高速遠心成形法によるバインダーレスWC製メカニカルシールの創製

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高速遠心成形法(High-speed centrifugal compaction process, HCP)を微細WC粉末の成形に適用し,バインダーレスWCメカニカルシール単体の創製を試みた.以下に結果を示す.1)分散媒をヘプタンとし,ソルビタンモノステアレートを粉末に対して0.7mass%加えると,最も良い懸濁状態が得られ,着肉体(成形体)の充填率も最も高くなる.公称粒径1ミクロンのWC粉末を上記の条件で泥漿とし,長時間ボールミル分散すると平均粒径0.35ミクロンで粒径の揃った微細WC泥漿が得られる.3)上記の泥漿をHCPにて5,000rpmで1h成形すると,粒子充填率56%で均質な充填組織を持った成形体が得られる.この成形体は,バインダーレスでほぼ完全に緻密化し,超硬の一般的腐食液(村上試薬)においても粒界が全く観察されないほどの優れた耐食性を示す.4)このHCPバインダーレスWCはHv2270の硬さを持ち,破壊靭性値も4.25Mpam^<1/2>あるので,メカニカルシールとして十分な機械的特性を持っている.5)上記の条件の泥漿を使用して,円筒形成形体の作製を行ったが,ロータの強度特性等が不十分であったため,十分な成形加速度を得ることが出来なかった.このため,円筒形成形体は強度が不十分で,適切な焼結を行うことが出来なかった.今回作製したWCをHCPにより円筒形形状に成形するためには,現有のものより一段大型の遠心機が必要なことが明らかとなった.