JPH05294718A - 靭性のすぐれた酸化アルミニウム−酸化ジルコニウム系焼結セラミックス - Google Patents
靭性のすぐれた酸化アルミニウム−酸化ジルコニウム系焼結セラミックスInfo
- Publication number
- JPH05294718A JPH05294718A JP4129973A JP12997392A JPH05294718A JP H05294718 A JPH05294718 A JP H05294718A JP 4129973 A JP4129973 A JP 4129973A JP 12997392 A JP12997392 A JP 12997392A JP H05294718 A JPH05294718 A JP H05294718A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered ceramic
- zirconium oxide
- aluminum oxide
- based sintered
- cutting
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
セラミックスを提供する。 【構成】 Al2 O3 と、ZrO2 および安定化ZrO
2 のいずれか、または両方を主成分とするAl2 O3 −
ZrO2 系焼結セラミックスにおいて、前記焼結セラミ
ックスを構成するAl2 O3 の主体を細長成長結晶とす
る。
Description
し、例えば切削工具として用いた場合に、鋼の連続切削
は勿論のこと、特に高靭性が要求される鋼の断続切削に
用いた場合にも切刃に欠損やチッピングなどの発生な
く、すぐれた切削性能を発揮する酸化アルミニウム(以
下、Al2 O3 で示す)−酸化ジルコニウム(以下、Z
rO2 で示す)系焼結セラミックスに関するものであ
る。
報に記載される通り、Al2 O3 と、ZrO2 並びにこ
れにMgO、Y2 O3 、およびCeO2 などのうちの1
種以上を1〜12モル%の割合で含有させてなる部分安
定化ZrO2 のいずれか、または両方を主成分とし、か
つ図2の走査型電子顕微鏡による組織写真に例示される
微細組織をもったAl2 O3 −ZrO2 系焼結セラミッ
クスが知られており、これが切削工具として、主に鋼な
どの連続切削に用いられていることは良く知られるとこ
ろである。
系焼結ラミックスが、上記公告公報にも記載される通
り、原料粉末として、Al2 O3 粉末、ZrO2 粉末、
および部分安定化ZrO2 粉末などを用い、これら原料
粉末を所定の配合組成に配合し、混合した後、所定形状
の圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を、酸化性雰囲気
中、1400〜1800℃の温度に所定時間保持の条件
で焼結し、さらに必要に応じて熱間静水圧プレス(HI
P)処理を施すことによって製造されることも知られて
いる。
削加工の省力化、FA化、および汎用化に対する要求は
厳しく、これに伴ない、連続切削および断続切削のいず
れの切削も可能な切削工具が強く望まれているが、上記
の従来Al2 O3 −ZrO2 系焼結セラミックスの場
合、これを例えば鋼の断続切削に用いると、靭性不足が
原因で切刃に欠損やチッピングが発生し易く、実用に供
することができないのが現状である。
から、靭性のすぐれたAl2 O3 −ZrO2 系焼結セラ
ミックスを開発すべく研究を行なった結果、Al2 O3
−ZrO2 系焼結セラミックスを製造するに際して、原
料粉末として用いられるAl2 O3 粉末に、あらかじめ
Ca,Ba、およびSrの炭酸塩、硝酸塩、塩化物、お
よび酸化物(以下、それぞれCaCO3 ,BaCO3 ,
SrCO3 ,Ca(NO3 )2 ,Ba(NO3 )2 ,S
r(NO3 )2 ,CaCl2,BaCl2 ,SrC
l2 ,CaO,BaO、およびSrOで示す)のうちの
1種以上の粉末と、酸化けい素(以下、SiO2 で示
す)粉末およびSiアルコキシドのうちの1種以上と
を、全体に占める重量割合で(以下、%はすべて重量%
を示す)、それぞれ前者:0.02〜2%、後者:0.
02〜1%の割合で配合し、混合した後、酸化性雰囲気
中、600〜1050℃の温度に所定時間保持の加熱処
理を施した状態で(この場合、前記炭酸塩、硝酸塩、お
よび塩化物はいずれも酸化物となるので、以下上記酸化
物を含め、これらを総称して金属酸化物系化合物とい
い、またSiアルコキシドはSiO2 となるので、以下
SiO2 を含め、これらを総称してSiO2 系化合物と
いう)、これに同じく原料粉末としてのZrO2 粉末お
よび安定化ZrO2 粉末のうちのいずれか、または両方
を、同じく全体に占める割合で5〜30%配合し、混合
し、プレス成形などにより圧粉体などの成形体とし、こ
の成形体を焼結すると、焼結時に、上記Ca,Ba、お
よびSrの酸化物とSiO2 の共存作用でAl2 O3 結
晶が細長く成長し、この結果得られたAl2 O3 −Zr
O2 系焼結セラミックスは、図1の走査型電子顕微鏡に
よる組織写真に例示される通り、Al2 O3 の主体が細
長成長結晶からなる組織をもつようになり、この細長成
長Al2 O3 結晶によってすぐれた靭性を具備するよう
になり、したがってこれを切削工具として用いた場合、
鋼の連続切削は勿論のこと、高靭性が要求される鋼の断
続切削にも、切刃に欠損やチッピングなどの発生がな
く、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するという研
究結果を得たのである。
なされたものであって、Al2 O3と、ZrO2 および
安定化ZrO2 のいずれか、または両方を主成分とする
Al2 O3 −ZrO2 系焼結セラミックスにおいて、上
記焼結セラミックスを構成するAl2 O3 の主体を、組
織上細長成長結晶としてなる靭性にすぐれたAl2 O3
−ZrO2 系焼結セラミックスに特徴を有するものであ
る。
焼結セラミックスを実施例により具体的に説明する。原
料粉末として、いずれも0.1〜5μmの範囲内の所定
の平均粒径を有する、各種の金属酸化物系化合物粉末、
SiO2 粉末、Siアルコキシド、ZrO2粉末、Y2
O3 またはCeO2 含有の部分安定化ZrO2 粉末、お
よびAl2 O3 粉末を用意し、まず、これらの原料粉末
のうちの金属酸化物系化合物粉末とSiO2 系化合物と
を、Al2 O3 粉末に表1〜3に示される割合(全体に
占める割合で示す)で配合し、ボールミルで72時間混
合した後、大気中、同じく表1〜3に示される条件で加
熱処理を施し、ついでこれに同じく表1〜3に示される
割合(同じく全体に占める割合)でZrO2 粉末および
部分安定化ZrO2 粉末を配合し、ボールミルで72時
間湿式混合し、上記Siアルコキシドを用いた場合には
水を添加して加水分解を行なわしめ、乾燥した後、1to
n /cm2 の圧力で所定形状の圧粉体にプレス成形し、こ
の圧粉体を大気中、表1〜3に示される温度に1時間保
持の条件で焼結することにより、JIS・SNGN12
0408のスローアウェイ形状をもった本発明Al2 O
3 −ZrO2 系焼結セラミックスで構成された切削工具
(以下、本発明セラミックス切削工具という)1〜23
を製造した。また、靭性を評価する目的で、曲げ強度お
よび破壊靭性値の測定用試験片も合せて製造した。
上記のAl2 O3 粉末、ZrO2 粉末、および安定化Z
rO2 粉末を用い、加熱処理を行なわず、これらの原料
粉末を直接表3に示される配合組成に配合し、かつ表3
に示される温度で焼結する以外は同一の条件にて従来A
l2 O3 −ZrO2 系焼結セラミックスで構成された切
削工具(以下、従来セラミックス切削工具という)1〜
4を製造した。この場合も曲げ強度および破壊靭性値測
定用試験片を製造した。
クス切削工具について、 被削材:SCM440(硬さ:HR B180)、の2本
縦溝付丸棒、 切削速度:400m/min.、 切込み:0.15mm、 送り:1mm/rev.、 切削時間:15分、 の条件での鋼の湿式断続切削試験、並びに、 被削材:SCM440 切削速度:300m/min.、 切込み:1.5mm、 送り:0.2mm/rev.、 切削時間:10分、 の条件での鋼の湿式連続切削試験を行ない、いずれの切
削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。これらの測
定結果を表4,5に示した。なお、表4,5には曲げ強
度および破壊靭性値の測定結果も合せて示した。
発明セラミックス切削工具3および従来セラミックス切
削工具4の走査型電子顕微鏡による組織写真(5000
倍)を示した。
セラミックス切削工具が細長成長Al2 O3 結晶と塊状
ZrO2 結晶を主体とした混合組織を示すのに対し、従
来セラミックス切削工具は塊状Al2 O3 結晶と塊状Z
rO2 結晶の混合組織を示し、両者は組織上相異するこ
とが明白であり、これらの組織上の相異は靭性に現わ
れ、表4,5に示される通り本発明セラミックス切削工
具1〜23は、従来セラミックス切削工具1〜4に比し
て一段とすぐれた靭性をもつことが示されており、この
ことは、鋼の連続切削では同等の切削性能を示すもの
の、鋼の断続切削では、従来セラミックス切削工具1〜
4のいずれもが切刃に欠損が発生し、比較的短時間で使
用寿命に至るのに対して、本発明セラミックス切削工具
1〜23は、いずれも切刃に欠損やチッピングの発生な
く、すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮することから
も明らかである。
rO2 系焼結セラミックスは、従来Al2 O3 −ZrO
2 系焼結セラミックスに比して一段とすぐれた靭性をも
つので、例えばこれを切削工具として用いた場合、鋼の
連続切削は勿論のこと、高靭性が要求される鋼の断続切
削などに用いても切刃に欠損やチッピングなどの発生な
く、すぐれた切削性能を長期に亘って発揮するのであ
る。
微鏡による組織写真である。
鏡による組織写真である。
Claims (2)
- 【請求項1】 酸化アルミニウムと、酸化ジルコニウム
および部分安定化酸化ジルコニウムのいずれか、または
両方を主成分とする酸化アルミニウム−酸化ジルコニウ
ム系焼結セラミックスにおいて、 上記焼結セラミックスを構成する酸化アルミニウムの主
体を、組織上細長成長結晶としたことを特徴とする靭性
のすぐれた酸化アルミニウム−酸化ジルコニウム系焼結
セラミックス。 - 【請求項2】 上記焼結セラミックスにおける酸化ジル
コニウムおよび部分安定化酸化ジルコニウムの含有量が
5〜30重量%であることを特徴とする上記請求項1記
載の酸化アルミニウム−酸化ジルコニウム系焼結セラミ
ックス。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4129973A JP2910020B2 (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム−酸化ジルコニウム系焼結セラミックス |
US08/049,204 US5403795A (en) | 1992-04-23 | 1993-04-19 | Platelet α-Al2 O3 based ceramic composite |
DE4313358A DE4313358A1 (de) | 1992-04-23 | 1993-04-23 | Keramik auf Basis von plättchenförmigem â-Al¶2¶O¶3¶ und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US08/285,193 US5686366A (en) | 1992-04-23 | 1994-08-03 | Process for producing platelet α-Al2 O3 based ceramic composite |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4129973A JP2910020B2 (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム−酸化ジルコニウム系焼結セラミックス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05294718A true JPH05294718A (ja) | 1993-11-09 |
JP2910020B2 JP2910020B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=15023020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4129973A Expired - Lifetime JP2910020B2 (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム−酸化ジルコニウム系焼結セラミックス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2910020B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1510509A2 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-02 | Kyocera Corporation | Alumina/zirconia ceramics and method of producing the same |
WO2005042047A1 (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Kyocera Corporation | 生体部材及びその製造方法 |
JP2006122634A (ja) * | 2003-12-25 | 2006-05-18 | Kyocera Corp | 生体部材およびそれを用いた人工関節ならびに生体部材の製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63139044A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-10 | 東ソー株式会社 | アルミナ−ジルコニア質焼結体およびその製造法 |
JPH0517210A (ja) * | 1991-02-07 | 1993-01-26 | Sumitomo Cement Co Ltd | アルミナ基複合焼結体の製造方法及びアルミナ基複合焼結体 |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP4129973A patent/JP2910020B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63139044A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-10 | 東ソー株式会社 | アルミナ−ジルコニア質焼結体およびその製造法 |
JPH0517210A (ja) * | 1991-02-07 | 1993-01-26 | Sumitomo Cement Co Ltd | アルミナ基複合焼結体の製造方法及びアルミナ基複合焼結体 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1510509A2 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-02 | Kyocera Corporation | Alumina/zirconia ceramics and method of producing the same |
EP1510509A3 (en) * | 2003-08-28 | 2005-11-09 | Kyocera Corporation | Alumina/zirconia ceramics and method of producing the same |
US7148167B2 (en) | 2003-08-28 | 2006-12-12 | Kyocera Corporation | Alumina/zirconia ceramics and method of producing the same |
WO2005042047A1 (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Kyocera Corporation | 生体部材及びその製造方法 |
US7820577B2 (en) | 2003-10-30 | 2010-10-26 | Kyocera Corporation | Biomedical member and method for producing the same |
JP2006122634A (ja) * | 2003-12-25 | 2006-05-18 | Kyocera Corp | 生体部材およびそれを用いた人工関節ならびに生体部材の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2910020B2 (ja) | 1999-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20050079971A1 (en) | ZrO2-Al2O3 composite ceramic material | |
JP4723127B2 (ja) | アルミナセラミックス焼結体及びその製造方法並びに切削工具 | |
JP3087555B2 (ja) | 耐チッピング性のすぐれたダイヤモンド基超高圧焼結材料製切削工具およびその製造法 | |
JP3082433B2 (ja) | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム基セラミックス製切削工具の製造法 | |
JP2910020B2 (ja) | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム−酸化ジルコニウム系焼結セラミックス | |
US4607017A (en) | Silicon nitride based cutting tool | |
JP6160986B1 (ja) | セラミックス焼結体 | |
JP3087431B2 (ja) | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム−酸化ジルコニウム系セラミックス製切削工具の製造法 | |
JP2964830B2 (ja) | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム基セラミックス | |
JP3082434B2 (ja) | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム基セラミックス製切削工具の製造法 | |
JPH07215758A (ja) | ジルコニア質焼結体 | |
JP3082432B2 (ja) | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム基セラミックス製切削工具の製造法 | |
JPH0570216A (ja) | 高強度および高靭性を有する酸化アルミニウム基セラミツクス | |
JPS61242956A (ja) | 高靭性のセラミツク合金 | |
JP2650049B2 (ja) | セラミック切削工具及びその製造方法 | |
JPH066512B2 (ja) | 高靭性窒化ケイ素焼結体及びその製造方法 | |
JPH05301764A (ja) | 靭性のすぐれた酸化アルミニウム基セラミックス製切削工具の製造法 | |
JPS6257597B2 (ja) | ||
JPH07267738A (ja) | 耐摩耗性窒化珪素質焼結体及びその製造方法 | |
JP2712737B2 (ja) | 高靱性および高強度を有する窒化けい素基焼結材料 | |
JPS63100055A (ja) | 高靭性を有するアルミナ基セラミックス製切削工具 | |
JP2778189B2 (ja) | 高靭性および高強度を有する耐欠損性窒化けい素基焼結材料 | |
JP2511700B2 (ja) | 切削工具用セラミックス焼結体 | |
JP3142022B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体からなる切削工具 | |
JP2001322009A (ja) | アルミナセラミックス切削工具およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970617 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080409 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100409 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100409 Year of fee payment: 11 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100409 Year of fee payment: 11 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110409 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120409 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120409 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 14 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 14 |