(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＢＮ成形体であって、
ＣＢＮ粒子と、
ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、及びそれらの混合物及びそれらの固溶体から選択された第二硬質相、及び二硼化チタンを組込んだマトリックス相と
を含み、
前記ＣＢＮ成形体が、３５〜６５体積％のＣＢＮを含有しており、
前記二硼化チタンの（１０１）ピークのバックグラウンド補正後のＸＲＤピーク高さが、（１１１）ＣＢＮピークのピーク高さの２．５２％以上であり、かつ５％よりも小さい、ＣＢＮ成形体。
【請求項２】
第二硬質相のＸＲＤピークが、少なくとも０．２°の２θの半値幅を有する、請求項１に記載のＣＢＮ成形体。
【請求項３】
第二硬質相のＸＲＤピークが、少なくとも０．２５°の２θの半値幅を有する、請求項２に記載のＣＢＮ成形体。
【請求項４】
第二硬質相のＸＲＤピークが、少なくとも０．３°の２θの半値幅を有する、請求項３に記載のＣＢＮ成形体。
【請求項５】
第二硬質相がＴｉＣＮである、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のＣＢＮ成形体。
【請求項６】
マトリックス相が、アルミニウム又はアルミニウム系化合物である結合剤相を更に含む、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のＣＢＮ成形体。
【請求項７】
マトリックス相が、炭化タングステン及び／又はＡｌ２Ｏ３を更に含む、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のＣＢＮ成形体。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のＣＢＮ成形体を含む工具挿入体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立方晶系窒化硼素（ＣＢＮ）研磨材成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化硼素は、典型的には三種類の結晶形態、即ち、立方晶系（ｃｕｂｉｃ）窒化硼素（ＣＢＮ）、六方晶系窒化硼素（ｈＢＮ）、及びウルツ鉱型立方晶系窒化硼素（ｗＢＮ）で存在する。立方晶系窒化硼素はダイヤモンドの構造に類似した構造を有する窒化硼素の固い閃亜鉛鉱型をしている。ＣＢＮ構造では、原子間に形成された結合が強く、即ち、共有四面体結合である。
【０００３】
ＣＢＮ成形体は、ＣＢＮ粒子の焼結物体を含む。ＣＢＮ含有量が成形体の８０体積％を越えると、かなりの量のＣＢＮ対ＣＢＮ（ＣＢＮ−ｔｏ−ＣＢＮ）接触が存在する。ＣＢＮ含有量が低くなると、例えば、成形体の４０〜６０体積％の領域になると、直接ＣＢＮ対ＣＢＮ接触の範囲は制限される。
【０００４】
ＣＢＮ成形体は、一般に結合剤相、例えば、アルミニウム、珪素、コバルト、ニッケル、及びチタンも含有するであろう。
【０００５】
成形体のＣＢＮ含有量がマトリックス相、即ち、非ＣＢＮ相の７０体積％より低くなると、一般に別の硬質相、第二相も含み、それはセラミックの性質を持つことがある。適当なセラミック硬質相の例は、第４、５、又は６族遷移金属（新しいＩＵＰＡＣ図表による）の炭化物、窒化物、硼化物、及び炭窒化物、酸化アルミニウム、及び炭化タングステンのような炭化物、及びそれらの混合物である。マトリックス相は、ＣＢＮを除いた組成物中の全ての成分を構成する。
【０００６】
ＣＢＮ成形体は、工具挿入体又は工具を形成するのに工具本体に直接結合してもよい。しかし、多くの用途では、成形体を基体／支持体材料に結合し、支持された成形構造体を形成し、次にその支持された成形構造体を工具本体に結合するのが好ましい。基体／支持体材料は、典型的には、コバルト、ニッケル、鉄、又はそれらの混合物又は合金のような結合剤で一緒に結合された焼結金属炭化物である。金属炭化物粒子は、タングステン、チタン、又はタンタルの炭化物粒子又はそれらの混合物を含むことがある。
【０００７】
ＣＢＮ成形体及び支持された成形構造体を製造するための既知の方法は、ＣＢＮ粒子の未焼結物体を粉末マトリックス相と共に高温及び高圧条件に、即ち、ＣＢＮが結晶学的に安定である条件に適当な時間かけることを含む。用いられる高い温度及び圧力の典型的な条件は、１１００℃以上の範囲の温度及び２ＧＰａ以上の程度の圧力である。それらの条件を維持する時間は、典型的には約３〜１２０分である。
【０００８】
ＣＢＮは、機械加工用具等で広い商業的用途を有する。それは砥石車、切削工具等の研磨材粒子として用いることもでき、或は慣用的電気メッキ技術を用いて工具挿入体を形成するため、工具本体に結合することができる。ＣＢＮは、ＣＢＮ成形体のような結合した形態で用いることもできる。ＣＢＮ成形体は良好な研磨材耐久性を有する傾向があり、熱安定性を持ち、大きな熱伝導度、良好な衝撃抵抗、及び加工品と接触している時に小さい摩擦係数を有する。ＣＢＮ成形体は、基体があっても無くても、屡々使用される特定の切削又は穿孔工具の希望の大きさ及び／又は形に切断され、次にろう付け技術を用いて工具本体に取付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＣＢＮ成形体は、肌焼き鋼、ボールベアリング鋼、及び工学的全焼き入れ鋼のような焼き入れ鋼の最終的加工のための切削工具を製造するのに広く用いられている。切削速度、供給及び切削深さ、のような使用条件の外に、ＣＢＮ工具の性能は、加工片の幾何学的形態、特に「連続的切削」のような分野で知られている長時間加工片と工具が一定にかみ合っているか否か、或いは工具が、一般に「間欠的切削」のような分野で知られている間欠的方法で加工片とかみ合っているか否かに依存することが一般に知られている。
【００１０】
加工片の幾何学的形態に依存して、ＣＢＮ工具は、一つの処理サイクル内で連続的及び間欠的の両方の切削を受けるのが普通であり、更に、連続的切削対間欠的切削の比率は、その現場によって広く変化する。この分野での広範な研究により、これらの異なった切削方式が、工具の切削刃を含むＣＢＮ材料に非常に異なった要求を課すことになることが発見されている。主な問題は、工具が破損又は欠損することにより破滅して駄目になる傾向があり、切削速度を増大して一層生産性を大きくすることが市場で益々要求されてきていることにより悪化していることである。これは、典型的には、工具の規則的な取り替えを必要とする工具の寿命を短くする結果になる。このことは、今度は、製造コストを増大する結果になるのが典型的であり、それは欠点になる。一層効率的な機能を果たし、例えば、改良された破損抵抗及び摩耗強度を示す改良されたＣＢＮ系材料を開発することが望ましい。
【００１１】
ＵＳ６，３１６，０９４には、一つの平均粒径のＣＢＮ粒子が結合相により結合されているＣＢＮ焼結物体が記載されている。粉末組成物を焼結して焼結本体を生成させる。この粉末組成物は、超音波混合及び摩擦粉砕（ａｔｔｒｉｔｉｏｎ  ｍｉｌｌｉｎｇ）のような種々の混合法を用いて形成する。ＵＳ６，３１６，０９４では、摩擦粉砕は最も能力の低い混合物法であることが示されている。
【００１２】
ＵＳ４，３３４，９２８には、ＣＢＮ粒子及び種々のチタン含有化合物を含む窒化硼素焼結成形体が開示されている。チタン含有化合物は、典型的には、予め反応し、焼結成形体に形成し、それを次に粉砕する。ＣＢＮ成形体は、更に、一つの平均粒径を有するＣＢＮを含む。ＣＢＮ成形体を製造するのに、焼結処理で比較的低い温度が用いられている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、ＣＢＮ成形体は、ＣＢＮ、及びマトリックス相で、ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、及びそれらの混合物及びそれらの固溶体から選択された第二硬質相、及び最大量の二硼化チタンを組込んだマトリックス相を含み、この場合、（１０１）二硼化チタンピーク（バックグラウンド補正後）のＸＲＤピーク高さが、（１１１）ＣＢＮピークのピーク高との１２％より小さく、好ましくはＣＢＮピーク高さの１０％より小さく、一層好ましくはＣＢＮピーク高さの５％より小さい。
【００１４】
更に本発明によれば、チタン系第二硬質相についてＸＲＤ分析で測定した時、ピークは、２θで少なくとも０．２°、好ましくは２θで少なくとも０．２５°、一層好ましくは２θで少なくとも０．３°の半値幅（ＦＷＨＭ）値を有する。
【００１５】
ＣＢＮ成形体は、３５〜７５体積％、好ましくは３５〜６５体積％のＣＢＮを含むのが典型的である。
【００１６】
マトリックス相は、更に結合剤相を含む。結合剤相はアルミニウムでもよい。アルミニウムは、アルミニウムとして、又はアルミニウムの結合した形態、例えば、窒化アルミニウム、二硼化アルミニウム、アルミ化チタン及び／又はそれらの組合せとして存在してもよいことが認められるであろう。マトリックス相は、更に炭化タングステン及び／又はＡｌ２Ｏ３を含んでいてもよい。
【００１７】
本発明の更に別の態様によれば、上に規定したようなＣＢＮ成形体を含む工具挿入体が与えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、ＣＢＮ成形体、特に、ＣＢＮと、上に定義したようなマトリックス相で、チタン系第二硬質相及び非常に僅かな量の二硼化チタンを組込んだマトリックス相を含むＣＢＮ成形体に関する。
【００１９】
二硼化チタンは、典型的には、ＣＢＮと、炭窒化チタンのようなチタン化合物を含む第二硬質相との反応の結果としてＣＢＮ成形体中に存在する。ＴｉＢ２は、ＣＢＮ粒子と第二硬質相粒子との間の結合剤として働くのが典型的である。しかし、もし余りにも多くの量の二硼化チタンがＣＢＮ材料中に存在すると、その材料の摩耗抵抗が増大するのが典型的であるのに対し、破損及び欠損抵抗が低下するであろう。大きなＴｉＢ２含有量を有するＣＢＮ材料の摩耗抵抗の増大は、恐らくＴｉＢ２の大きな硬度によるものである。破損及び欠損抵抗の低下は、恐らく材料の熱膨張係数の異方性に関連している。ＴｉＢ２は六方晶系の結晶構造を有する（ＣＢＮ、ＡｌＮ、炭窒化チタンは、全て六方晶系結晶構造を有する）ので、ＴｉＢ２は、熱膨張係数の異方性により、ＣＢＮと第二硬質相材料との間に残留応力を生ずる。このことが、ＣＢＮと第二硬質相との界面の弱体化をもたらし、強度を失わせる結果になり、従って、破損及び欠損抵抗が要求される用途で実質的な性能の低下を与える結果になる。
【００２０】
本発明は、初めてその問題を認識し、材料の性能を最適にすることができるレベルまでＣＢＮと第二硬質相粒子との間のＴｉＢ２含有量を低下することによりその問題を解決するものである。ＣＢＮ成形体中のこれらのＴｉＢ２の最適量は、材料中の測定されたＣＢＮのピーク高さに対するＴｉＢ２のＸ線回折ピーク高さの比を用いて定量化されている。
【００２１】
本発明の別の特徴は、ＣＢＮ材料が第二硬質相を含み、それが大きなＸＲＤピーク幅拡大を示すことである。第二硬質相のＸＲＤピーク幅拡大（小さい回折角で）は、この相が非常に微細な粒径を有し、化学性の変動も含むことを示している。これらの独特な特徴により材料の性質を改良し、これにより切削刃の大きな欠損抵抗及び破損抵抗が要求される用途で向上した性能を与える。第二硬質相の特性は、第二硬質相材料のＸＲＤピークの半値幅（ＦＷＨＭ）測定値を用いることにより規定されている。
【００２２】
ＣＢＮ成形体材料のＸ線検査は、４０ｋＶ及び４５ｍＡの発電機設定でＣｕ放射線を配備した垂直回折測定器を用いて行われた。典型的なＸＲＤ走査を２θを０．０２°のステップサイズにして、１ステップ当たり５秒で、２０〜６５°の２θ範囲で行なった。収集したＸＲＤ走査をバックグラウンド補正し、ＦＷＨＭ測定を行う前にＫａ−２を濾波した。ＦＷＨＭ測定は、データーに曲線を適合し、ピーク位置を決定した後に行なった。ＦＷＨＭ測定は、炭窒化チタン、窒化チタン、及び炭化チタンのピークについて（１１１）及び（２００）面で行なった。ピーク位置を同定した直後にピーク高さを測定した。ＣＢＮピーク高さは（１１１）面で測定したのに対し、ＴｉＢ２高さは（１０１）面で測定した。
【００２３】
本発明のＣＢＮ成形体は、ＣＢＮ粒子と、粉末状のマトリックス相との混合物を作ることにより製造した。この混合物中のＣＢＮ粒子は単一峰型でもよく、即ち、ＣＢＮ粒子の全てが同じ平均粒径を有するか、又は多峰型、即ち、ＣＢＮ粒子が少なくとも二つの平均粒径を有する粒子の混合物から構成されている。ＣＢＮが多峰型である場合、ＣＢＮは双峰型であるのが好ましく、即ち、ＣＢＮは二つの平均粒径を有する粒子からなる。
【００２４】
マトリックス相は、更に結合剤相を含んでいてもよく、それは例えば、アルミニウムであるが、それに限定されるものではない。アルミニウムは、アルミニウムとして、又はアルミニウムの結合した形態、例えば、窒化アルミニウム、二硼化アルミニウム、アルミ化チタン、及びそれらの組合せとして存在していてもよい。
【００２５】
炭窒化チタンが第二硬質相である場合、それは準化学量論的のもの、即ち、Ｔｉ（Ｃ１−ｘＮｘ）ｙ（式中、ｘは、炭素に対する窒素の固溶体濃度を示し、ｙはチタンに対する全炭窒化物物質の比を示す）になるであろう。典型的には焼結前に、ＴｉＣＮを結合剤相、例えば、アルミニウムと、それが存在する場合には予め反応させることができる。このことは、化学量論的炭窒化チタン、アルミ化チタンの反応生成物、及び未反応相をもたらすであろう。
【００２６】
第二硬質相の微細な粒径を達成する一つの方法は、ＣＢＮとマトリックス相との混合物を生成させるのに摩擦粉砕を用いることであることが判明している。摩擦ミル（ａｔｔｒｉｔｉｏｎ  ｍｉｌｌ）は、垂直か又は水平の形態で高速度で回転する撹拌器を具えた閉じた粉砕室からなる。用いられる粉砕媒体は０．２〜１５ｍｍの粒径範囲にあるのが典型的であり、粉砕が目的である場合、粉砕媒体は高密度を有する焼結炭化物であるのが典型的である。小さな直径の高密度媒体と組合せた撹拌器の大きな回転速度により、極めて大きなエネルギーが与えられる。更に、摩擦粉砕での大きなエネルギーは、スラリーに大きな剪断を与える結果になり、それは非常に成功した粉末の同時分散又は混合を与える。摩擦粉砕は、慣用的ボールミル、回転ボールミル、プラネタリボールミル、振動又は撹拌ボールミルのような他の方法よりも一層微細な粒子及び一層よい均一性を焼結成形体で達成する。摩擦粉砕を「二段階」式処理で用いた場合に特にそのようになり、それにより第二硬質相及び用いた場合の結合剤相を、摩擦粉砕を用いて粉砕し、典型的には、ナノ粒径の粒子、一般に約２００〜約５００ｎｍの粒径を有する粒子からなる微細混合物を生成させる。得られた微細混合物とＣＢＮ粒子とを更に摩擦粉砕に掛け、均質な混合物を生成させる。
【００２７】
「二段階」摩擦粉砕法を用いる利点は、焼結のために非常に微細な出発材料が典型的に得られることである。微細な第二硬質相及び結合剤相粒子は、大きな比表面積、従って、ＣＢＮと第二硬質相粒子との非常に良好な焼結をもたらす反応性を有するのが好ましい。同様に、第二硬質相粒子の粒径が小さいと、それらに大きな比表面積を与え、従って、第二硬質相粒子間に同様に良好な結合を与える。更に、第二硬質相粒子の粒径が小さいとは、一層均質な成形体を与える結果になり、そのことは、成形体を工具挿入体の形成に用いた場合、その工具挿入体の性能を一層よくする結果になるのが典型的である。
【００２８】
ＣＢＮと粉末マトリックス相との混合物をＣＢＮが結晶学的に安定な上昇させた温度及び圧力条件にかけ、ＣＢＮ成形体を生成させる。そのような条件及び方法は当分野でよく知られている。
【００２９】
しかし、本発明によるＣＢＮ成形体を製造するのに、他の効果的な方法を用いてもよく、そのような成形体を製造する方法は、上述したものに限定されるものではないことは理解されるであろう。
【００３０】
成形体のＣＢＮ含有量は、次のやり方で決定した：
試料片をワイヤーＥＤＭを用いて切断し、次に研磨する。ＣＢＮ成形体の研磨表面を走査電子顕微鏡を用いて分析した。ＣＢＮの推定平均粒径により、適当な倍率、３０００、５０００、及び７０００倍の倍率での後方散乱電子像を選択した。（もし平均粒径が１μｍより小さいならば、７０００倍の倍率を用いた；もし平均ＣＢＮ粒径が１μｍより大きく、２μｍより小さいならば、５０００倍の倍率を用いた。もし平均粒径が２μｍより大きく、３μｍより小さいならば、３０００倍の倍率を用いた）。試料を満足に表すためには、少なくとも３０の画像を用いた。
【００３１】
収集したグレースケール像を段階毎に分析した。最初に、グレースケール像を電気的に処理し、画像中のＣＢＮ粒子を同定した。この処理は、ＣＢＮ粒子が一つの相として同定された場合、グレースケール像を二元画像へ変換するためにＣＢＮのためのグレースケール閾値を用いることを含んでいる。残余の相はマトリックス相（非ＣＢＮ相）である。次に同定したＣＢＮ粒子全ての全面積を測定し、各像について全ＣＢＮ面積の％を計算する。次に典型的には、３０より多い画像からの全ての測定値の平均値を取ることによりＣＢＮ面積の平均値を計算する。ＣＢＮ面積の％を、材料の全ＣＢＮ含有量に相当するものとして取る。
【００３２】
マトリックス相は、更に炭化タングステン及び／又はＡｌ２Ｏ３を含んでいてもよい。これらの材料は、高温高圧焼結中に第二硬質相粒子の粒子成長を防止又は減少させる結晶粒成長抑制剤としての機能を果たすのが典型的である。
【００３３】
本発明のＣＢＮ成形体は、焼き入れ鋼、熱間及び冷間加工工具鋼、ダイ鋼、肌焼き鋼、高速度鋼、及び展性ねずみ鋳鉄を機械機構するための工具挿入体として特別な用途を有する。しかし、本発明のＣＢＮ成形体の用途は、上に列挙したものに限定されるものではないことは認められるであろう。
【実施例】
【００３４】
次に、本発明を次の実施例により例示するが、本発明は、それらに限定されるものではない。
【００３５】
実施例１
平均粒径１．４μｍの準化学量論的（ｓｕｂ−ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ）炭窒化チタン粉末、Ｔｉ（Ｃ０．７Ｎ０．３）０．８を、平均粒径５μｍのＡｌ粉末と混合した。Ｔｉ（Ｃ０．７Ｎ０．３）０．８とＡｌとの質量比は、９０：１０であった。その粉末混合物をチタンカップ中にプレスし、圧粉体を形成し、真空中で１０２５℃へ３０分間加熱し、次に破砕し、粉砕した。その粉末混合物を次に４時間摩擦粉砕した。平均粒径が０．７μｍの約３０重量％のＣＢＮ及び平均粒径が２μｍの残余のＣＢＮを含むＣＢＮ粉末混合物を、６５全体積％のＣＢＮが得られるような或る量でスラリーに添加した。ＣＢＮ含有スラリーを、摩擦粉砕を用いて１時間粉砕混合した。スラリーを真空中で乾燥し、圧粉体へ成形し、５５キロバール（５．５ＧＰａ）で約１３００℃で焼結し、ＣＢＮ成形体を形成した。
【００３６】
Ｘ線回折分析により、焼結した材料は、ＣＢＮ及び炭窒化チタンの外に、ＴｉＢ２、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、及びＷＣを少量含んでいた。（１１１）面からのＣＢＮピーク高さの％として表した（１０１）面からのＸＲＤ  ＴｉＢ２ピーク高さは３．６８％であった。（１１１）及び（２００）面の炭窒化チタンピークのＦＷＨＭ値は、それぞれ２θで０．３１５及び０．３３１°であった。
【００３７】
画像分析により測定したＣＢＮ含有量は、５０００倍で取った４０の後方散乱電子ＳＥＭ像の分析の平均値として５３．４面積％であった。面積％は、体積％と実質的に同じである。
【００３８】
実施例２
平均粒径１．４μｍの準化学量論的炭窒化チタン粉末、Ｔｉ（Ｃ０．７Ｎ０．３）０．８を、平均粒径５μｍのＡｌ粉末と混合した。Ｔｉ（Ｃ０．７Ｎ０．３）０．８とＡｌとの質量比は、９０：１０であった。その粉末混合物をチタンカップ中にプレスし、圧粉体を形成し、真空中で１０２５℃へ３０分間加熱し、次に破砕し、粉砕した。その粉末混合物を次に４時間摩擦粉砕した。平均粒径が０．７μｍの約３０重量％のＣＢＮ及び平均粒径が２μｍの残余のＣＢＮを含むＣＢＮ粉末混合物を、４５全体積％のＣＢＮが得られるような或る量でスラリーに添加した。ＣＢＮ含有スラリーを、摩擦粉砕を用いて１時間粉砕混合した。スラリーを真空中で乾燥し、圧粉体へ成形し、５５キロバール（５．５ＧＰａ）で約１３００℃で焼結し、ＣＢＮ成形体を形成した。
【００３９】
Ｘ線回折分析により、焼結した材料は、ＣＢＮ及び炭窒化チタンの外に、ＴｉＢ２、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、及びＷＣを少量含んでいた。（１１１）面からのＣＢＮピーク高さの％として表した（１０１）面からのＸＲＤ  ＴｉＢ２ピーク高さは４．１９％であった。（１１１）及び（２００）面の炭窒化チタンピークのＦＷＨＭ（半値幅）値は、それぞれ２θで０．５２２及び０．５８２°であった。
【００４０】
画像分析により測定したＣＢＮ含有量は、５０００倍で取った５０の後方散乱電子ＳＥＭ像の分析の平均値として３８．５面積％であった。面積％は、体積％と実質的に同じである。
【００４１】
実施例３
平均粒径１．４μｍの準化学量論的炭窒化チタン粉末、Ｔｉ（Ｃ０．５Ｎ０．５）０．８を、平均粒径５μｍのＡｌ粉末とタンブラー混合機を用いて混合した。Ｔｉ（Ｃ０．５Ｎ０．５）０．８とＡｌとの質量比は、９０：１０であった。その粉末混合物をチタンカップ中にプレスし、圧粉体を形成し、真空中で１０２５℃へ３０分間加熱し、次に破砕し、粉砕した。その粉末混合物を次に４時間摩擦粉砕した。平均粒径が０．７μｍの約３０重量％のＣＢＮ及び平均粒径が１．４μｍの残余のＣＢＮを含むＣＢＮ粉末混合物を、５５全体積％のＣＢＮが得られるような或る量でスラリーに添加した。ＣＢＮ含有スラリーを、摩擦粉砕を用いて１時間粉砕混合した。スラリーを真空中で乾燥し、圧粉体へ成形し、５５キロバール（５．５ＧＰａ）で約１３００℃で焼結し、ＣＢＮ成形体を形成した。
【００４２】
Ｘ線回折分析により、焼結した材料は、ＣＢＮ及び炭窒化チタンの外に、ＴｉＢ２、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、及びＷＣを少量含んでいた。（１１１）面からのＣＢＮピーク高さの％として表した（１０１）面からのＸＲＤ  ＴｉＢ２ピーク高さは２．５２％であった。（１１１）面についての炭窒化チタンピークのＦＷＨＭ（半値幅）値は、２θで０．５９３°であった。
【００４３】
画像分析により測定したＣＢＮ含有量は、５０００倍で取った４０の後方散乱電子ＳＥＭ像の分析の平均値に基づき４８．１面積％であった。面積％は、体積％と実質的に同じである。
【００４４】
実施例４
平均粒径１．４μｍの準化学量論的炭化チタン粉末、ＴｉＣ０．８を、平均粒径５μｍのＡｌ粉末と混合した。ＴｉＣ０．８とＡｌとの質量比は、９０：１０であった。その粉末混合物をチタンカップ中にプレスし、圧粉体を形成し、真空中で１０２５℃へ３０分間加熱し、次に破砕し、粉砕した。その粉末混合物を次に４時間摩擦粉砕した。平均粒径が１．４μｍの約３０重量％のＣＢＮを含むＣＢＮ粉末混合物を、５０全体積％のＣＢＮが得られるような或る量でスラリーに添加した。ＣＢＮ含有スラリーを、摩擦粉砕を用いて１時間粉砕混合した。スラリーを真空中で乾燥し、圧粉体へ成形し、５５キロバール（５．５ＧＰａ）で約１３００℃で焼結し、ＣＢＮ成形体を形成した。
【００４５】
Ｘ線回折分析により、焼結した材料は、ＣＢＮ及び炭化チタンの外に、ＴｉＢ２、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、及びＷＣを少量含んでいた。（１１１）面からのＣＢＮピーク高さの％として表した（１０１）面からのＸＲＤ  ＴｉＢ２ピーク高さは４．８８％であった。（１１１）及び（２００）面の炭窒化チタンピークのＦＷＨＭ値は、それぞれ２θで０．３９２及び０．３８９°であった。
【００４６】
画像分析により測定したＣＢＮ含有量は、５０００倍で取った４５の後方散乱電子ＳＥＭ像の分析の平均値として４３．９８面積％であった。面積％は、体積％と実質的に同じである。