JP2928821B2 - 高密度クロム系サーメット焼結体の製造方法 - Google Patents
高密度クロム系サーメット焼結体の製造方法Info
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- JP2928821B2 JP2928821B2 JP63208042A JP20804288A JP2928821B2 JP 2928821 B2 JP2928821 B2 JP 2928821B2 JP 63208042 A JP63208042 A JP 63208042A JP 20804288 A JP20804288 A JP 20804288A JP 2928821 B2 JP2928821 B2 JP 2928821B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高速度のクロム系サーメット焼結体（焼結硬
質合金）の製造方法に関する。
質合金）の製造方法に関する。
［従来の技術及びその問題点］ サーメットは金属とセラミックを混合し、加圧成型、
焼結して得る複合材料で、一般に混合した原料粉末を予
備成型後、不活性の保護雰囲気中もしくは還元雰囲気中
で常圧又は加圧焼結を行ない製造されている。
焼結して得る複合材料で、一般に混合した原料粉末を予
備成型後、不活性の保護雰囲気中もしくは還元雰囲気中
で常圧又は加圧焼結を行ない製造されている。
従来から、金属クロム粉末を用いてクロム系のサーメ
ットを製造する際、金属クロムは粒子表面に強固な酸化
被膜を生成するためにクロム自体が難焼結性であるこ
と、金属クロム以外の硬質分散相として用いる金属酸化
物等はクロム母相中に固溶し難いこと等のために、常圧
焼結法では充分な密度の焼結体を得ることが困難である
という問題があった。
ットを製造する際、金属クロムは粒子表面に強固な酸化
被膜を生成するためにクロム自体が難焼結性であるこ
と、金属クロム以外の硬質分散相として用いる金属酸化
物等はクロム母相中に固溶し難いこと等のために、常圧
焼結法では充分な密度の焼結体を得ることが困難である
という問題があった。
高密度のクロム系のサーメットを簡便に得ることが可
能ならば、クロム系のサーメットの持つ強度，硬度，靭
性等の機械的性質の面からもその利用分野は更に拡がる
ことが考えられ、高密度クロム系サーメット焼結体、特
に多純度の焼結体及びその効率的な製法が求められてい
る。
能ならば、クロム系のサーメットの持つ強度，硬度，靭
性等の機械的性質の面からもその利用分野は更に拡がる
ことが考えられ、高密度クロム系サーメット焼結体、特
に多純度の焼結体及びその効率的な製法が求められてい
る。
高密度クロム系サーメットの焼結体を得るには、通
常、ホットプレス，熱間静水圧プレス等の加圧焼結法が
用いられているが、これらの加圧焼結法では、被圧粉体
と、用いるプレス型もしくはカプセルの材質との反応が
起り、これら同志が融着しやすく、また、プレス型、カ
プセルからの不純物の混入を避けることができない。こ
れを防ぐためには、用いるプレス型やカプセルに窒化ホ
ウ素等の離型剤を塗付するなどして加圧焼結が行われ
る。しかし、クロム系サーメット焼結体の製造の場合に
は、ホウ素，窒素等の不純物の存在には特にクロム母相
の機械的性質を著しく低下させることになり、またこの
ような不純物の汚染を回避するために、圧力，温度等の
焼結条件を比較的温和な条件に設定すると、満足すべき
密度のものが得られないという問題点があった。
常、ホットプレス，熱間静水圧プレス等の加圧焼結法が
用いられているが、これらの加圧焼結法では、被圧粉体
と、用いるプレス型もしくはカプセルの材質との反応が
起り、これら同志が融着しやすく、また、プレス型、カ
プセルからの不純物の混入を避けることができない。こ
れを防ぐためには、用いるプレス型やカプセルに窒化ホ
ウ素等の離型剤を塗付するなどして加圧焼結が行われ
る。しかし、クロム系サーメット焼結体の製造の場合に
は、ホウ素，窒素等の不純物の存在には特にクロム母相
の機械的性質を著しく低下させることになり、またこの
ような不純物の汚染を回避するために、圧力，温度等の
焼結条件を比較的温和な条件に設定すると、満足すべき
密度のものが得られないという問題点があった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は、かかる問題点を解決するために鋭意検
討を行った結果、サーメットの硬質分散相と同種の金属
酸化物を離型剤として用いることにより、サーメット原
料粉末とプレス型もしくはカプセルとの反応を防ぎつ
つ、また、不純物に汚染されることなく高密度のサーメ
ット焼結体を得ることのできることを見出し本発明を完
成した。
討を行った結果、サーメットの硬質分散相と同種の金属
酸化物を離型剤として用いることにより、サーメット原
料粉末とプレス型もしくはカプセルとの反応を防ぎつ
つ、また、不純物に汚染されることなく高密度のサーメ
ット焼結体を得ることのできることを見出し本発明を完
成した。
即ち本発明は、金属クロム及び／又はクロム基合金及
び金属酸化物粉末を原料とし、型を用いた加圧焼結法に
てサーメット焼結体を製造する方法において、原料とし
て用いる金属酸化物と同種の金属酸化物の粉末および／
又はシートを離型剤として用いることを特徴とする高密
度クロム系サーメット焼結体の製造方法を提供するもの
である。
び金属酸化物粉末を原料とし、型を用いた加圧焼結法に
てサーメット焼結体を製造する方法において、原料とし
て用いる金属酸化物と同種の金属酸化物の粉末および／
又はシートを離型剤として用いることを特徴とする高密
度クロム系サーメット焼結体の製造方法を提供するもの
である。
次に本発明のクロム系サーメット焼結体の製造方法に
ついて更に詳細に説明する。
ついて更に詳細に説明する。
本発明で用いるサーメット原料粉末は、金属クロム及
び／又はクロム基合金と、硬質分散相としての金属酸化
物とを混合したものを使用する。
び／又はクロム基合金と、硬質分散相としての金属酸化
物とを混合したものを使用する。
硬質分散相として用いる金属酸化物としては、ジルコ
ニウム、チタン、アルミニウム等の酸化物である。
ニウム、チタン、アルミニウム等の酸化物である。
このサーメット原料粉末は、粒径0.1〜200μｍもので
あり、最終的に均一な焼結体を得ることができれば混合
比，混合方法等は特に限定されないが、クロム：金属酸
化物が99:1〜60:40（wt）で、これらをボールミルなど
の通常の混合装置で混合することが好ましい。
あり、最終的に均一な焼結体を得ることができれば混合
比，混合方法等は特に限定されないが、クロム：金属酸
化物が99:1〜60:40（wt）で、これらをボールミルなど
の通常の混合装置で混合することが好ましい。
サーメット原料粉末はハンドプレス，冷間静水圧プレ
ス等で目的とする形状等に予備成型して圧粉体とし、こ
のものを離型剤を充填したプレス型もしくはカプセル等
の型の中に埋め込み保持して加圧焼結を施し焼結体とす
る。
ス等で目的とする形状等に予備成型して圧粉体とし、こ
のものを離型剤を充填したプレス型もしくはカプセル等
の型の中に埋め込み保持して加圧焼結を施し焼結体とす
る。
ここで、用いる離型剤は、原料として用いた硬質分散
相（金属酸化物）と同類の金属酸化物であることが本発
明では必須である。使用する離型剤が粉末の場合は、そ
の粒径は10μｍ〜1mm程度が好ましい。離型剤の粒径が1
0μｍより小さいと焼結の進行により離型が困難にな
り、1mmより大きいと圧粉体に対しての均一な加圧が期
待できなくなるからである。また、用いる離型剤を適当
な厚さのシート（例えば0.5〜5mm厚さ）として用いるこ
とも可能である。いづれにしても、本発明では少なくと
も焼結する圧粉体と接する部分が、本発明で限定した離
型剤と接するようにに使用することである。
相（金属酸化物）と同類の金属酸化物であることが本発
明では必須である。使用する離型剤が粉末の場合は、そ
の粒径は10μｍ〜1mm程度が好ましい。離型剤の粒径が1
0μｍより小さいと焼結の進行により離型が困難にな
り、1mmより大きいと圧粉体に対しての均一な加圧が期
待できなくなるからである。また、用いる離型剤を適当
な厚さのシート（例えば0.5〜5mm厚さ）として用いるこ
とも可能である。いづれにしても、本発明では少なくと
も焼結する圧粉体と接する部分が、本発明で限定した離
型剤と接するようにに使用することである。
離型剤の使用量は、不純物による汚染の程度及び経済
性の面から圧粉体の重量の10〜30倍程度が好ましい。
性の面から圧粉体の重量の10〜30倍程度が好ましい。
本発明において加圧焼結法として熱間静水圧プレスを
用いた場合の一例を第１図に示す。図のようにカプセル
に離型剤を充填し、その中に圧粉体を生め込んで真空封
止をしてプレスを行う。
用いた場合の一例を第１図に示す。図のようにカプセル
に離型剤を充填し、その中に圧粉体を生め込んで真空封
止をしてプレスを行う。
また、ホットプレスを用いた場合の一例を第２図に示
す。図のようにプレス型に離型剤を充填し、その中に圧
粉体を埋め込んでプレスを行う。また第３図のように、
熱間静水圧プレスと同様にカプセルに圧粉体を封入し、
そのカプセルをプレス型中の離型剤に埋め込んでプレス
を行うことも可能である。
す。図のようにプレス型に離型剤を充填し、その中に圧
粉体を埋め込んでプレスを行う。また第３図のように、
熱間静水圧プレスと同様にカプセルに圧粉体を封入し、
そのカプセルをプレス型中の離型剤に埋め込んでプレス
を行うことも可能である。
本発明での焼結温度は1000℃以上で、高密度のクロム
系サーメット焼結体を得ることができる。
系サーメット焼結体を得ることができる。
［発明の効果］ 一般的に離型剤は型などからの製品の離脱を容易にす
るために使用されるが、硬質分散相と同類の金属酸化物
もしくは金属窒化物を離型剤として用いると次のような
効果が得られる。
るために使用されるが、硬質分散相と同類の金属酸化物
もしくは金属窒化物を離型剤として用いると次のような
効果が得られる。
原料粉末とプレス型もしくはカプセルとの相互反応を
防止する。
防止する。
プレス型もしくはカプセルからの不純物の混入を防
ぐ。
ぐ。
離型剤そのものからの汚染がない。
圧粉体に等方静水圧が作用させることが出来る。
以上の作用で、本発明によれば不純物の混入を抑えつ
つ加圧焼結を行うことができ高密度のクロム系サーメッ
ト焼結体を製造することができる。
つ加圧焼結を行うことができ高密度のクロム系サーメッ
ト焼結体を製造することができる。
［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、
本発明は何等これらに限定されるものではない。
本発明は何等これらに限定されるものではない。
実施例１ 原料粉末として、平均粒径120μｍを有する金属クロ
ム粉末（純度99.9％）と平均粒径0.5μｍを有するジル
コニア粉末（純度99.9％）をそれぞれ第１表に示した組
成に配合し、ジルコニア製のボールを使用してメタノー
ル中にて50時間湿式粉砕混合し、乾燥した後、200MPaの
圧力でプレス成型して棒状の圧粉体とした。
ム粉末（純度99.9％）と平均粒径0.5μｍを有するジル
コニア粉末（純度99.9％）をそれぞれ第１表に示した組
成に配合し、ジルコニア製のボールを使用してメタノー
ル中にて50時間湿式粉砕混合し、乾燥した後、200MPaの
圧力でプレス成型して棒状の圧粉体とした。
これらの圧粉体を第１図に示すようにカプセルに封入
して、アルゴンガス雰囲気で焼結温度1200℃，プレス圧
力150MPa、保持時間３時間の熱間静水圧プレスを行っ
た。離型剤は、平均粒径30μｍを有するジルコニア粉末
を使用した。
して、アルゴンガス雰囲気で焼結温度1200℃，プレス圧
力150MPa、保持時間３時間の熱間静水圧プレスを行っ
た。離型剤は、平均粒径30μｍを有するジルコニア粉末
を使用した。
このようにして製造したクロム系サーメット焼結体の
密度測定の結果を第２表に示す。
密度測定の結果を第２表に示す。
実施例２ 実施例１と同様の手順で得た圧粉体を、第２図に示す
ようにホットプレスのプレス型に埋め込み、アルゴン雰
囲気にて焼結温度1400℃，プレス圧力20MPa、保持時間
１時間でプレスを行った。用いた離型剤は、平均粒径30
μｍを有するジルコニア粉末及び厚さ2mmのジルコニア
シートを使用した。
ようにホットプレスのプレス型に埋め込み、アルゴン雰
囲気にて焼結温度1400℃，プレス圧力20MPa、保持時間
１時間でプレスを行った。用いた離型剤は、平均粒径30
μｍを有するジルコニア粉末及び厚さ2mmのジルコニア
シートを使用した。
このようにして製造したクロム系サーメット焼結体の
密度測定の結果を第３表に示す。
密度測定の結果を第３表に示す。
比較例１ 実施例１と同様の手順で得た圧粉体に対し、水素雰囲
気中で焼結温度1400℃、保持時間１時間で常圧焼結を行
った。
気中で焼結温度1400℃、保持時間１時間で常圧焼結を行
った。
このようにして製造したクロム系サーメット焼結体の
密度測定の結果を第４表に示す。
密度測定の結果を第４表に示す。
図１は熱間静水圧プレスを用いた場合の圧粉体の型への
封入状況を示す図で、図中１はカプセル、２は離型剤、
３は圧粉体を夫々示す。 図２、３は夫々ホットプレスを用いた場合、カプセルに
圧粉体を封入したものをプレス型に封入した状況を示す
図で、図中１はカプセル、２は離型剤、３は圧粉体、４
はプレス型、５は上パンチ、６は下パンチを夫々示す。
封入状況を示す図で、図中１はカプセル、２は離型剤、
３は圧粉体を夫々示す。 図２、３は夫々ホットプレスを用いた場合、カプセルに
圧粉体を封入したものをプレス型に封入した状況を示す
図で、図中１はカプセル、２は離型剤、３は圧粉体、４
はプレス型、５は上パンチ、６は下パンチを夫々示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 1/05 B22F 3/10 - 3/16
Claims (1)
- 【請求項１】金属クロム及び／又はクロム基合金及びジ
ルコニウム、チタン及びアルミニウムの酸化物から選ば
れ、硬質分散相を形成する金属酸化物粉末を原料とし、
型を用いた加圧焼結法にてサーメット焼結体を製造する
方法において、原料として用いる金属酸化物と同種の金
属酸化物の粉末および／又はシートを離型剤として用
い、原料圧粉体の周囲を囲むことを特徴とする高密度ク
ロム系サーメット焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63208042A JP2928821B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 高密度クロム系サーメット焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63208042A JP2928821B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 高密度クロム系サーメット焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0257647A JPH0257647A (ja) | 1990-02-27 |
| JP2928821B2 true JP2928821B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=16549685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63208042A Expired - Fee Related JP2928821B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 高密度クロム系サーメット焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2928821B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118107042B (zh) * | 2024-04-14 | 2024-10-11 | 江苏汇浦新材科技有限公司 | 一种氮化硅陶瓷球的制备方法 |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP63208042A patent/JP2928821B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0257647A (ja) | 1990-02-27 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |