(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ti1-XMeXB2 (ここで、MeはV、Nb、Ta、Cr及びMoの少なくとも1種、0.02≦x≦0.50)の組成である金属ホウ化物固溶体セラミックスに、0.01〜0.20μmの炭化珪素焼結体破砕粉を0.1〜4.0質量%、焼結助剤及び不可避的不純物を含有してなる金属ホウ化物固溶体セラミックス。
【請求項２】
前記焼結助剤が、炭化ホウ素化合物であり、0.1〜2.0質量%含有してなる請求項１記載の金属ホウ化物固溶体セラミックス。
【請求項３】
前記金属ホウ化物固溶体セラミックスが、98%以上の理論密度比で、2.4×104 MPa以上のビッカース硬度、5MPa・m1/2 以上の破壊靭性値、6×10-6 /K以上の平均熱膨張率(室温から800℃)を有する請求項1又は２記載の金属ホウ化物固溶体セラミックス。
【請求項４】
2ホウ化チタン粉末に対し、2ホウ化バナジウム、2ホウ化ニオブ、2ホウ化タンタル、2ホウ化クロム、2ホウ化モリブデンから選ばれる少なくとも1種の金属ホウ化物粉末を2〜50モル%、0.01〜0.20μmの炭化珪素焼結体破砕粉を0.1〜4.0質量%、及び焼結助剤を添加した混合粉末を、1.3×10-2 Pa以下の高真空下又はアルゴン雰囲気下で、1700〜2200℃の温度にて4時間以上焼結する金属ホウ化物固溶体セラミックスの製造方法。
【請求項５】
前記焼結助剤が、炭化ホウ素化合物であり、0.1〜2.0質量%含有してなる請求項４記載の金属ホウ化物固溶体セラミックスの製造方法。
【請求項６】
前記炭化珪素焼結体破砕粉が、混合メディアから混入させたものであることを特徴とする請求項４記載の金属ホウ化物固溶体セラミックスの製造方法。
【請求項７】
さらに、アルゴン雰囲気下、100〜200MPaで、1650〜2150℃の温度にて2時間以上熱間静水圧加圧処理する請求項４記載の金属ホウ化物固溶体セラミックスの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属ホウ化物固溶体セラミックスを表層部に配してなるライナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐摩耗性・耐欠損性に優れたセラミックス材料及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、鉄鉱石、石灰、コークス等の高炉装入物を炉中心部に分配する場合、片持ち式の各種部材が使用される。しかし、この各種部材は、装入物の落下による衝撃や接触後の摺動による摩耗から各種部材を保護するためのライナーが該部材の表層部に埋め込まれた構造で構成されている。この各種部材に使用されるライナーは、高Cr鋼や高Cr鋼+超硬(WC)粒子の鋳ぐるみ材で製造されたものが使用されているが、装入物の物性、落下速度、塊の大きさ等に依存する衝突により、その摩耗が激しく、特に装入物の接触・衝突により各種部材の表層部ライナーが激しく摩耗するため、その寿命は最長でも1年と言われ、短い周期での各種部材の交換あるいは補修を行うことが必要で、そのために維持・整備費の高騰を招いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
耐摩耗性及び耐用寿命を向上する材料を組み込んだライナー材料の開発が望まれていた。本発明は、鉄鉱石、石灰、コークス等の高炉装入物を高炉内部に分配するために、高炉内部に装着される各種部材の表層部のライナー、製鉄用焼結ラインのクラッシングガイドで用いられるストーンボックス、製鉄用コークス炉のバケットライナー等のライナー部材に用いられるライナーの耐摩耗性及び耐用寿命を向上する新規なセラミックス材料及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記問題点を解決するために、種々のセラミックス焼結体の特性を鋭意検討した結果、特定のセラミックスを用いた場合に、高炉内部で用いられる各種部材用のライナー等の材料として優れた特性を有する焼結体が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００５】
即ち、本発明は、
(1)  Ti1-XMeXB2(ここで、MeはV、Nb、Ta、Cr及びMoの少なくとも1種、0.02≦x≦0.50)の組成である金属ホウ化物固溶体セラミックスに、0.01〜0.20μmの炭化珪素焼結体破砕粉を0.1〜4.0質量%、焼結助剤及び不可避的不純物を含有してなる金属ホウ化物固溶体セラミックス、
(2)  前記焼結助剤が、炭化ホウ素化合物であり、0.1〜2.0質量%含有してなる（１）記載の金属ホウ化物固溶体セラミックス、
(3)  前記金属ホウ化物固溶体セラミックスが、98%以上の理論密度比で、2.4×104MPa以上のビッカース硬度、5MPa・m1/2以上の破壊靭性値、6×10-6/K以上の平均熱膨張率(室温から800℃)を有する（1）記載の金属ホウ化物固溶体セラミックス、
(4)  2ホウ化チタン粉末に対し、2ホウ化バナジウム、2ホウ化ニオブ、2ホウ化タンタル、2ホウ化クロム、2ホウ化モリブデンから選ばれる少なくとも1種の金属ホウ化物粉末を2〜50モル%、0.01〜0.20μｍの炭化珪素焼結体破砕粉を0.1〜5.0質量%及び焼結助剤を添加した混合粉末を、1.3×10-2Pa以下の高真空下又はアルゴン雰囲気下で、1700〜2200℃の温度にて4時間以上焼結する金属ホウ化物固溶体セラミックスの製造方法、
(5)  前記焼結助剤が、炭化ホウ素化合物であり、0.1〜2.0質量%含有してなる（４）の金属ホウ化物固溶体セラミックスの製造方法、
(6)  前記炭化珪素焼結体の破砕粉が、混合容器若しくは混合メディア、又は混合容器と混合メディアの両方から混入させたものであることを特徴とする(４)記載のホウ化チタン系焼結体の製造方法。
(7)  さらに、アルゴン雰囲気下、100〜200MPaで、1650〜2150℃の温度にて2時間以上熱間静水圧加圧処理する（４）記載の金属ホウ化物固溶体セラミックスの製造方法、
(8)  前記（１）〜（３）のいずれかに記載の金属ホウ化物固溶体セラミックスを表層部に配してなるライナー、
である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
本発明者等は、鉄鉱石、石灰、コークス等の高炉装入物を高炉内部に分配する際に用いられる各種部材の表層部に配されるライナーについて、その損耗状況を鋭意解析した結果、装入物が塊状で落下衝突する場合、硬度に劣る材料では、接触する表面層が容易に摩耗及び欠損し、消耗していくことを見出した。この摩耗と欠損は、各種部材の表層部に配されるライナー材の硬度並びに破壊靭性が低い場合に特に顕著に認められた。したがって、各種部材の表層部に配されるライナーを長期間安定して使用するためには、耐摩耗性と耐欠損性を同時に向上させることが必要で、そのためには硬度が高く、同時に高い靭性を有するセラミックス材を用いることが必要不可欠である。
【０００８】
そこで、これらの特性を同時に向上させるために、硬度の高いことで知られている各種金属ホウ化物セラミックスの中から単位格子、空間群、構造型が六方晶、D16h-P6/mmm、AlB2型で全く同じであり、かつ格子定数も非常に近い組み合わせを選定し(表1)、それぞれが固溶体を形成することをX線回折パターンにより確認した上で、順次セラミックス焼結体を作製し、その特性を評価した。
【０００９】
【表１】
0004246440.tif 000002
【００１０】
結果として、2ホウ化チタン単体より、総合的に硬度が高くかつ耐欠損性の指標である破壊靭性に優れ、ハンドリング性や焼結性に優れたセラミックス固溶体が存在することを見出した。特に、Ti1-XMeXB2(ここで、MeはV、Nb、Ta、Cr及びMoの少なくとも1種、0.02≦x≦0.50)の組成である金属ホウ化物固溶体セラミックスに0.01〜0.20μmの炭化珪素焼結体破砕粉を0.1〜4.0質量%を含む金属ホウ化物固溶体セラミックス焼結体は、従来の高Cr鋼やサイアロンセラミックス製ライナーに比べて、耐摩耗性を高めつつ、かつチッピングや割れ等の耐欠損性を著しく改善できる。
【００１１】
2ホウ化バナジウム(VB2)、2ホウ化ニオブ(NbB2)、2ホウ化タンタル(TaB2)、2ホウ化クロム(CrB2)、2ホウ化モリブデン(MoB2)から選ばれる少なくとも1種の金属ホウ化物を2ホウ化チタン(TiB2)に固溶させると、TiB2単体に比べ、硬度や破壊靭性値が総合的に上昇する。しかしながら、Ti1-XMeXB2(Me=V、Nb、Ta、Cr及びMoの少なくとも1種)と表わした場合のxが0.02より小さい場合には、TiB2への固溶効果が乏しくなり、十分な高硬度化が図れず、一方、xが0.50を越える場合にも幾つかの機械的な特性が低下する。
【００１２】
また、前記固溶体粒子の平均粒径は1〜10μmであることが望ましい。より好ましくは3〜5μmである。平均粒径が1μm未満の粒子では、用いる原料粉を1μm未満まで粉砕しなければならないが、経済性並びに粉砕時の不可避的混入物である表面の酸化層による物性低下の影響が大きく、一方、10μmより大きいと、硬さや破壊靭性値の低下を招く。
【００１３】
ホウ化チタン粉末、及び、2ホウ化バナジウム(VB2)、2ホウ化ニオブ(NbB2)、2ホウ化タンタル(TaB2)、2ホウ化クロム(CrB2)、2ホウ化モリブデン(MoB2)から選ばれる少なくとも1種の金属ホウ化物は、粉砕に要する費用が高額で、かつ平均粒径2μm以下の微粉末では表面酸化層の影響が大きく、焼結性や焼結体の物性を著しく低下させるため、成形並びに焼結工程の直前に粉砕並びに整粒工程が必要となる。その際に炭化珪素の混合容器と混合用メディアを用い、粉砕、整粒、並びに混合工程で混入する粒径が0.01〜0.20μmの微細な炭化珪素焼結体破砕粉を0.1〜5質量%含有させることが不可欠であり、焼結性の向上を目的として添加する焼結助剤の炭化ホウ素粉末を焼結前に均一分散させることが有効である。
【００１４】
この炭化珪素焼結体からの微細な破砕粉は、硬質かつ耐酸化性のある高融点化合物であり、焼結後にホウ化チタン焼結体中に分散粒子として残留し、焼結体全体の硬度や破壊靭性値を向上させる作用を有する。ホウ化チタンと炭化珪素との熱膨張差やヤング率の相違等により、非常に微細な状態で分散した炭化珪素の近傍に残留応力が発生し、焼結体の破壊に際して破壊エネルギーを分散させる作用を有し、靭性を著しく向上させ、耐摩耗性も向上させる効果もある。
【００１５】
靭性の向上は、耐欠損性に効果があり、セラミックスの標準的な靭性の比較評価が可能なSEPB法(JIS-R-1607)による破壊靭性値で5MPa・m1/2以上の高靭性を有することが好適である。また、耐摩耗性の指標であるビッカース硬度は、ダイヤモンド圧子を用い、押込み荷重98Nで2.4×104MPa以上で摩耗が抑制される。
【００１６】
炭化珪素焼結体から混合時に混入する微細な破砕粉は0.01〜0.20μmが好ましく、その添加範囲は0.1〜4質量%が好ましく、より好ましくは2〜4質量%である。添加量の制御法としては混合メディアである炭化珪素ボール径、ミル回転数や混合時間によって、再現性よく行うことが可能である。
【００１７】
さらに、2ホウ化バナジウム、2ホウ化ニオブ、2ホウ化タンタル、2ホウ化クロム、2ホウ化モリブデンから選ばれる少なくとも1種の金属ホウ化物粉末を2〜50モル%、混合時に不可避的に混入する非常に微細なミル容器内壁並びに混合メディアの炭化珪素セラミックス破砕粉、及び残部が2ホウ化チタン及び不可避的不純物からなる混合粉末を、焼結した焼結体の密度は、理論密度に比して98%以上であることが望ましい。理論密度比98%未満では、硬さや破壊靭性の向上効果が十分とは言い切れない。
【００１８】
ここで、Ti-Me-B固溶体粒子(Meは、V、Nb、Ta、Cr及びMoの少なくとも1種)は、各種金属ホウ化物を個々に添加する以外に、例えば、複合ホウ化物粒子として添加したり、TiB2 にVC、NbC等の金属炭化物として所定量を混合しても、焼結時の反応により複合ホウ化物を形成することが可能である。また、Ti-Me-B固溶体粒子(Meは、V、Nb、Ta、Cr及びMoの少なくとも1種)の緻密化を促進するために焼結助剤として機能する炭化ホウ素、ホウ素含有有機物を添加することが望ましい。焼結助剤としては、炭化ホウ素、金属ホウ素とカーボンブラックの混合粉体や有機質炭素等の側鎖にホウ素を有する各種前駆体材料、等を用いることができる。焼結助剤である炭化ホウ素の添加量は、炭化ホウ素0.1〜2.0質量％が好ましい。
【００１９】
本発明の金属ホウ化物固溶体セラミックスの焼結設備は、特に限定するものではなく、前記2ホウ化バナジウム、2ホウ化ニオブ、2ホウ化タンタル、2ホウ化クロム、2ホウ化モリブデンから選ばれる少なくとも1種の金属ホウ化物粉末を2〜50モル%、混合する際に混合容器や混合メディアから混入する微細な炭化珪素破砕粉、及び残部が2ホウ化チタン及び不可避的不純物からなる混合粉末を、公知の各種焼結設備を用いることにより製造できる。
【００２０】
焼結方法としては、特に限定するものではなく、例えば真空焼結法、無加圧焼結法、ガス圧焼結法、熱間静水圧プレス焼結法、ホットプレス焼結法、等の各種焼結法を用いることができ、さらにこれらの焼結法を複数組み合せても良い。中でも、1.3×10-2Pa以下の高真空下、1700〜2200℃の温度にて、4時間以上保持を行うと緻密な焼結体が得られ易い。十分な緻密化を図るために、アルゴン雰囲気下、100〜200MPaで、1650〜2150℃の温度にて2時間以上保持の熱間静水圧加圧(HIP)処理する二次焼結を行うことが好ましい。
【００２１】
一次の焼結条件としては、1.3×10-2Pa以下の高真空度では緻密化が進行し易く、同時に安定した物性が得られ易く、また、焼結温度が1700℃未満では、緻密な焼結体が得られず、十分な硬さを付与することが困難となり、かつ高靭性の焼結体とすることができない。一方、焼結温度が2200℃を越える高温では、破砕粉として混入した炭化珪素が昇華、分解するため、焼結体が得られない。また、保持時間が4時間未満では、焼結反応による緻密化が十分には起こらないため、目的とする焼結体の特性が得られない。
【００２２】
二次の焼結条件としては、1650℃未満では、緻密化の効果が十分に得られない。
【００２３】
一方、2150℃を越える高温では、マトリックス粒子が異常成長するため、焼結体の特性が低下する恐れがある。また、保持時間が2時間未満では、緻密化が十分に進行しない。また、一次焼結時の最高温度と二次焼結の最高温度は50℃の差を設けて、二次焼結時を低くすることが好ましい。異常粒成長が起こらず、比較的短時間の処理により緻密化が促進されるので、焼結工程の歩留りが向上し、HIP装置への負担も軽減される。
【００２４】
高炉内部で用いられる各種耐磨耗部材、製鉄用焼結ラインのクラッシングガイドのストーンボックス、製鉄用コークス炉のバケットライナー等のライナー表層材料として、該セラミックス材を用いる場合、これを接合する鋼材の熱膨張率との差を少なくすることが必要となる。鋼材の熱膨張率は、インコネル等の超低熱膨張鋼を除けば、概ね6〜11×10-6/K(室温〜800℃)の範囲内である。該セラミックスと一般的な熱膨張率を有する鋼材について、活性金属ろう付けを行う場合も、焼き嵌め又は冷やし嵌めを行う場合も、熱膨張率の近似したもの同志が好ましい。より詳しくは、ライナーの表層材料に用いるセラミックスの室温から800℃までの平均熱膨張率が6×10-6/K以上で、既存の耐摩耗性ファインセラミックスの代表例であるサイアロンや炭化珪素やホウ化チタン単体より大きな熱膨張率を有し、鋼材の熱膨張率により近い値を有することが好ましい。ホウ化チタン(熱膨張率4.6〜5.2×10-6/K)にホウ化ジルコニウム(熱膨張率5.9〜6.5×10-6/K)又はホウ化ハフニウム(熱膨張率6.3〜6.8×10-6/K)を固溶させても各単体の熱膨張率の差が少なく、ホウ化チタンの熱膨張率を6×10-6/K以上に増大させることが難しい。
【００２５】
また、必要に応じ、本発明のTi-Me-B固溶体(Meは、V、Nb、Ta、Cr及びMoの少なくとも1種)の熱膨張率に近い、室温から800℃までの平均熱膨張率が6×10-6〜11×10-6/Kを有する鋼材を選択することにより、使用される環境温度での熱膨張率を適宜合わせられ十分な接合強度を得ることに繋がる。例えば、29Ni-17Co-Fe(Kovar)鋼、42Ni-Fe鋼等に、固相点800℃以下の金属ろうを用いてろう付け接合するか、鋼材に凹状の窪みを設けこれに焼き嵌めするか、又は凸状の突起を設けこれに冷やし嵌め接合するか、ボルト締めするか、クランプ固定するか、抜けを防止するためのテーパ加工した鋼棒をセラミックスに通して溶接固定するかのいずれかの方法を用いることが可能である。セラミックス材の平均熱膨張率が6×10-6/K未満では、鋼材との接合に不具合が生じ易く、使用時に剥離が起きることがあり、好ましくない。
【００２６】
また、大面積のライナー材を分割して該セラミックス製平板をタイル状に配列する場合には、その間隔を極力狭めることによりセラミックス端部への負荷を軽減できる。さらに分割配列することで、損耗時の交換作業を安価に簡便にできる。該接合材を比較的安価な母材(SS400、Cr-Mo鋼等)に少なくとも2枚以上隣り合わせて、これらを楔やネジやクランプやスリット挿入等の機械止めにより固定したユニットをライナー部に埋設することが好適である。
【００２７】
本発明の焼結体を用いれば、製鉄用高炉のホッパーやベルから供給落下される鉄鉱石やコークスを高炉内部に分配する旋回シュート、ベルロッドウエアリング、ムーバブルアーマーライナー、鉱石受け金物に加え、製鉄用焼結ラインのクラッシングガイドに用いられるストーンボックス、製鉄用コークス炉バケットライナー等の耐摩耗性を高めることが可能になる。長寿命化による資材費の圧縮に加え、直接摺動する部材の他にも背面に位置する部材の破損を防ぎ、安定操業や高炉自体の炉命延長にも効果を発現することが期待される。
【００２８】
コスト面でもセラミックス材の肉厚を30mm以下に設定し、背面を鋼材に接合すればライナー単価が下がり、資材費の軽減も可能になる。加えて、該接合材をライナーに被覆する際には最も負荷が大きく、摩耗が激しい部位にのみ使用しても構わない。
【００２９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を比較例と共に説明する。
(実施例1〜9)
2ホウ化チタン(TiB2)粉末(平均粒径4.2μm)、2ホウ化バナジウム(VB2)粉末(平均粒径5.5μm)、2ホウ化ニオブ(NbB2)粉末(平均粒径4.8μm)、2ホウ化タンタル(TaB2)粉末(平均粒径5.5μm)、2ホウ化クロム(CrB2)粉末(平均粒径4.5μm)、2ホウ化モリブデン(NoB2)粉末(平均粒径5.8μm)、炭化ニオブ(NbC)粉末(平均粒径5.0μm)、炭化バナジウム(VC)粉末(平均粒径5.5μm)、炭化タンタル(TaC)粉末(平均粒径4.5μm)、及び、炭化ホウ素(B4C)粉末(平均粒径0.8μm)を第2表に示す所定量(質量%)添加し、分散媒としてエタノールを用い、炭化珪素セラミックスを内貼りしたボールミルにφ10mmの炭化珪素セラミックスボールを混合メディアとして用い、48時間混練した。エタノールの添加量は、投入したセラミックス粉末100gに対し60gの割合とした。
【００３０】
次いで、得られた混合粉末を成形後、焼結した。成形条件としては、冷間静水圧による加圧150MPaとし、縦70mm×横70mm×厚さ20mmを成形した。これを素地加工し、縦65mm×横65mm×厚さ15mmの平板形状の成形体を得た。焼結条件としては、1.0×10-3Pa中にて、第2表中に示す温度で8時間保持の真空焼結を行った。必要に応じ、その後の二次焼結として同じく第2表中に示す温度、圧力のArガス雰囲気中にて3時間保持の熱間静水圧加圧(HIP)処理を行った。得られた焼結体から、縦50mm×横50mm×厚さ10mmの平板形状を研削加工し、落重試験による耐久性を評価した。
【００３１】
また、得られた焼結体から所定形状の試験片を切り出し、機械的特性を評価した。硬さは、押込荷重98Nにてビッカース硬さとして測定した。破壊靭性についてはJIS R 1607のSEPB法により室温にて破壊靭性値KIC を測定した。焼結体密度は、アルキメデス法により相対密度として測定した。また、X線回折法を用いて、混合前の原料粉末段階での各粉末のX線回折ピークをそれぞれ測定し、混合・成形し、焼結後の焼結体のX線回折ピークと照合したところ、TiB2中にV、Nb、Ta、Cr、Moがそれぞれ固溶し、結晶格子のずれが生じていることを確認した。さらに、破砕混入した炭化珪素(SiC)についても、X線回折で同定され、混入量についてはボールミルとφ10mm炭化珪素ボールの摩耗量から求められ、本実施例ではいずれも原料投入量に対し、2〜3質量部（1.96〜2.91質量％）の混入量であった。
【００３２】
得られた各焼結体の諸特性を焼結体密度と共に第3表に示す。落重試験はセラミックス固溶体を厚さ0.5mmのカーボンシートを挿入した鋼材(SS400)に装着(端部を機械止め)し、質量3kgの鋼球(SS400)を10cm刻みに高さを上げながら実施した。最大200cmまでの試験後、各供試材の損傷有無、チッピング及びヒビ割れの深さを蛍光探傷法及び断面研磨面の光学顕微鏡観察により評価した。
(比較例10〜14)
比較例10〜14は、それぞれ高Cr鋼の場合(比較例10)、高Cr鋼に超硬(WC)粒子を鋳ぐるんだライナーを用いた場合(比較例11)、通常のサイアロンセラミックスを用いた場合(比較例12)の各比較例である。比較例13は，一般市販のボロン-カーボン系炭化珪素セラミックス単体(純度97質量%)、比較例14は、一般市販の2ホウ化チタンセラミックス単体(純度98質量%)の焼結体である。これらを併せて第2表及び第3表の比較例の欄に示す。また、これら比較例10〜14も実施例1〜9と同様の条件で落重試験を行った。
【００３３】
【表２】
0004246440.tif 000003
【００３４】
【表３】
0004246440.tif 000004
【００３５】
第3表に示すように、落重試験高さが僅か50cmにおいて比較例10、11では非可逆的なヘコミが生じ、50cm超に高さを増すにつれ、ヘコミが増大した。本発明の実施例1〜10によるものは、落重試験の最大高さが何れも150cm以上と比較例の12〜14の120cm以下に比べ高く、併せてヒビ割れやチッピング等の欠損も少ない傾向が確認された。また、ヤング率について、表中には記載しなかったが、2ホウ化チタン単体の550GPaに比べ、本発明の実施例は470〜530GPaと僅かながら低下しており、耐機械的衝撃性の向上の一因と考えることも可能である。したがって、機械的特性並びに落重試験のいずれも本発明の材質が総合的に良好な結果を得ることができた。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のTi1-XMeXB2(ここで、MeはV、Nb、Ta、Cr及びMoの少なくとも1種、0.02≦x≦0.50)の組成である金属ホウ化物固溶体セラミックスに0.01〜0.20μmの炭化珪素焼結体破砕粉を0.1〜5.0質量%を含有してなる焼結体は、硬度や破壊靭性値に代表される機械的安定性に優れ、落重試験で高い耐久性を有する。
【００３７】
高炉内で塊状装入物の落下衝突による負荷の大きな各種部材の表層部のライナー、製鉄用焼結ラインのクラッシングガイドで用いられるストーンボックス、製鉄用コークス炉のバケットライナー等のライナー部材に本発明のセラミックス材を使用すれば、鉄鋼製造設備の長寿命化による資材費圧縮と、高炉、焼結炉、コークス炉等の安定操業による生産性向上に伴う製造コスト低減に寄与すること大である。