2024185613A1 (ja) * 2023-03-03 2024-09-12 株式会社 東芝 窒化珪素焼結体、耐摩耗性部材、ベアリングボールおよびベアリング

Also Published As

Publication number Publication date
CN1537086A (zh) 2004-10-13
US20040191535A1 (en) 2004-09-30
US7056850B2 (en) 2006-06-06
WO2003010113A1 (fr) 2003-02-06
CN100473627C (zh) 2009-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003034581A (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法
JP4795588B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材
JP4744704B2 (ja) 耐摩耗性部材の製造方法
JP5732037B2 (ja) 耐摩耗性部材およびその製造方法
JP5886337B2 (ja) 耐摩耗性部材およびそれを用いた耐摩耗性機器
JP5002155B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法
JP2011016716A (ja) 窒化けい素焼結体
JP5268750B2 (ja) 耐衝撃部材およびその製造方法
JP5362758B2 (ja) 耐摩耗性部材
JP2006036554A (ja) 窒化けい素焼結体およびその製造方法
JP2004002067A (ja) 耐摩耗性部材およびその製造方法
JP4497787B2 (ja) 転動ボール
Attia et al. Hot pressed Si3N4 ceramics using MgO–Al2O3 as sintering additive for vehicle engine parts
JP4820840B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法
JP2000256066A (ja) 窒化珪素質焼結体とその製造方法およびこれを用いた耐摩耗性部材
JP4869171B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法
JP3810806B2 (ja) 窒化珪素セラミックス焼結体
JP5349525B2 (ja) 転動体
JP2000335976A (ja) 窒化珪素質焼結体とその製造方法およびこれを用いた耐摩耗性部材
JP5295983B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法
JP5150064B2 (ja) 耐磨耗性部材の製造方法
JP4939736B2 (ja) 窒化けい素焼結体の製造方法
JP2001130966A (ja) 窒化珪素質焼結体とその製造方法およびこれを用いた窒化珪素質耐磨耗性部材
JPH0920563A (ja) 窒化けい素焼結体
JP2007039331A (ja) 窒化けい素焼結体の製造方法、それを用いた耐薬品性部材の製造方法および軸受部材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060314

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061020

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070515

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070713

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070803

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20071005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100514