(57)【要約】  【課題】  潤滑剤の適度な保持性能を有するとともに、耐久性の高い耐磨耗性部材およびこれを備える転がり支持装置ならびに軸封装置を提供する。  【解決手段】  窒化珪素の柱状結晶を有する窒化珪素質セラミックスからなり、表面に窒化珪素からなる第１の柱状結晶および気孔が存在し、該気孔の内部には前記第１の柱状結晶よりも径の太い窒化珪素からなる第２の柱状結晶が互いに交錯して存在しており、前記表面の1.2ｍｍ２面積当たりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数が５個以上28個以下である耐磨耗性部材である。また、この耐磨耗性部材を備える転がり支持装置および軸封装置である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化珪素の柱状結晶を有する窒化珪素質セラミックスからなり、表面に窒化珪素からなる第１の柱状結晶および気孔が存在し、該気孔の内部には前記第１の柱状結晶よりも径の太い窒化珪素からなる第２の柱状結晶が互いに交錯して存在しており、前記表面の１．２ｍｍ２面積当たりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数が５個以上２８個以下であることを特徴とする耐磨耗性部材。
【請求項２】
前記気孔の最大径の標準偏差を√Ｖ、前記気孔の最大径の平均値をＸとしたとき、√Ｖ／Ｘで表される変動係数が０．０５以上０．６以下であることを特徴とする請求項１に記載の耐磨耗性部材。
【請求項３】
前記表面における前記第１の柱状結晶は、アスペクト比の平均値が１．２以上３．５以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐磨耗性部材。
【請求項４】
前記表面の観察領域における面積１００％のうち、長径が３μｍ未満である前記第１の柱状結晶の合計面積が５０％以上であり、長径が５μｍ以上である前記第１の柱状結晶の合計面積が１０％以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の耐磨耗性部材。
【請求項５】
前記表面に、鉄およびタングステンの少なくともいずれかからなる珪化物が存在し、円相当径が０．０５μｍ以上５μｍ以下である前記珪化物の個数が２．０×１０４個／ｍｍ２以上２．０×１０５個／ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の耐磨耗性部材。
【請求項６】
前記珪化物は、円形度の平均値が０．６以上０．９以下であることを特徴とする請求項５に記載の耐磨耗性部材。
【請求項７】
それぞれ軌道面を有する第１部材および第２部材と、
複数個の転動体とを備え、
前記第１部材および前記第２部材は、対向して配置され、
前記転動体は、前記軌道面間に転動自在に配設され、
前記転動体が請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の耐磨耗性部材からなることを特徴とする転がり支持装置。
【請求項８】
固定部材と可動部材とからなるメカニカルシールリングを備え、
前記固定部材および前記可動部材の少なくとも一方が、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の耐磨耗性部材からなることを特徴とする軸封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐磨耗性部材およびこれを備える転がり支持装置ならびに軸封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボールねじ、リニアガイド、また、風力発電機、建設機械または鉄鋼圧延機等で利用される転がり軸受け等の転がり支持装置や、メカニカルシールリング等の軸封装置において、良好な摺動特性が求められる部分には、セラミック焼結体からなる耐磨耗性部材が用いられている。【０００３】
このようなセラミック焼結体は、通常、セラミック粉末を成形して焼成した後、熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ法）を用いて緻密化させることによって製造されており、耐磨耗性部材となるセラミック焼結体として、窒化珪素質焼結体が種々検討されている。【０００４】
例えば、特許文献１では、窒化珪素粒子と、１質量％以上６質量％以下の範囲の希土類元素および0.5質量％以上６質量％以下の範囲のＡｌを含む焼結助剤成分とを含有し、さらにＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、ＮｂおよびＣｒから選ばれる少なくとも１種の金属元素を、金属元素の単体または前記金属元素の化合物として0.01質量％以上５質量％以下の範囲で含有する窒化珪素焼結体であって、窒化珪素粒子は、長径Ｌが10μｍ以下で、かつ短径Ｓに対する長径Ｌの比（Ｌ／Ｓ）が５以上である針状結晶粒子を、窒化珪素焼結体の結晶組織内に面積比で50％以上80％以下の範囲で有し、窒化珪素焼結体中に存在するボイドの最大径が２μｍ以下であり、かつボイドの数が30×30μｍの範囲内に５個以下である窒化珪素焼結体が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2013−234120号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
転動体または摺動体と、これら転動体と摺動体をそれぞれ保持する部材とにおいては、直接接触するのを抑制するために潤滑剤を使用するが、特許文献１で提案された窒化珪素質焼結体のように、気孔の最大径が２μｍ以下と小さかったり、その個数が少なかったりしたときには、摺動時において、潤滑剤を保持できる量が少なく、耐磨耗性部材同士、または、耐磨耗性部材とこれを保持する部材とが直接接触しやすくなったり、凝着したりすることによって耐久性が低くなる。【０００７】
一方で、焼結体の気孔が大きすぎたり、その数が多すぎたりすれば、潤滑剤を保持できる量は多くなり、直接接触しやすくなったり、凝着したりすることはないものの、摺動による発熱量が大きくなって摺動特性を悪化させたり、機械的特性が低いことによって耐久性が低くなる。また、−40℃程度の低温環境下においては、始動時の摺動抵抗が急激に高くなるという問題があった。【０００８】
そのため、今般においては、潤滑剤を適度に保持することができるとともに、長期間に亘って使用可能な耐磨耗性部材が求められている。【０００９】
本発明は、上記要求を満たすべく案出されたものであり、潤滑剤の適度な保持性能を有するとともに、耐久性の高い耐磨耗性部材およびこれを備える転がり支持装置ならびに軸封装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の耐磨耗性部材は、窒化珪素の柱状結晶を有する窒化珪素質セラミックスからなり、表面に窒化珪素からなる第１の柱状結晶および気孔が存在し、該気孔の内部には前記第１の柱状結晶よりも径の太い窒化珪素からなる第２の柱状結晶が互いに交錯して存在しており、前記表面の1.2ｍｍ２面積当たりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数が５個以上28個以下であることを特徴とするものである。【００１１】
また、本発明の転がり支持装置は、それぞれ軌道面を有する第１部材および第２部材と、複数個の転動体とを備え、前記第１部材および前記第２部材は、対向して配置され、前記転動体は、前記軌道面間に転動自在に配設され、前記転動体が上記構成の耐磨耗性部材からなることを特徴とするものである。【００１２】
また、本発明の軸封装置は、固定部材と可動部材とからなるメカニカルシールリングを備え、前記固定部材および前記可動部材の少なくとも一方が、上記構成の耐磨耗性部材からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の耐磨耗性部材によれば、潤滑剤を適度に保持することができ、かつ高い耐久性を有することから、長期間に亘って使用することが可能である。【００１４】
また、本発明の転がり支持装置および軸封装置によれば、長期間に亘って使用することが可能であるため、高い信頼性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の転がり支持装置の実施形態の一例である転がり軸受を示す、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は転がり軸受を構成する保持器を示す斜視図である。
【図２】本発明の耐磨耗性部材からなるメカニカルシールリングを備えた軸封装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１７】
本実施形態の耐磨耗性部材は、窒化珪素の柱状結晶を有する窒化珪素質セラミックスからなり、表面に窒化珪素からなる第１の柱状結晶（以下、単に第１の柱状結晶ということがある。）および気孔が存在し、気孔の内部には第１の柱状結晶よりも径の太い窒化珪素からなる第２の柱状結晶（以下、単に第２の柱状結晶ということがある。）が互いに交錯して存在しており、表面の1.2ｍｍ２面積当たりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数が５個以上28個以下である。
【００１８】
ここで、窒化珪素質セラミックスとは、セラミックスを構成する全成分のうち、窒化珪素を78質量％以上含有するものであり、含有量は、例えば、定量分析によって得られた窒素（Ｎ）若しくは珪素（Ｓｉ）の値から、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）に換算して求めればよい。また、第１の柱状結晶および気孔が存在する表面とは、研磨面であり、かつ、摺動面のことである。なお、摺動面とは、初期状態はもちろんのこと、摺動を開始してから磨耗して新たに出現した面も含めて摺動面という。
【００１９】
本実施形態の耐磨耗性部材は、気孔の内部に第１の柱状結晶よりも径の太い第２の柱状結晶が互いに交錯して存在していることによって、第２の柱状結晶を有していない場合や第２の柱状結晶が交錯していないときよりも、気孔の内部の表面積が大きくなるため、気孔の内部における潤滑剤の保持量が多くなる。そして、表面の1.2ｍｍ２面積当たりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数が５個以上28個以下であることにより、耐磨耗性をほとんど損ねることなく、適度な量の潤滑剤を保持することができる。
【００２０】
また、耐磨耗性部材同士、または、耐磨耗性部材およびこれを保持する部材との摺動時においては、摺動面間に存在する潤滑剤は、摺動面外に流出しやすくなるが、表面である摺動面に、1.2ｍｍ２面積当たりに最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔を５個以上28個以下有しており、気孔の内部に第１の柱状結晶よりも径の太い第２の柱状結晶が互いに交錯していることによって、潤滑剤を瞬時に流出させることなく、摺動面に徐々に供給することができる。
【００２１】
それゆえ、本実施形態の耐磨耗性部材は、摺動面において潤滑剤の不足が生じにくくなり、摺動特性を長期間に亘って維持することができることから、高い耐久性を有する。
【００２２】
ここで、第１の柱状結晶よりも第２の柱状結晶の方が径の太い状態とは、次の方法により確認することができる。まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影した4000倍〜10000倍の倍率の画像において、表面および気孔内に存在する柱状結晶を例えば５〜10個をそれぞれ選定し、表面に存在する第１の柱状結晶の長手方向の中点における垂直方向（短径方向）の幅（Ｗ１）を測定する。また、気孔内に存在する第２の柱状結晶の長手方向の中点における幅（Ｗ２）を測定する。そして、Ｗ２の平均値がＷ１の平均値よりも大きい状態を、第１の柱状結晶よりも第２の柱状結晶の方が径が太いという。ここで、Ｗ２の平均値は、Ｗ１の平均値の1.5倍以上であることが好適である。
【００２３】
第１の柱状結晶よりも第２の柱状結晶の径を太くするには、焼成時の窒素分圧の調整により、気孔の内部に存在している第２の柱状結晶中の粒成長抑制効果を有する金属元素の酸化物を多く揮発させて、第２の柱状結晶を粒成長させればよい。なお、このとき窒化珪素質セラミックスの焼肌面に突出する柱状結晶についても粒成長することとなるが、焼肌面に突出する柱状結晶は研磨により除去されるため、粒成長した柱状結晶は、本実施形態の耐磨耗性部材の表面には突出して存在することはない。また、研磨された表面に存在する第１の柱状結晶は、隣り合う結晶から拘束されているとともに、第１の柱状結晶中の金属元素の酸化物の揮発は少なく、第１の柱状結晶の粒成長は抑制されているので、耐磨耗性部材の機械的強度は維持されている。
【００２４】
また、第２の柱状結晶が互いに交錯している状態とは、4000倍〜10000倍の倍率で撮影したＳＥＭの画像などで、第２の柱状結晶同士が接触し、互いの軸が任意の角度をなして交差している状態をいう。なお、第２の柱状結晶同士は画像上で交錯していれば良く、実際は互いに接触していなくても近接していれば構わない。
【００２５】
また、本実施形態の耐磨耗性部材の表面における気孔は、潤滑剤を保持する機能を有するが、1.2ｍｍ２面積当たりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数が５個未満では、保持できる潤滑剤の量が十分ではなく、摺動特性を長期間に亘って維持することができない。一方、1.2ｍｍ２面積当たりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数が28個を超えるときには、機械的特性が低く、摺動時に気孔の周囲が欠けたりするなどの不具合が生じ、耐久性が低くなる。また、−40℃程度の低温環境下において、耐磨耗性部材同士、または、耐磨耗性部材およびこれを保持する部材との摺動始動時における摺動抵抗が急激に高くなったりする。
【００２６】
また、本実施形態の耐磨耗性部材は、気孔の最大径の標準偏差を√Ｖ、気孔の最大径の平均値をＸとしたとき、√Ｖ／Ｘで表される変動係数が0.05以上0.6以下であることが好適である。√Ｖ／Ｘで表される変動係数が0.05以上0.6以下であるときには、潤滑剤に含まれる異物や、摺動時に生じる耐磨耗性部材の磨耗粉等を気孔内に収容することができるとともに、潤滑剤を保持することができるため、摺動特性を長期間に亘って維持することができる。また、表面には異常に大きな気孔が存在しにくくなるので、気孔の輪郭部分が欠けて不具合が生じることが減少して、高い耐久性を有する。
【００２７】
ここで、表面の1.2ｍｍ２面積あたりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数、気孔の最大径の平均値（Ｘ）、気孔の最大径の標準偏差（√Ｖ）の測定方法は、光学顕微鏡を用いて倍率を100倍として、気孔の大きさや分布が平均的に観察される部分を選択し、面積が1.2ｍｍ２（例えば、横方向の長さが1.2ｍｍ、縦方向の長さが1.0ｍｍ）となる範囲の画像を、画像解析ソフト「Ａ像くん」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製、以下単に画像解析ソフトと記載する。）の粒子解析という手法を適用する。この手法の設定条件である粒子の明度、２値化の方法および小図形除去面積は、それぞれ暗、手動、０μｍとし、画像の明暗を示す指標であるしきい値を、画像内の各点（各ピクセル）が有する明るさを示すヒストグラムのピーク値の0.88倍に設定して測定する。
【００２８】
なお、ここで説明した測定方法において、最大径が３μｍ未満の気孔については、潤滑剤の保持に寄与せず、気孔であるか否かの判断が困難であるため、測定対象としていない。また、「平均的に観察される」というのは、100倍の倍率で観察した領域において、１箇所しかない異常に径が大きい結晶や気孔等が存在する範囲を意図的に選択するということを除外するだけのものである。
【００２９】
このような設定条件による上述した画像解析ソフトを用いた測定により、表面の1.2ｍｍ２面積あたりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数、気孔の最大径の平均値（Ｘ）および標準偏差（√Ｖ）を求めることができる。、そして、変動係数（√Ｖ／Ｘ）については、標準偏差（√Ｖ）を気孔の最大径の平均値（Ｘ）で除すことにより求めることができる。なお、本実施形態において、表面における気孔の最大径とは、上記画像解析ソフトを用いて得られたある気孔における最大長さのことである。
【００３０】
また、本実施形態の耐磨耗性部材において、表面における第１の柱状結晶は、アスペクト比の平均値が1.2以上3.5以下であることが好適である。第１の柱状結晶のアスペクト比の平均値が1.2以上3.5以下であるときには、第１の柱状結晶が交錯していることによって破壊靭性が高くなるとともに、緻密化された組織となって硬度が高くなることから、耐磨耗性部材の耐久性が向上する。なお、アスペクト比の平均値が1.8以上3.5以下であるとより好適である。
【００３１】
ここで、表面における第１の柱状結晶のアスペクト比の平均値は、ＪＩＳ  Ｒ  1670−2006に準拠して求めればよい。具体的には、ＳＥＭで撮影した2000倍の倍率の画像を用いて、表面において柱状結晶の大きさや分布が平均的に観察される領域（面積が2730.5μｍ２（横方向の長さが63.5μｍ、縦方向の長さが43μｍ））を選び、第１の柱状結晶の少なくとも100個を測定の対象とする。そして、対象とした第１の柱状結晶の長径および短径を測定し、アスペクト比（長径/短径）を求め、その平均値を算出すればよい。
【００３２】
また、本実施形態の耐磨耗性部材の表面の観察領域における面積100％のうち、長径が３μｍ未満である第１の柱状結晶の合計面積が50％以上であり、長径が５μｍ以上である第１の柱状結晶の合計面積が10％以上であることが好適である。なお、残部の面積は、長径が３μｍ以上５μｍ未満の第１の柱状結晶、粒界相および気孔に該当する。そして、上述した範囲を満たしているときには、摺動時の初期に発生するクラックの長さは結晶の粒径に依存するものであるが、長径が３μｍ未満である第１の柱状結晶の合計面積が50％以上であることにより、生じるクラックとしては微細なクラックとなりやすく、このクラックが進展したとしても、長径５μｍ以上の大きな柱状結晶の存在によりクラックの進展が止まるため、優れた機械的特性を有するものとなり、耐磨耗性部材は優れた耐久性を有する。
【００３３】
なお、表面の観察領域における面積100％のうちの長径が３μｍ未満である第１の柱状結晶の合計面積の百分率および長径が５μｍ以上である第１の柱状結晶の合計面積の百分率は、ＳＥＭを用いて1000倍の倍率で観察した面積が24574.5μｍ２（横方向の長さが190.5μｍ、縦方向の長さが129μｍ）の領域から、結晶の分布が平均的に観察される範囲を４箇所選定する。なお、１範囲当たりの面積は、例えば、2730.5μｍ２（横方向の長さが63.5μｍ、縦方向の長さが43μｍ）となるように設定する。そして、各範囲における第１の柱状結晶の長径および短径を測定し、いずれの結晶も楕円形状とみなして面積を算出し、総面積（４×2730.5μｍ２）を分母とし、長径が３μｍ未満である第１の柱状結晶の合計面積や長径が５μｍ以上である第１の柱状結晶の合計面積を分子として百分率で表せばよい。
【００３４】
また、本実施形態の耐磨耗性部材は、表面に、鉄およびタングステンの少なくともいずれかからなる珪化物（以下、単に珪化物という場合がある。）が存在し、円相当径が0.05μｍ以上５μｍ以下である珪化物の個数が2.0×10４個／ｍｍ２以上2.0×10５個／ｍｍ２以下であることが好適である。
【００３５】
円相当径が0.05μｍ以上５μｍ以下である珪化物の個数が2.0×10４個／ｍｍ２以上2.0×10５個／ｍｍ２以下であるときには、高温に曝されたときに第１の柱状結晶内にマイクロクラックが生じても、上述した範囲の珪化物の存在により、マイクロクラックの進展を抑制したり、偏向させたりすることができるため、高温において高い破壊靭性を有する。また、焼結の過程において、上述した範囲の珪化物の存在によって、焼結の過程における第１の柱状結晶の成長を妨げることは少なく、第１の柱状結晶同士は交錯して存在することとなるため、優れた機械的特性を有する。
【００３６】
ここで、表面における鉄およびタングステンからなる珪化物の存在は、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて測定して同定すればよい。また、エネルギー分散型Ｘ線分析機器（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy：ＥＤＳ）を用いた測定において、鉄および珪素またはタングステンおよび珪素が検出されることによっても確認できる。さらに、その点在は、ＳＥＭの観察において、これらの珪化物は、窒化珪素の結晶とは色調が異なるものであることから確認できるが、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いたマッピングにおいて、鉄の存在位置と珪素の存在位置が重なっている、若しくはタングステンの存在位置と珪素の存在位置が重なっていることによっても確認することができる。
【００３７】
また、円相当径が0.05μｍ以上５μｍ以下である珪化物の個数は、窒化珪素の結晶との色調差を利用できる。例えば、ＳＥＭを用いて2000倍の倍率で、表面において珪化物の存在が平均的に観察される部分を選択し、面積が2730.5μｍ２となる範囲の画像を画像解析ソフトで解析すればよい。このとき、設定条件としては、粒子の明度を明、２値化の方法を手動、小図形除去面積を０μｍとし、画像の明暗を示す指標であるしきい値を200に設定して測定すればよい。
【００３８】
また、上述した珪化物における円形度の平均値が0.6以上0.9以下であることが好適である。珪化物の円形度の平均値が0.6以上0.9以下であるときには、高温に曝されて珪化物に熱応力が生じても、残留応力が分散されやすい形状であるため、珪化物の内部にマイクロクラックが生じにくいとともに、珪化物の周囲を起点とするマイクロクラックも生じにくいことから、高温においても優れた機械的特性を維持することができる。
【００３９】
なお、珪化物の円形度の平均値は、珪化物の個数の測定時と同様に画像解析ソフトで解析して求めればよい。
【００４０】
また、本実施形態の耐磨耗性部材を構成する窒化珪素質セラミックスは、金属元素の酸化物を含有していても構わない。ここで金属元素の酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよび希土類元素（ＲＥ）の酸化物の少なくとも１種であり、この金属元素の酸化物は、粒界相および柱状結晶中に存在することとなる。
【００４１】
上述した金属元素の酸化物を含有しているときには、耐磨耗性部材となる窒化珪素質セラミックスの焼結が促進されることとなるので、機械的特性を高めることができる。
【００４２】
ここで、熱伝導率が高い窒化珪素質セラミックスとするには、希土類元素の酸化物を含むものとし、希土類元素が、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）およびルテチウム（Ｌｕ）の少なくとも１種であることが好適である。また、希土類元素の酸化物は、温度変化による体積膨張が小さい（熱膨張係数が小さい）ため、含有することによって窒化珪素質セラミックスからなる耐磨耗性部材の耐熱衝撃特性を高くすることができる。
【００４３】
次に、窒化珪素の柱状結晶を有する窒化珪素質セラミックスに、金属元素の酸化物を含有する本実施形態の耐磨耗性部材の構成の一例としては。窒化珪素の含有量が78質量％以上であり、酸化カルシウム、酸化アルミニウムおよび希土類元素の酸化物の合計100質量％のうち、酸化カルシウムの含有量が0.3質量％以上1.5質量％以下、酸化アルミニウムの含有量が14.2質量％以上48.8質量％以下であり、残部が希土類元素の酸化物である。
【００４４】
このように、窒化珪素の含有量と、焼結助剤となる金属元素の酸化物の成分および構成比率を調整することによって、窒化珪素質セラミックスのかさ密度が高くなり、剛性が高い耐磨耗性部材とすることができる。
【００４５】
そして、酸化アルミニウム、酸化カルシウムおよび希土類元素（ＲＥ）の酸化物の合計100質量％におけるそれぞれの含有量の構成は、以下のようにして求めることができる。まず、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）またはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置（ＩＣＰ）を用いて、Ａｌ、Ｃａ、ＲＥの含有量を求め、それぞれ酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、希土類元素の酸化物（ＲＥ２Ｏ３）に換算する。次に、それぞれ酸化物に換算した値を合計し、この合計した値を分母とし、分子をそれぞれの酸化物に換算した値として百分率で表せばよい。なお、それぞれ酸化物に換算した値は、窒化珪素質セラミックスを構成する全成分100質量％のうちの含有量である。
【００４６】
また、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）の含有量は、ＸＲＦやＩＣＰで求めたＳｉの含有量からＳｉ３Ｎ４に換算して求めたり、窒素分析装置で求めたＮの含有量からＳｉ３Ｎ４に換算して求めればよい。また、窒化珪素質セラミックスに含まれるＳｉおよびＮ以外の成分の含有量をＸＲＦやＩＣＰで求め、それぞれ酸化物に換算した値を合計し、100質量％からこの合計した値を差し引いた値を窒化珪素の含有量としてもよい。
【００４７】
なお、窒化珪素質セラミックスに窒化珪素の一部が酸化してできる酸化珪素が含まれるときには、酸素分析装置（ＬＥＣＯ社製、ＴＣ−136型）を用いて窒化珪素質セラミックス中に含まれる全酸素量を測定し、ＸＲＦまたはＩＣＰで求めたＳｉおよびＮ以外の成分の含有量を求め、これらの成分の酸化物の換算に必要とした酸素量の合計を全酸素量から差し引き、残りの酸素（Ｏ）の含有量から酸化珪素（ＳｉＯ２）に換算することによって酸化珪素の含有量を求めればよい。そして、窒化珪素質セラミックスに、酸化珪素が含まれているときには、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）の含有量は、ＸＲＦやＩＣＰで求めたＳｉ（全珪素量）の含有量から、酸化珪素の換算に必要とした珪素の含有量を差し引いた値を用いて換算すればよい。
【００４８】
図１は、本実施形態の転がり支持装置の実施の形態の一例である転がり軸受を示す、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す転がり軸受の保持器を示す斜視図である。
【００４９】
図１（ａ）に示す例の転がり軸受10は、互いに対向配置される軌道面11ａ、12ａを備えた第１部材（外輪）11および第２部材（内輪）12と、両部材11、12の軌道面11ａ、12ａ間に転動自在に配設された複数個の転動体13とを備え、転動体13が転動することにより第１部材（外輪）11および第２部材（内輪）12の一方が他方に対して相対移動するように構成されている。転動体13の大きさとしては、例えば、直径が40ｍｍ以上60ｍｍ以下の球体である。
【００５０】
なお、第２部材（内輪）12の軌道面における、転動体13の一方側には、第２部材（内輪）12の軌道面12ａから傾斜状にカウンタボア12ｂが形成されている。このカウンタボア12ｂは、第１部材（外輪）11および第２部材（内輪）12間への転動体13の取り付けを容易にするためのものである。また、図１（ｂ）に示す保持器14は、形状が環状体であって、その円周方向に等間隔に配設されたポケット14ａによって、転動体13を保持するものである。
【００５１】
図１に示す例の本実施形態の転がり支持装置（転がり軸受）10において、転動体13が本実施形態の耐磨耗性部材からなる。このように、本実施形態の転がり支持装置10を構成する転動体13が、本実施形態の耐磨耗性部材からなることにより、長期間使用を続けても良好な摺動特性を維持することができるため、長期間継続して使うことができる。また、部材の交換頻度が少なくて済むため、稼働効率を向上させることができる。なお、第１部材（外輪）11および第２部材（内輪）12が、本実施形態の耐磨耗性部材からなることが好適であることはいうまでもない。
【００５２】
図２は、本実施形態の耐磨耗性部材からなるメカニカルシールリングを備える軸封装置の一例を示す断面図である。
【００５３】
この軸封装置20は、環状体である固定部材21ａと、凸状部を有する環状体である可動部材21ｂとからなるメカニカルシールリング21を備え、固定部材21ａおよび可動部材21ｂの少なくとも一方が本実施形態の耐磨耗性部材からなる。
【００５４】
ここで、メカニカルシールリング21は、駆動機構（図示しない）による駆動力を伝達させる回転軸22と、この回転軸22を回転可動に支承するケーシング23との間に取り付けられ、固定部材21ａと可動部材21ｂとの互いの摺動面21ａｓ、21ｂｓが回転軸22に対して垂直面を形成するように設置されている。
【００５５】
そして、固定部材21ａは、軸封装置20の外枠となるケーシング23の内側に取り付けられた緩衝ゴム27によって支持されている。また、回転軸22には、メカニカルシールリング21に向かって、セットスクリュー28により固定されるカラー26、コイルスプリング25、パッキング24の順に設置され、可動部材21ｂは、パッキング24によって緩衝的に支持されている。
【００５６】
そして、パッキング24と回転軸22との間に設けられたＯリング29によるシール作用と、メカニカルシールリング21の摺動面21ａｓ、21ｂｓのシール作用とによって、流体30が軸封装置20より外部に漏洩することを防止している。なお、流体30の一部はメカニカルシールリング21の摺動面21ａｓ、21ｂｓの間に入り込み潤滑液として作用する。
【００５７】
本実施形態の軸封装置20は、可動部材21ｂが摺動を開始すると、摺動面21ａｓ、21ｂｓの間において動圧が発生し、ここで発生した動圧により、潤滑液は、摺動面1ａｓ、21ｂｓ外に流出しやすくなるが、表面である摺動面21ａｓ、21ｂｓの少なくともいずれかに、1.2ｍｍ２面積当たりに最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔を５個以上28個以下有しており、気孔の内部に第１の柱状結晶よりも径の太い第２の柱状結晶が互いに交錯していることによって、潤滑液を動圧によって瞬時に流出させることなく、摺動面21ａｓ、21ｂｓに徐々に供給することができる。
【００５８】
また、本実施形態の軸封装置20は、本実施形態の耐磨耗性部材からなるメカニカルシールリング21を備えていることから、長期間使用を続けても良好な摺動特性を維持することができるため、長期間継続して使うことができる。また、部材の交換頻度が少なくて済むため、稼働効率を向上させることができる。
【００５９】
次に、本実施形態の耐磨耗性部材の製造方法の一例について説明する。
【００６０】
まず、窒化珪素の粉末と、焼結助剤として酸化カルシウム、酸化アルミニウムおよび希土類元素の酸化物の各粉末とを、バレルミル、回転ミル、振動ミル、ビーズミルまたはアトライター等を用いて湿式混合し、粉砕してスラリーとする。
【００６１】
また、焼結助剤である酸化カルシウム、酸化アルミニウムおよび希土類元素の酸化物の各粉末の合計は、窒化珪素の粉末とこれら焼結助剤の粉末の合計との総和を100質量％としたときに、３質量％以上18.2質量％以下となるように秤量すればよい。そして、各焼結助剤の構成としては、例えば、酸化カルシウム、酸化アルミニウムおよび希土類元素の酸化物の合計100質量％のうち、酸化カルシウムの含有量を0.3質量％以上1.5質量％以下、酸化アルミニウムの含有量を14.2質量％以上48.8質量％以下、残部を希土類元素の酸化物とする。
【００６２】
なお、窒化珪素の粉末は、粒度分布曲線の累積体積の総和を100％としたときの累積体積が90％となる粒径（Ｄ９０）が３μｍ以下であるものを用いる、または上述した粉砕において３μｍ以下となるまで粉砕することが、焼結性の向上および結晶組織の柱状化の点から好ましい。
【００６３】
そして、粉砕後に、パラフィンワックス、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等の有機バインダを、添加した粉末の合計100質量％に対して１質量％以上10質量％以下でスラリーに混合することが、成形性のために好ましい。
【００６４】
次に、ＡＳＴＭ  Ｅ  11−61に記載されている粒度番号が200のメッシュまたはこのメッシュより細かいメッシュの篩いにスラリーを通した後に噴霧乾燥機を用いることにより顆粒を得る。
【００６５】
ここで、耐磨耗性部材における表面に存在する気孔の最大径は、顆粒の平均粒径によって制御することができ、気孔の最大径を３μｍ以上９μｍ以下とするには、顆粒の平均粒径を30μｍ以上80μｍ以下とすればよい。また、顆粒の平均粒径は、噴霧乾燥機に備えられた回転型の噴霧器（アトマイザー）の回転速度を調整することで適宜変更すればよい。
【００６６】
次に、得られた顆粒を、成形型に充填し、一軸加圧法により成形した後、冷間等方圧加圧（ＣＩＰ）法により相対密度が45％以上60％以下の所定形状、例えば、球状、平板状または環状の成形体とする。成形体の密度の向上や顆粒の潰れ性の観点から、一軸加圧法における成形圧力は10〜30ＭＰａ、ＣＩＰ法における成形圧力は50〜100ＭＰａであることが好適である。そして、得られた成形体を、窒素雰囲気中または真空雰囲気中などで脱脂する。脱脂温度は添加した有機バインダの種類によって異なるが、900℃以下がよく、特に500℃以上800℃以下とすることが好適である。
【００６７】
次に、一般的な窒化珪素質成形体の焼成に用いる黒鉛抵抗発熱体が設置された焼成炉内に成形体を配置し、焼成する。温度については、室温から300〜1000℃までは真空雰囲気中にて昇温し、その後、窒素ガスを導入して、窒素分圧を10〜100ｋＰａに維持する。このとき成形体の開気孔率は40〜55％程度であるため、成形体中には窒素ガスが十分充填される。そして、昇温を続け、微細な結晶組織を得るべく、1750℃で1〜２時間保持する。その後、さらに昇温を続け、焼成温度を1800℃以上1860℃以下として、保持時間を３〜５時間で焼成する。あるいは、焼成温度を1730℃以上1750℃以下として、保持時間を12〜16時間として焼成してもよい。
【００６８】
ここで、焼成温度を1800℃以上1860℃以下として、保持時間を３〜５時間とすることにより、粒成長の抑制効果のある第２の柱状結晶中の金属元素の酸化物が多く揮発して、第１の柱状結晶よりも隣り合う結晶から拘束されにくい第２の柱状結晶がより粒成長し、気孔の内部に第１の柱状結晶よりも径の太い第２の柱状結晶が互いに交錯するように複数存在することになる。焼成温度を1730℃以上1750℃以下として、保持時間を12〜16時間としても上述した結果と同じ結果が得られる。
【００６９】
ここで、最大径が３μｍ以上９μｍ以下の気孔を、５個以上28個以下の範囲で存在させるには、上記焼成温度で保持したときの窒素の圧力を100ｋＰａ以上100ｋＰａ以下に制御すればよい。
【００７０】
また、√Ｖ／Ｘで表される変動係数が0.05以上0.6以下である耐磨耗性部材を得るには、焼成した後に熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ法）により150ＭＰａ以上250ＭＰａ以下の圧力を加えればよい。
【００７１】
また、表面における第１の柱状結晶のアスペクト比の平均値が1.2以上3.5以下である耐磨耗性部材を得るには、焼成温度を1810℃以上1850℃以下とすればよい。
【００７２】
また、表面の観察領域における面積100％のうち、、長径が３μｍ未満である第１の柱状結晶の合計面積が50％以上であり、長径が５μｍ以上である第１の柱状結晶の合計面積が10％以上である耐磨耗性部材を得るには、累積体積50％となる粒径（Ｄ５０）が１μｍ以上２μｍ以下の窒化珪素の粉末を用い、ビーズミルで５〜10時間湿式混合し、粒径（Ｄ５０）が、例えば、0.5μｍ以上２μｍ以下になるように粉砕してスラリーとすればよい。
【００７３】
また、表面に、鉄およびタングステンの少なくともいずれかからなる珪化物が存在し、円相当径が0.05μｍ以上５μｍ以下である珪化物の個数が2.0×10４個／ｍｍ２以上2.0×10５個／ｍｍ２以下である耐磨耗性部材を得るには、窒化珪素の粉末および焼結助剤の粉末に、酸化第２鉄の粉末および炭化タングステンの粉末の少なくともいずれかを以下の量添加すればよい。具体的には、窒化珪素の粉末および焼結助剤の粉末の合計100質量部に対し、比表面積が0.5ｍ２／ｇ以上50ｍ２／ｇ以下である酸化第２鉄の粉末を１質量部以上1.7質量部以下、または、比表面積が0.5ｍ２／ｇ以上50ｍ２／ｇ以下である炭化タングステンの粉末を0.6質量部以上0.9質量部以下添加すればよい。
【００７４】
また、鉄の珪化物およびタングステンの珪化物がいずれも点在し、円相当径が0.05μｍ以上５μｍ以下である珪化物の個数が2.0×10４個／ｍｍ２以上2.0×10５個／ｍｍ２以下である耐磨耗性部材を得るには、0.5ｍ２／ｇ以上50ｍ２／ｇ以下である酸化第２鉄および炭化タングステンの各粉末をそれぞれ0.5質量部以上１質量部以下、0.25質量部以上0.6質量部以下添加すればよい。
【００７５】
このように添加した酸化第２鉄の粉末は、焼成工程で窒化珪素と反応して、酸素を脱離し、鉄の珪化物を生成する。同様に、炭化タングステンの粉末は、焼成工程で窒化珪素と反応して、炭素を脱離し、タングステンの珪化物を生成する。
【００７６】
また、珪化物の円形度の平均値が0.6以上0.9以下である耐磨耗性部材を得るには、添加する酸化第２鉄の粉末および炭化タングステンの粉末の比表面積を0.52ｍ２／ｇ以上0.65ｍ２／ｇ以下とすればよい。
【００７７】
そして、得られた焼結体に、必要に応じて研削加工を施した後、例えば、錫製のラップ盤で、ＪＩＳ  Ｂ  0601：2013（ＩＳＯ  4287：1997、Ａｍｄ．１：1997）における算術平均高さ（Ｒａ）が0.98μｍ以下となるように研磨する。
【００７８】
上述した製造方法により、潤滑剤の適度な保持性能を有するとともに、耐久性の高い耐磨耗性部材を得ることができ、転がり支持装置および軸封装置等に好適に用いることができる。
【００７９】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【実施例１】
【００８０】
まず、平均粒径が2.6μｍである窒化珪素の粉末と、酸化カルシウム、酸化アルミニウムおよび酸化イットリウムの各粉末とを混合して、混合粉末を得た。そして、この混合粉末を溶媒である水とともに振動ミルに投入して、72時間粉砕混合し、スラリーを作製した。【００８１】
次に、粉砕混合した粉末に対してポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を５質量％添加し、ＡＳＴＭ  Ｅ  11−61に記載されている粒度番号が200であるメッシュの篩いにスラリーを通して異物を除去した後に、乾燥乾燥機を用いることにより平均粒径が55μｍの顆粒を得た。そして、この顆粒を成形型に充填し、一軸加圧法により成形した後、ＣＩＰ法を用いて相対密度が52.5％の球状の成形体を得た。ここで、一軸加圧法における成形圧力は20ＭＰａ、ＣＩＰ法における成形圧力は75ＭＰａとした。次に、600℃の窒素雰囲気中で脱脂した後、黒鉛抵抗発熱体が設置された焼成炉内に配置し、表１に示す窒素分圧、焼成温度および保持時間で焼成して、球状の焼結体を得た。そして、得られた焼結体を研磨することにより、直径が47.63ｍｍの転動体（試料Ｎｏ．１〜９）を得た。【００８２】
そして、ＩＣＰにより、Ｓｉ、Ｃａ、Ａｌ、Ｙの含有量を測定し、ＳｉをＳｉ３Ｎ４、ＣａをＣａＯ、ＡｌをＡｌ２Ｏ３、ＹをＹ２Ｏ３に換算したところ、Ｓｉ３Ｎ４が78質量％であり、ＣａＯが0.05質量％であり、Ａｌ２Ｏ３が8.88質量％であり、Ｙ２Ｏ３が12.2質量％であった。【００８３】
また、表面に存在する柱状結晶および気孔内に存在する柱状結晶について、ＥＤＳを用いて測定したところ、ＳｉおよびＮが確認され、柱状結晶が窒化珪素からなることが分かった。【００８４】
また、表面における最大径が３μｍ以上９μｍ以下である気孔の個数は、光学顕微鏡を用いた100倍の倍率の画像（面積1.2ｍｍ２（横方向の長さ1.2ｍｍ、縦方向の長さ1.0ｍｍ））を画像解析ソフトの粒子解析という手法を適用することにより求めた。なお、粒子解析における設定条件は、粒子の明度を暗、２値化の方法を手動、小図形除去面積を０μｍとし、画像の明暗を示す指標であるしきい値を、画像内の各点が有する明るさを示すヒストグラムのピーク値の0.88倍に設定して測定した。【００８５】
また、ＳＥＭを用いて撮影した6000倍の倍率の画像において、表面に存在する第１の柱状結晶の長手方向の中点における幅をＷ１、気孔の内部に存在する第２の柱状結晶の長手方向の中点における幅をＷ２とし、サンプル数をいずれも５個とした。そして、このサンプル数各５個の第１の柱状結晶の幅Ｗ１の平均値をＭ（Ｗ１）、第２の柱状結晶の幅Ｗ２の平均値をＭ（Ｗ２）とした。【００８６】
また、ＳＥＭを用いて撮影した6000倍の倍率の気孔の内部の画像を観察し、第２の柱状結晶の交錯の有無を確認した。【００８７】
そして、高炭素クロム軸受鋼材（ＪＩＳ  Ｇ  4805−2008に記載されている種類の記号がＳＵＪ２である。）からなる第１部材（外輪）の軌道面および第２部材（内輪）の軌道面間に試料（転動体）が配設された転がり軸受を作製し、疲労試験を行なった。【００８８】
ここで、疲労試験の条件は、以下の通りとした。
最大接触面圧：3.2ＧＰａ
軸受回転数  ：3000ｒｐｍ
潤滑剤      ：ポリ−α−オレフィン系グリース
潤滑剤の動粘度(40℃)：600ｍｍ2／ｓ
温度        ：室温
そして、振動検出装置により回転中の転がり軸受の振動を監視し、転動体に破損が発生して転がり軸受の振動が所定値を超えた時点で疲労試験を中止した。試料Ｎｏ．１の運転開始から中止したまでの転動体の寿命を基準値１として相対値を算出した。結果を表１に示す。【００８９】
【表１】
2015099148.tif 000003
【００９０】
表１に示す通り、試料Ｎｏ．４〜８は、試料Ｎｏ．１〜３、９よりも寿命が長くなっており、窒化珪素の柱状結晶を有する窒化珪素質セラミックスからなり、表面に第１の柱状結晶および気孔が存在し、気孔の内部には第１の柱状結晶よりも径の太い第２の柱状結晶が互いに交錯して存在しており、表面の1.2ｍｍ２面積当たりにおける最大径３μｍ以上９μｍ以下の気孔の個数が５個以上28個以下であることにより、耐磨耗性に優れたものとなることが分かった。
【実施例２】
【００９１】
実施例１で示した試料Ｎｏ．６と同様の方法により焼成まで行ない、その後、温度を1580℃、時間を１時間として、表２に示す圧力でＨＩＰ処理し、得られた焼結体を研磨することにより、直径が47.63ｍｍの転動体（試料Ｎｏ．10〜16）を得た。【００９２】
そして、√Ｖ／Ｘで表される変動係数は、実施例１に記載した気孔の個数の算出方法と同様の方法により、気孔の最大径の平均値および標準偏差を求め、この平均値および標準偏差から算出した。【００９３】
また、実施例１と同様の疲労試験を行ない、試料Ｎｏ．10の寿命を基準値１として相対値を算出した。結果を表２に示す。【００９４】
【表２】
2015099148.tif 000004
【００９５】
表２に示す通り、試料Ｎｏ．11〜15は、試料Ｎｏ．10、16よりも寿命が長くなっており、√Ｖ／Ｘで表される変動係数が0.05以上0.6以下であることにより、さらに優れた耐磨耗性を有するものとなることが分かった。
【実施例３】
【００９６】
実施例１で示した試料Ｎｏ．６と同様の方法により脱脂まで行ない、その後、表３に示す焼成温度で焼成し、得られた焼結体を研磨することにより、直径が47.63ｍｍの転動体（試料Ｎｏ．17〜23）を得た。【００９７】
そして、表面における第１の柱状結晶のアスペクト比の平均値は、ＳＥＭで撮影した2000倍の倍率の画像を用いて、ＪＩＳ  Ｒ1670−2006に準拠して求めた。【００９８】
また、ＪＩＳ  Ｒ  1610−2003に準拠して、ビッカース硬さを求めた。さらに、ＪＩＳ
Ｒ  1607−2010（ＩＳＯ  15732−2003(ＭＯＤ)）に定める圧子圧入法に準拠して、破壊靭性を求めた。結果を表３に示す。【００９９】
【表３】
2015099148.tif 000005
【０１００】
表３に示す通り、試料Ｎｏ．18〜22は、試料Ｎｏ．17よりも破壊靭性が高く、試料Ｎｏ．23よりも硬度が高くなっており、表面における第１の柱状結晶のアスペクト比の平均値が1.2以上3.5以下であることにより、破壊靭性および硬度の優れた耐磨耗性部材となることが分かった。
【実施例４】
【０１０１】
実施例１で示した試料Ｎｏ．６と同様の混合粉末を用意し、溶媒である水とともにビーズミルに投入して、表４に示す時間で粉砕混合し、スラリーを作製した。その後、研磨後に直径が10ｍｍの球状体が得られる成形体としたこと以外は、実施例１に示した方法と同じ方法で脱脂まで行ない、窒素分圧を600ｋＰａ、焼成温度を1740℃、保持時間を14時間として焼成し、得られた焼結体を研磨することにより、直径が10ｍｍの転動体（試料Ｎｏ．24〜27）を得た。【０１０２】
そして、各試料の表面の観察領域における面積100％のうちの長径が３μｍ未満である第１の柱状結晶の合計面積の百分率および長径が５μｍ以上である第１の柱状結晶の合計面積の百分率を次のようにして求めた。まず、ＳＥＭを用いて1000倍の倍率で観察した面積が24574.5μｍ２の領域から、結晶の分布が平均的に観察される範囲（１範囲当たりの面積2730.5μｍ２）を４箇所選定した。そして、各範囲における第１の柱状結晶の長径および短径を測定し、いずれの結晶も楕円形状とみなして面積を算出し、総面積（４×2730.5μｍ２）を分母とし、長径が３μｍ未満である第１の柱状結晶の合計面積や長径が５μｍ以上である第１の柱状結晶の合計面積を分子として百分率で表した。【０１０３】
次に、ＪＩＳ  Ｒ  1691−2011に準拠して、試料Ｎｏ.24〜27を用いて磨耗試験を実施した。なお、磨耗試験において、試料と摺接する円板状試験片はＳＵＪ２製、付与する荷重は10Ｎ、円板状試験片の摺動速度は0.37ｍ／ｓ、摺動円直径は14ｍｍ、摺動距離は2000ｍとして、潤滑流体にはイオン交換水を用いた。【０１０４】
そして、各試料の比磨耗量を算出して、試料Ｎｏ．27の比磨耗量の基準値１として相対値を算出した。この相対値が小さいほど、比磨耗量が少ないことを意味する。結果を表４に示す。【０１０５】
【表４】
2015099148.tif 000006
【０１０６】
表４に示す通り、試料Ｎｏ．24〜26は、試料Ｎｏ．27よりも磨耗しにくい結果が得られており、表面の観察領域における面積100％のうち、長径が３μｍ未満である第１の柱状結晶の合計面積が50％以上であり、長径が５μｍ以上である第１の柱状結晶の合計面積が10％以上であることにより、耐磨耗性が向上することが分かった。
【実施例５】
【０１０７】
実施例１で示した試料Ｎｏ．６と同様の混合粉末と、表５に示す比表面積を有する酸化第２鉄の粉末および炭化タングステンの粉末とを用意し、混合粉末100質量部に対する酸化第２鉄の粉末および炭化タングステンの粉末の添加量を表５に示す添加量とした。そして、破壊靭性および機械的強度を測定するための試験片を形成可能な大きさの成形体としたこと以外は、スラリー作製工程から実施例１の試料Ｎｏ．６と同様の方法により作製し、試料Ｎｏ．28〜42を得た。【０１０８】
そして、各試料につき、ＸＲＤで測定し同定された珪化物名を表５に示した。また、円相当径が0.05μｍ以上５μｍ以下である珪化物の個数は、窒化珪素の結晶との色調差を利用し、2000倍の倍率のＳＥＭの画像を画像解析ソフトを用いて解析することにより求めた。なお、設定条件は、粒子の明度を明、２値化の方法を手動、小図形除去面積を０μｍとし、画像の明暗を示す指標であるしきい値を200に設定して測定した。【０１０９】
次に、各試料から破壊靭性値および機械的強度を測定するための試験片を切り出し、ＪＩＳ  Ｒ  1617−2010に準拠して、500℃における破壊靭性値を測定した。また、ＪＩＳ
Ｒ  1601−2008（ＩＳＯ  14704−2000（ＭＯＤ））に準拠して、室温における４点曲げ強度Ｆ０を測定した。結果を表５に示す。【０１１０】
【表５】
2015099148.tif 000007
【０１１１】
表５に示す通り、試料Ｎｏ．29〜31、34〜36および39〜41は、試料Ｎｏ．28、33および38よりも高温における破壊靭性値が高く、試料Ｎｏ．32、37および42よりも４点曲げ強度が高くなっており、表面に、鉄およびタングステンの少なくともいずれかからなる珪化物が存在し、円相当径が0.05μｍ以上５μｍ以下である珪化物の個数が2.0×10４個／ｍｍ２以上2.0×10５個／ｍｍ２以下であることにより、優れた機械的特性を有するものとなることが分かった。
【実施例６】
【０１１２】
実施例１で示した試料Ｎｏ．６と同様の混合粉末と、表６に示す比表面積を有する酸化第２鉄の粉末および炭化タングステンの粉末とを用意し、混合粉末100質量部に対する酸化第２鉄の粉末および炭化タングステンの粉末の添加量を表６に示す添加量とした。そして、機械的強度を測定するための試験片を形成可能な大きさの成形体としたこと以外は、スラリー作製工程から実施例１の試料Ｎｏ．６と同様の方法により作製し、試料Ｎｏ．43〜60を得た。【０１１３】
そして、実施例５と同様の方法により、珪化物の存在を確認するとともに、珪化物の円形度を測定した。【０１１４】
次に、各試料から機械的強度を測定するための試験片を切り出し、ＪＩＳ  Ｒ  1601−2008（ＩＳＯ  14704−2000（ＭＯＤ））に準拠した室温における４点曲げ強度Ｆ０と、ＪＩＳ  Ｒ  1604−2008（ＩＳＯ  17565−2003（ＭＯＤ））に準拠した1000℃における４点曲げ強度Ｆ１とを測定した。そして、４点曲げ強度Ｆ０に対する４点曲げ強度Ｆ１の低下率ΔＦ（＝（Ｆ０−Ｆ１）／Ｆ０×100）（％）を算出した。結果を表６に示す。【０１１５】
【表６】
2015099148.tif 000008
【０１１６】
表６に示す通り、試料Ｎｏ．44〜47、50〜53および56〜59は、試料Ｎｏ．43、48、49、54、55および60よりも低下率ΔＦが小さい結果が得られており、表面における珪化物の円形度の平均値が0.6以上0.9以下であることにより、高温においても優れた機械的特性を維持できることが分かった。
【符号の説明】
【０１１７】
10：転がり支持装置（転がり軸受）
11：第１部材（外輪）
12：第２部材（内輪）
13：転動体
14：保持器
20：軸封装置
21：メカニカルシールリング
22：回転軸
23：ケーシング
24：パッキング
25：コイルスプリング
26：カラー
27：緩衝ゴム
28：セットスクリュー
29：Ｏリング
30：流体
【図１】
2015099148.tif 000009
【図２】
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【国際調査報告】
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