耐磨元件以及制造该耐磨元件的方法技术

一种由主要由氮化硅形成的陶瓷烧结体所形成的耐磨元件，该陶瓷烧结体含有10‑3500ppm的按照Fe元素计的Fe成分、大于1000ppm至2000ppm的按照Ca元素计的Ca成分、和1‑2000ppm的按照Mg元素计的Mg成分，其中氮化硅晶粒的β‑相比是95％或者更大，氮化硅晶粒的最大长径是40μm或者更低，通过XRD(X射线衍射方法)没有检测出存在于晶界相中的Ca成分，并且该耐磨元件在维氏硬度、断裂韧性和密度中每个的离差处于±10％的范围。根据这种结构，可以获得一种包含陶瓷烧结体的耐磨元件，其除了优异的耐磨性能之外，还具有改进的研磨工作性能。

Wear resistant element and method of manufacturing the wear-resistant element

A ceramic sintered body formed by silicon nitride formed mainly by the resistance element, the sintered ceramics containing 10 3500ppm Fe composition, according to the Fe element meter more than 1000ppm to 2000ppm Ca Ca, according to the composition of elements and 1 2000ppm according to Mg element meter Mg component, wherein the silicon nitride the grain of beta compared to is 95% or greater, the maximum length of silicon nitride grain size of 40 mu m or less, by XRD (X ray diffraction) Ca component was not detected in grain boundary phase, and the wear of each element in the Vivtorinox hardness, fracture toughness and density deviation in range. 10%. According to this structure, a wearable element including a ceramic sintered body can be obtained, which has improved grinding performance besides excellent wear resistance.

【技术实现步骤摘要】
耐磨元件以及制造该耐磨元件的方法本申请是国际申请日为2011年2月10日国际申请号为PCT/JP2011/052910、中国国家申请号为20118009729.X，名称为“耐磨元件以及制造该耐磨元件的方法”的申请的分案申请。
本专利技术涉及一种耐磨(耐磨损)元件以及制造该元件的方法，并且更具体地涉及一种包含主要由氮化硅所形成的陶瓷烧结体的耐磨元件，以及制造该耐磨元件的方法。
技术介绍
陶瓷烧结体具有轻、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性和低热膨胀系数的性能，使得陶瓷烧结体广泛地作为元件用于构成精制的装置。具体地，从优异的高硬度和耐磨性的观点来说，陶瓷烧结体已经被优选作为耐磨元件用于构成轴承。在不同的陶瓷烧结体中，氮化硅(Si3N4)烧结体具有高硬度和优异的耐磨性，使得氮化硅烧结体优选作为元件用于构成轴承等。关于这种氮化硅烧结体，为了改进作为构成轴承等的耐磨元件的可靠性，一段时间以来已经进一步改进了性能。例如，已经提出了一种制造氮化硅烧结体的方法，包含步骤：通过将钇氧化物、尖晶石、氧化铝和/或氮化铝以规定的金属元素的预定摩尔比和预定的含量比加入到氮化硅材料粉末，来制备材料粉末混合物；制备由该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由主要由氮化硅组成的陶瓷烧结体所形成的耐磨元件，所述陶瓷烧结体含有1‑5质量％的按照稀土元素计的稀土成分、1‑5质量％的按照Al元素计的Al成分、10‑3500质量ppm的按照Fe元素计的Fe成分、大于1000质量ppm至2000质量ppm的按照Ca元素计的Ca成分、和1‑2000质量ppm的按照Mg元素计的Mg成分，其中氮化硅晶粒的β‑相比是95％或者更大，氮化硅晶粒的最大长径是40μm或者更低，通过在使用Cu靶CuKα、X射线管电压是40kV、X射线管电流是100mA的条件下进行的XRD分析没有检测到存在于晶界相中的Ca成分及Mg的化合物，并且所述陶瓷烧结体的维氏硬度为1400或者更大...

【技术特征摘要】
2010.02.16 JP 2010-0314551.一种由主要由氮化硅组成的陶瓷烧结体所形成的耐磨元件，所述陶瓷烧结体含有1-5质量％的按照稀土元素计的稀土成分、1-5质量％的按照Al元素计的Al成分、10-3500质量ppm的按照Fe元素计的Fe成分、大于1000质量ppm至2000质量ppm的按照Ca元素计的Ca成分、和1-2000质量ppm的按照Mg元素计的Mg成分，其中氮化硅晶粒的β-相比是95％或者更大，氮化硅晶粒的最大长径是40μm或者更低，通过在使用Cu靶CuKα、X射线管电压是40kV、X射线管电流是100mA的条件下进行的XRD分析没有检测到存在于晶界相中的Ca成分及Mg的化合物，并且所述陶瓷烧结体的维氏硬度为1400或者更大，断裂韧性为5.5MPa·m1/2或者更大，密度是3.18g/cm3或者更大，所述耐磨元件的硬度的离差处于±8％的范围内，所述耐磨元件的断裂韧性的离差处于±7％的范围内，所述耐磨元件的密度的离差处于±0.5％的范围内，并且其中构成所述耐磨元件的氮化硅晶粒的平均长径比是2或者更大，所述平均长径比定义为氮化硅晶粒的各长径比的平均值，并且所述陶瓷烧结体包含表面粗糙度Ra是0.1μm或者更低的研磨的表面，并且Mg的化合物和Ca的化合物变成无定形相。2.根据权利要求1的耐磨元件，其中所述的陶瓷烧结体包含0.1-5质量％的选自Ti、Zr、Hf、W、Mo、Ta、Nb和Cr中的至少一种元素。3.根据权利要求1所述的耐磨元件，其中所述的陶瓷烧结体的维氏硬度为1430或者更大。4.根据权利要求1所述的耐磨元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：高尾实，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝高新材料公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP