JPS6117470A - 炭化チタン塊状体の製造法 - Google Patents
炭化チタン塊状体の製造法Info
- Publication number
- JPS6117470A JPS6117470A JP59139320A JP13932084A JPS6117470A JP S6117470 A JPS6117470 A JP S6117470A JP 59139320 A JP59139320 A JP 59139320A JP 13932084 A JP13932084 A JP 13932084A JP S6117470 A JPS6117470 A JP S6117470A
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- Japan
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- tic
- cutting
- titanium carbide
- compact
- lump
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- Ceramic Products (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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〕
この発明は、高い耐摩耗性を有し、したがってバイトや
プレス金型などの用途に使用できる、結晶粒径が１１＋
１＋＋＋以上の炭化チタンＣ以下、ＴｉＣで示す）単結
晶あるいは多結晶体からなる塊状体の製造法（二関する
。
プレス金型などの用途に使用できる、結晶粒径が１１＋
１＋＋＋以上の炭化チタンＣ以下、ＴｉＣで示す）単結
晶あるいは多結晶体からなる塊状体の製造法（二関する
。
従来、結晶粒径の大きな単結晶の製造方法としては、溶
融状態の物質をゆっくり回転させながら引き上げて製造
する回転引き上げ法が最も一般的な方法として知られて
いるが、この方法では、ＴｉＣのような高融点物質の単
結晶を作ることができなかった。
融状態の物質をゆっくり回転させながら引き上げて製造
する回転引き上げ法が最も一般的な方法として知られて
いるが、この方法では、ＴｉＣのような高融点物質の単
結晶を作ることができなかった。
ＴｉＣの単結晶を作る方法としては、溶融Ｆｅ族金属（
ＮｉやＦｅ）中にＴｉあるいはＴｉの化合物とＣを添加
して、 Ｆｅ族金属中での溶解・析出機構を利用して、
ＴｉＣ単結晶粗粉末を作るメンストラム法があるが、こ
の方法では、結晶粒径が１咽以上の大きなＴＩＣの単結
晶を作るのは工業的に困難であった。
ＮｉやＦｅ）中にＴｉあるいはＴｉの化合物とＣを添加
して、 Ｆｅ族金属中での溶解・析出機構を利用して、
ＴｉＣ単結晶粗粉末を作るメンストラム法があるが、こ
の方法では、結晶粒径が１咽以上の大きなＴＩＣの単結
晶を作るのは工業的に困難であった。
又、一般に、融液凝固による多結晶体の製造法も一部行
われているが、この方法は無機酸化物多結晶体の製造に
限定されていた。
われているが、この方法は無機酸化物多結晶体の製造に
限定されていた。
本発明者は、結晶粒径の大きなＴｉｅ塊状体を作るべく
研究を重ねた結果、上記従来の単結晶製造方法や多結晶
体製造法とは全く異なる極めて工業的な方法であって、
しかも結晶粒径の大きなＴｉＣ塊状体を製造する方法を
発見した。
研究を重ねた結果、上記従来の単結晶製造方法や多結晶
体製造法とは全く異なる極めて工業的な方法であって、
しかも結晶粒径の大きなＴｉＣ塊状体を製造する方法を
発見した。
即ち、まずＴｉＣ粉末をプレス成形して、圧粉体とし、
この圧粉体にレーザービームを当てて、ＴｉＣ圧粉体全
体を急激に溶融させ、その後凝固させることにより、極
めて短時間で結晶粒径の大きなＴｉＣ単結晶あるいは多
結晶体からなる塊状体を製造することができることを見
い出した。
この圧粉体にレーザービームを当てて、ＴｉＣ圧粉体全
体を急激に溶融させ、その後凝固させることにより、極
めて短時間で結晶粒径の大きなＴｉＣ単結晶あるいは多
結晶体からなる塊状体を製造することができることを見
い出した。
以下、この発明の詳細な説明する。
（１）プレス成形工程
プレス成形に用いられるＴｉＣ粉末の平均粒径は０．５
〜５．０μｍが好ましい。ＴｉＣ粉末の平均粒径が０．
５μｍ未満ではＴｉＣ中の酸素等の不純物量が多くなる
からであり、５．０μｍを越えると圧縮性が低下し、プ
レス成形性が悪くなるからである。
〜５．０μｍが好ましい。ＴｉＣ粉末の平均粒径が０．
５μｍ未満ではＴｉＣ中の酸素等の不純物量が多くなる
からであり、５．０μｍを越えると圧縮性が低下し、プ
レス成形性が悪くなるからである。
そして、プレス成形は成形圧５〜３０Ｋｐ／−で行なう
のが好ましい。
のが好ましい。
圧粉体の大きさは、溶融・凝固後の塊状体の大きさをほ
ぼ決定するものであるが、次工程のレーザービームを当
てる関係などから、直径が３０ＷＡ以下の大きさが好ま
しい。
ぼ決定するものであるが、次工程のレーザービームを当
てる関係などから、直径が３０ＷＡ以下の大きさが好ま
しい。
（１１）溶融・凝固工程
レーザービームは、例えば、波長１０．６μｍの赤外線
を発生するＣＯ２ガスレーザー装置によって、発生させ
られる。レーザービームは、圧粉体上の１点に当てれば
よい。その１点で溶融が始まり、体積収縮と融体の対流
現象で次々と融液が発生するのである。前記レーザー装
置の出力は５ＫＪ／ｎ＋ｓｅｃ以上と大きな出力でなけ
ればならず、前記の出力で好ましくは０５〜１０分間レ
ーザービームな当てることにより、圧粉体を急激Ｃ二溶
融させる。
を発生するＣＯ２ガスレーザー装置によって、発生させ
られる。レーザービームは、圧粉体上の１点に当てれば
よい。その１点で溶融が始まり、体積収縮と融体の対流
現象で次々と融液が発生するのである。前記レーザー装
置の出力は５ＫＪ／ｎ＋ｓｅｃ以上と大きな出力でなけ
ればならず、前記の出力で好ましくは０５〜１０分間レ
ーザービームな当てることにより、圧粉体を急激Ｃ二溶
融させる。
そして、ＴｉＣの酸化等の好ましくない反応を避けるた
めに、Ａｒガスなどの不活性ガス雰囲気中で溶融を行な
うことが望ましい。その際の不活性ガス圧力は１気圧が
好ましい。
めに、Ａｒガスなどの不活性ガス雰囲気中で溶融を行な
うことが望ましい。その際の不活性ガス圧力は１気圧が
好ましい。
そして、凝固はレーザービームを当てるのを止めた後に
自然冷却することＣ二より行われる。
自然冷却することＣ二より行われる。
この発明の方法により、結晶粒径が１論以上のＴｉＣ単
結晶あるいはＴｉＣ多結晶体からなる塊状体が製造され
る。
結晶あるいはＴｉＣ多結晶体からなる塊状体が製造され
る。
以下、実施例を参考例とともに示すことにより、この発
明の構成及び効果を詳しく説明する。
明の構成及び効果を詳しく説明する。
実施例１
平均粒径１．５μｍのＴｉＣ粉末を１０ Ｋｇ／ ｍｊ
、の圧力でプレス成形して、外径が１５解で厚みが８餌
の円板状圧粉体を作成し、この圧粉体にＡｒ雰囲気（Ａ
ｒガス圧カニ１気圧）中で出力１０ ＫＪ／ｎ５ｅｃの
ＣＯ２ガスレーザー装置から発生するレーザービームを
１分間照射した（照射のし方は、圧粉体上の中毛司ニレ
ーザービームがくるようにするものである）。この照射
により圧粉体全体が溶融した。
、の圧力でプレス成形して、外径が１５解で厚みが８餌
の円板状圧粉体を作成し、この圧粉体にＡｒ雰囲気（Ａ
ｒガス圧カニ１気圧）中で出力１０ ＫＪ／ｎ５ｅｃの
ＣＯ２ガスレーザー装置から発生するレーザービームを
１分間照射した（照射のし方は、圧粉体上の中毛司ニレ
ーザービームがくるようにするものである）。この照射
により圧粉体全体が溶融した。
その後、自然冷却により凝固させて、６．２３ｆの球状
（直径：約７て）の塊状体を製造した。
（直径：約７て）の塊状体を製造した。
この塊状体の顕微鏡による組織観察とＸ線回折を行なっ
たところ、この塊状体はＴｉＣの単結晶であることが確
認された。
たところ、この塊状体はＴｉＣの単結晶であることが確
認された。
実施例２
平均粒径が２．０μｍのＴｉＣ粉末を湿式粉砕して１．
０μｍにした後、１５Ｋｇ／−の圧力でプレス成形して
、外径が２０咽で厚みが２０霜の円板状圧粉体を作成し
、この圧粉体にＡｒ雰囲気（Ａｒガス圧カニ１気圧）中
で、実施例１と同一のＣＯ２ガスレーザー装置で、レー
ザービームな１．５分間照射した。この照射により圧粉
体全体が溶融した。
０μｍにした後、１５Ｋｇ／−の圧力でプレス成形して
、外径が２０咽で厚みが２０霜の円板状圧粉体を作成し
、この圧粉体にＡｒ雰囲気（Ａｒガス圧カニ１気圧）中
で、実施例１と同一のＣＯ２ガスレーザー装置で、レー
ザービームな１．５分間照射した。この照射により圧粉
体全体が溶融した。
その後、自然冷却により凝固させて、２７．６９２のＴ
ｉＣ塊状体を製造した。
ｉＣ塊状体を製造した。
このＴｉＣ塊状体は、直径が約１０ｍの球状であり、Ｔ
ｉＣの結晶粒径が２．０テの多結晶体であった。
ｉＣの結晶粒径が２．０テの多結晶体であった。
参考例１
実施例１で得られたＴｉＣ単結晶からなる塊状体より、
５ ｒｒｒｍ Ｘ ５ ｍ Ｘ ３ ｉｎの大きさの直
方体を切り出して、これを切削工具用ホルダーにろう付
けして、切刃形状がＪＩＳ表示で００，６°、σ、６°
。
５ ｒｒｒｍ Ｘ ５ ｍ Ｘ ３ ｉｎの大きさの直
方体を切り出して、これを切削工具用ホルダーにろう付
けして、切刃形状がＪＩＳ表示で００，６°、σ、６°
。
ｌｆ、１ｆ、０．４となるような本発明バイトを作成し
た。
た。
このバイトを用いて、それぞれ下記のような条件にて、
微小切削試験及び一般切削試験を行なった。
微小切削試験及び一般切削試験を行なった。
く微小切削試験条件〉
被削材：５５０Ｃ（ブリネル硬さ：２１０）切削速度：
５０ｍ／分 送り ：０．０１て／ ｒｅｖ。
５０ｍ／分 送り ：０．０１て／ ｒｅｖ。
切込み ：０．２ｍｍ
切削時間：３０時間
く一般切削試験条件〉
被削材：ＳＮＣＭ４３９（ブリネル硬さ：切削速度：１
８０ｍ／分 送り ＝０．２諭／ ｒｅｖ。
８０ｍ／分 送り ＝０．２諭／ ｒｅｖ。
切込み ：１．５て
切削時間＝６０分
なお、微小切削試験の比較用として、それぞれ市販のＷ
Ｃ−Ｓ％Ｃｏの超微粒超硬合金とＷＣ−６％ＣＯのに１
０超硬合金を切刃に有し、かつ切刃形状は本発明バイト
と同一のバイト（以下、それぞれ従来合金バイト１およ
び２という）を作成し、これらのバイトを用いて上記条
件の微小切削試験を行なった。
Ｃ−Ｓ％Ｃｏの超微粒超硬合金とＷＣ−６％ＣＯのに１
０超硬合金を切刃に有し、かつ切刃形状は本発明バイト
と同一のバイト（以下、それぞれ従来合金バイト１およ
び２という）を作成し、これらのバイトを用いて上記条
件の微小切削試験を行なった。
又、一般切削試験の比較用として、それぞれ市販のＴｉ
ｃ −２０％ＴｉＮ −１０％ＭＯ□Ｃ−１０％Ｎｉの
サーメットとＷＣ−１８％ＴｉＣ−５％ＴａＣ−７９６
ＣＯのＰＩＯ超硬合金を切刃に有し、かつ切刃形状は本
発明バイトと同一のバイト（以下、それぞれ従来合金バ
イト３および４という）を作成し１、これらのバイトを
用いて上記条件の一般切削試験を行なった。
ｃ −２０％ＴｉＮ −１０％ＭＯ□Ｃ−１０％Ｎｉの
サーメットとＷＣ−１８％ＴｉＣ−５％ＴａＣ−７９６
ＣＯのＰＩＯ超硬合金を切刃に有し、かつ切刃形状は本
発明バイトと同一のバイト（以下、それぞれ従来合金バ
イト３および４という）を作成し１、これらのバイトを
用いて上記条件の一般切削試験を行なった。
いずれの試験においても切刃のフランク摩耗幅とクレー
タ−摩耗深さを測定し、その結果“を第１表に示した。
タ−摩耗深さを測定し、その結果“を第１表に示した。
第１表に示されたように、本発明のＴｉＣ単結晶からな
るバイトは、従来合金バイト１〜４に比べて、極めてす
ぐれた耐摩耗性を有する。
るバイトは、従来合金バイト１〜４に比べて、極めてす
ぐれた耐摩耗性を有する。
参考例２
実施例２で得られたＴＩＣの多結晶体からなる塊状体よ
り、直径が５ｍのベアリングのりテーナー用のフォーミ
ング金型をダイヤモンド砥石で研削することで作成した
。
り、直径が５ｍのベアリングのりテーナー用のフォーミ
ング金型をダイヤモンド砥石で研削することで作成した
。
この金型な用いて、あらかじめ所定の形状に打抜かれた
５ＵＳ３０４の薄板（厚み： ０．１５ ｍｍ ）をプ
レスして、リテーナ−を作成し、リテーナ−の寸法が所
定の寸法からはずれた時を寿命とし、寿命になるまでの
加工個数を調べた。
５ＵＳ３０４の薄板（厚み： ０．１５ ｍｍ ）をプ
レスして、リテーナ−を作成し、リテーナ−の寸法が所
定の寸法からはずれた時を寿命とし、寿命になるまでの
加工個数を調べた。
従来のダイス鋼製の金型では２０万個しか加工・できず
、又、Ｋ２Ｏの超硬合金でも１００万個しか加工できな
かったものが、本発明のＴｉＣ塊状体で作成された金型
な用いることにより、７００万個の加工ができた。
、又、Ｋ２Ｏの超硬合金でも１００万個しか加工できな
かったものが、本発明のＴｉＣ塊状体で作成された金型
な用いることにより、７００万個の加工ができた。
以上のように、この発明は、分単位の極めて短い時間で
ＴｉＣ多結晶体からなる塊状体を製造することができる
し、又、場合によってはＴｉＣ単結晶をも製造すること
ができる工業上有用な方法である。そして、得られたＴ
ｉＣ塊状体は、ＴｉＣ単味からなっているので、ＴｉＣ
の高い硬度ひいては耐摩耗性・′を最大限に活かすこと
ができ、極めて有用な材料である。
ＴｉＣ多結晶体からなる塊状体を製造することができる
し、又、場合によってはＴｉＣ単結晶をも製造すること
ができる工業上有用な方法である。そして、得られたＴ
ｉＣ塊状体は、ＴｉＣ単味からなっているので、ＴｉＣ
の高い硬度ひいては耐摩耗性・′を最大限に活かすこと
ができ、極めて有用な材料である。
Claims (1)
- 炭化チタンの粉末をプレス成形して、圧粉体とし、この
圧粉体にレーザービームを当てて、炭化チタン圧粉体全
体を急激に溶融させ、その後凝固させることを特徴とす
る炭化チタン塊状体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139320A JPS6117470A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 炭化チタン塊状体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139320A JPS6117470A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 炭化チタン塊状体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117470A true JPS6117470A (ja) | 1986-01-25 |
| JPS647033B2 JPS647033B2 (ja) | 1989-02-07 |
Family
ID=15242560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59139320A Granted JPS6117470A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 炭化チタン塊状体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117470A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62148436A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-07-02 | イーエヌエスアール コーポレーシヨン | 電気機器からｐｃｂを除去する方法およびこれに用いる装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60226480A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-11 | Agency Of Ind Science & Technol | レ−ザ光による結晶材料の製造法 |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP59139320A patent/JPS6117470A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60226480A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-11 | Agency Of Ind Science & Technol | レ−ザ光による結晶材料の製造法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62148436A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-07-02 | イーエヌエスアール コーポレーシヨン | 電気機器からｐｃｂを除去する方法およびこれに用いる装置 |
| JPH0224562B2 (ja) * | 1985-11-13 | 1990-05-30 | Kuoodoretsukusu Eichi Pii Esu Inc |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS647033B2 (ja) | 1989-02-07 |
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