Спосіб формування виробу та виріб, сформований за допомогою цього способу

1. Спосіб формування виробу, при цьому для здійснення вищезазначеного способу: готують серцевини частинок в кількості, достатній для формування вказаного виробу, при цьому серцевини частинок включають один або більше матеріалів, вибраних з групи, що складається з нітридів металу і металоїду, карбідів металу і металоїду, карбонітридів металу і металоїду, бориду металу і металоїду, оксидів металу і металоїду, сульфідів металу і металоїду і силіцидів металу і металоїду, і алмаза; наносять проміжний шар на більшості вищезазначених серцевин частинок осадженням атомів на поверхню серцевин частинок, при цьому вищезазначений проміжний шар включає другу сполуку, відмінну за складом від вищезазначеного матеріалу серцевин частинок, і має більш високу відносну в'язкість при руйнуванні, при цьому друга сполука здатна зв'язуватися з вищезазначеним матеріалом серцевин частинок і здатна зв'язуватися з металом, вибраним з групи, що складається із заліза, кобальту, нікелю, міді, титану, алюмінію, магнію, літію, берилію, срібла, золота, платини і їх сумішей, тим самим наносять зовнішній шар на формуючи покриті частинки; вищезазначені покриті частинки осадженням атомів на зовнішній поверхні вищезазначеного проміжного шару, при цьому вказані атоми включають метал, вибраний з групи, що складається із заліза, кобальту, нікелю і їх сумішей, для формування практично безперервного зовнішнього шару на вищезазначеному проміжному шарі, тим самим утворюючи шаруваті частинки; формують велику кількість вищезазначених шаруватих частинок у виріб; агломерують вищезазначений виріб при температурі, достатній для перетворення в рідкий стан принаймні частини вищезазначеного зовнішнього 2 (19) 1 3 83582 4 ченої рідкої фракції з вищезазначеними серцевиелектролізного нанесення покриття, металізації нами частинок. напиленням, синтезу твердої фази, процесів хіміч8. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняється ного осадження з розчинів, і комбінацією цих протим, що вищезазначений проміжний шар включає цесів. матеріал, вибраний з групи, що складається з WC, 20. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що W2C, інструментальної сталі, склоподібних і розсквищезазначений проміжний шар осаджують при лованих сплавів наносталі, нітриду кремнію і картемпературі в діапазоні від 125 до 1800°С. біду танталу. 21. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим. що 9. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняється вищезазначений проміжний шар осаджують при тим, що вищезазначені покриті частинки мають температурі в діапазоні від 20 до 125°С. середній розмір частинок менше приблизно 1000 22. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що мікронів. вищезазначений проміжний шар осаджують при 10. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьтемпературі в діапазоні від 1800 до 8000°С. ся тим, що ви щезазначені покриті частинки мають 23. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що середній розмір частинок менше приблизно 100 вищезазначений проміжний шар осаджують при мікронів. температурі в діапазоні від 200 до 800°С. 11. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєть24. Спосіб за п. 19, який відрізняється тим, що ся тим, що ви щезазначені покриті частинки мають вищезазначений зовнішній шар осаджують при середній розмір частинок менше приблизно 50 температурі в діапазоні від 20 до 125°С. мікронів. 25. Спосіб за п. 19, який відрізняється тим, що 12. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьвищезазначений зовнішній шар осаджують при ся тим, що ви щезазначені покриті частинки мають температурі в діапазоні від 125 до 650°С. середній розмір частинок менше приблизно 2 мік26. Спосіб за п. 19, який відрізняється тим, що ронів. вищезазначений зовнішній шар осаджують при 13. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьтемпературі в діапазоні від 200 до 550°С. ся тим, що ви щезазначені покриті частинки мають 27. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьсередній розмір частинок менше приблизно 1 мікся тим, що ви щезазначена температура агломерона. рації знаходиться в діапазоні від 600 до 1275°С. 14. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєть28. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняється тим, що ви щезазначені покриті частинки мають ся тим, що ви щезазначена температура агломесередній розмір частинок в діапазоні 100-1000 рації знаходиться в діапазоні від 1700 до 8000°С. нанометрів. 29. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєть15. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняється тим, що вищезазначений зовнішній шар місся тим, що вищезазначений проміжний шар має титься в кількості від 0,5 до 3 мас. % вищезазнатовщин у після агломерації в діапазоні від 5 до 50 ченого виробу. % діаметра вищезазначених серцевин частинок. 30. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3. який відрізняєть16. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняється тим, що вищезазначений зовнішній шар місся тим, що вищезазначений зовнішній шар має титься в кількості від 3 до 18 мас. % вищезазначетовщин у після агломерації в діапазоні від 3 до 12 ного виробу. % діаметра вищезазначених покритих частинок. 31. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєть17. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняється тим, що вищезазначений зовнішній шар місся тим, що вищезазначений зовнішній шар додаттиться в кількості від 18 до 45 мас. % вищезазнаково включає один або більше шарів матеріалу, ченого виробу. вибраного з групи, що складається з металу, ке32. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьраміки, зв'язувального компоненту, інтенсифікатося тим, що вищезазначений проміжний шар вклюра спікливості і полімерного матеріалу. чає матеріал, вибраний з WC, TaC, W2C, WC і 18. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьW2С, в кількості від 60 до 98 мас. % вищезазначеся тим, що вищезазначений проміжний шар осаного виробу. джують принаймні одним із способів, вибраних з 33. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьхімічного осадження з парової фази, фізичного ся тим, що вищезазначений проміжний шар вклюосадження з парової фази, плазмового осадження, чає матеріал, вибраний з групи, що складається з лазерного плакування або процесу осадження, WC, TaC, W2C, WC і W2C, в кількості від 10 до 60 плазмового плакування, магнітноплазмового осамас. % вищезазначеного виробу. дження, електрохімічного нанесення покриття, 34. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьелектролізного нанесення покриття, металізації ся тим, що вищезазначений проміжний шар вклюнапиленням, синтезу твердої фази, процесів хіміччає матеріал, вибраний з групи, що складається з ного осадження з розчинів, і комбінацією цих проWC, TaC, W2C, WC і W2C, в кількості від 5 до 10 цесів. мас. % вищезазначеного виробу. 19. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєть35. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняється тим, що вищезазначений зовнішній шар осася тим, що агломерацію проводять при тиску ущіджують принаймні одним із способів, вибраних з льнення і температурі, достатній для отримання хімічного осадження з парової фази, фізичного рідкої фази, що містить зовнішній шар, проміжний осадження з парової фази, плазмового осадження, шар або той і інший в кількості до 45 % об'єму шалазерного плакування або процесу осадження, рувати х частинок, не включаючи об'єм серцевин плазмового плакування, магнітноплазмового осачастинок. дження, електрохімічного нанесення покриття, 5 83582 6 36. Спосіб за пп. 1 або 2 або 3, який відрізняєтьдругу сполук у, відмінну за складом від вищезазнася тим, що агломерацію проводять при тиску ущіченого матеріалу серцевин частинок, і має більш льнення і температурі, достатній для отримання високу відносну в'язкість при руйнуванні, при цьорідкої фази в зовнішньому шарі, проміжному шарі му друга сполука вибрана з групи, що складається або тому і другом в кількості до 99,5 % об'єму шаз WC, ТаС, W2С і суміші WC і W2С, тим самим форувати х частинок, не включаючи об'єм серцевин рмуючи покриті частинки; частинок. наносять зовнішній шар на вищезазначені покриті 37. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьчастинки осадженням атомів металу, вибраного з ся тим, що ущільнення при агломерації проводять групи, що складається із заліза, кобальту, нікелю і в першу чергу за рахунок капілярних сил. їх сумішей, для утворення практично безперервно38. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьго зовнішнього шару на ви щезазначеному проміжся тим, що температура агломерації знаходиться ному шарі, тим самим утворюючи шар уваті частив діапазоні від 600 до 1700°С, і кількість рідкої фанки; зи знаходиться в діапазоні від 6 до 44 % об'єму формують велику кількість вищезазначених шарушарува тих частинок, не включаючи об'єм серцеватих частинок у виріб; вин частинок. агломерують вищезазначений виріб при темпера39. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьтурі, достатній для перетворення у рідкий стан ся тим, що збільшують об'єм рідкої фази за допопринаймні частини вищезазначеного зовнішнього могою збільшення принаймні одного параметра, шару, і протягом часу, достатнього для розчиненвибраного з температури агломерації і вмісту коня від 5 до 90 об. % ви щезазначеного проміжного бальту. шару в рідкій фракції, утвореній з вищезазначено40. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьго зовнішнього шару, для забезпечення ефектився тим, що агломерацію проводять в атмосфері ної кількості рідини для досягнення практично абгазу, вибраного з азоту, аргону, гелію, водню, несолютної густини, при цьому вищезазначене ону, криптону, ксенону, метану, ацетилену, окислу агломерування залишає частину вищезазначеного вуглецю, двоокису вуглецю і їх сумішей і сполук. проміжного шару нерозчиненою; і 41. Спосіб за п. 40, який відрізняється тим, що проводять затвердіння рідких фракцій, утворених з вищезазначені гази поставляють в діапазоні від вищезазначеного зовнішнього шару і ви щезазнанульового абсолютного тиску до атмосферного ченого проміжного шару так, щоб вищезазначені тиску. атоми, осаджені для утворення вищезазначеного 42. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєтьпроміжного шару, повторно осідали в матрицю ся тим, що додатково включають змішування призовні вищезазначеної нерозчиненої частини пронаймні однієї добавки, вибраної з парафінового міжного шару, при цьому вищезазначена матриця воску, стеаринової кислоти, етилен біс-стеараміду включає дискретні кристали вищезазначених про(EBS), полівінілового спирту і поліетиленгліколю, з міжних сполук у утвореній зв'язувальній речовині. великою кількістю вищезазначених шарува тих 48. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що частинок до або одночасно з вищезазначеним вищезазначені покриті частинки мають середній формуванням. розмір частинок менше приблизно 1000 мікронів. 43. Спосіб за пп. 1 або 2, або 3, який відрізняєть49. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що ся тим, що ви щезазначена температура агломевищезазначені покриті частинки мають середній рації знаходиться в діапазоні від більше 1275 до розмір частинок менше приблизно 100 мікронів. 1700°С. 50. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що 44. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вищезазначені покриті частинки мають середній вищезазначена температура агломерації більше розмір частинок менше приблизно 50 мікронів. 1315°С. 51. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що 45. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вищезазначені покриті частинки мають середній вищезазначена температура агломерації більше розмір частинок менше приблизно 2 мікронів. 1400°С. 52. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що 46. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вищезазначені покриті частинки мають середній вищезазначена температура агломерації більше розмір частинок менше приблизно 1 мікрона. 1500°С. 53. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що 47. Спосіб формування виробу, при цьому для вищезазначені покриті частинки мають середній здійснення вищезазначеного способу: розмір частинок в діапазоні 100-1000 нанометрів. готують серцевини частинок в кількості, достатній 54. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що для утворення вищезгаданого виробу, при цьому вищезазначений проміжний шар має товщину піссерцевини частинок включають один або більше ля агломерації в діапазоні від 5 до 50 % діаметра матеріалів, вибраних з групи, що складається з вищезазначених серцевин частинок. ТiN, TiCN, ТіС, ТiВ2, ZrC, ZrN, ZrB 2, HfC, HfN, HfB2, 55. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що TaB2, VC, VN, cBN, hBN, Аl2O 3, Sі3N4 , SiB6, Si AICB, вищезазначений зовнішній шар має товщину після B4C, В2О 3, W2B 5, WB2, WS2 , AIN, АІМgВ14 , MoS2, агломерації в діапазоні від 3 до 12 % діаметра MoSi2, Мо 2В5, МоВ2 і алмаза; вищезазначених покритих частинок. наносять проміжний шар на більшості вищезазна56. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що чених серцевин частинок осадженням атомів на вищезазначений зовнішній шар додатково вклюповерхні серцевин частинок величиною в діапазоні чає один або більше шарів матеріалу, вибраного з від 10 до 80 мас. % вищезазначеного виробу, при групи, що складається з металу, кераміки, зв'язуцьому вищезазначений проміжний шар включає 7 83582 8 вального компоненту, інтенсифікатора спікливості і 69. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що полімерного матеріалу. вищезазначений зовнішній шар міститься в кілько57. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що сті від 3 до 18 мас. % вищезазначеного виробу. вищезазначений проміжний шар осаджують при70. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що наймні одним із способів, вибраних з хімічного вищезазначений зовнішній шар міститься в кількоосадження з парової фази, фізичного осадження з сті від 18 до 45 мас. % вищезазначеного виробу. парової фази, плазмового осадження, лазерного 71. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що плакування або процесу осадження, плазмового агломерацію проводять при тиску ущільнення і плакування, магнітноплазмового осадження, електемпературі, достатній для отримання рідкої фази, трохімічного нанесення покриття, електролізного що містить зовнішній шар, проміжний шар або той нанесення покриття, металізації напиленням, сині інший в кількості до 45 % об'єму шарувати х частезу твердої фази, процесів хімічного осадження з тинок, не включаючи об'єм серцевин частинок. розчинів, і комбінацією цих процесів. 72. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що 58. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що агломерацію проводять при тиску ущільнення і вищезазначений зовнішній шар осаджують притемпературі, достатній для отримання рідкої фази наймні одним із способів, вибраних з хімічного в зовнішньому шарі, проміжному шарі або тому і осадження з парової фази, фізичного осадження з другому в кількості до 99,5 % об'єму шарува тих парової фази, плазмового осадження, лазерного частинок, не включаючи об'єм серцевин частинок. плакування або процесу осадження, плазмового 73. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що плакування, магнітноплазмового осадження, елекпри агломерації ущільнення проводять в першу трохімічного нанесення покриття, електролізного чергу за рахунок капілярних сил. нанесення покриття, металізації напиленням, син74. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що тезу твердої фази, процесів хімічного осадження з температура агломерації знаходиться в діапазоні розчинів, і комбінацією цих процесів. від 600 до 1700°С, і кількість рідкої фази знахо59. Спосіб за п. 57, який відрізняється тим, що диться в діапазоні від 6 до 44 % об'єму шарува тих вищезазначений проміжний шар осаджують при частинок, не включаючи об'єм серцевин частинок. температурі в діапазоні від 125 до 1800°С. 75. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що 60. Спосіб за п. 57, який відрізняється тим, що збільшують об'єм рідкої фази за допомогою збільвищезазначений проміжний шар осаджують при шення принаймні одного параметра, вибраного з температурі в діапазоні від 20 до 125°С. температури агломерації і вмісту кобальту. 61. Спосіб за п. 57, який відрізняється тим, що 76. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що вищезазначений проміжний шар осаджують при агломерацію проводять в атмосфері газу, вибратемпературі в діапазоні від 1800 до 8000°С. ного з азоту, аргону, гелію, водню, неону, крипто62. Спосіб за п. 57, який відрізняється тим, що ну, ксенону, метану, ацетилену, окислу вуглецю, вищезазначений проміжний шар осаджують при двоокису вуглецю і їх сумішей і сполук. температурі в діапазоні від 200 до 800°С. 77. Спосіб за п. 76, який відрізняється тим, що 63. Спосіб за п. 58, який відрізняється тим, що вищезазначені гази поставляють в діапазоні від вищезазначений зовнішній шар осаджують при нульового абсолютного тиску до атмосферного температурі в діапазоні від 20 до 125°С. тиску. 64. Спосіб за п. 58, який відрізняється тим, що 78. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що вищезазначений зовнішній шар осаджують при додатково включають змішування принаймні однієї температурі в діапазоні від 125 до 650°С. добавки, вибраної з парафінового воску, стеари65. Спосіб за п. 58, який відрізняється тим, що нової кислоти, етилен біс-стеараміду (EBS), полівищезазначений зовнішній шар осаджують при вінілового спирту і поліетиленгліколю, з великою температурі в діапазоні від 200 до 550°С. кількістю вищезазначених шарува тих частинок до 66. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що або одночасно з вищезазначеним формуванням. вищезазначена температура агломерації знахо79. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що диться в діапазоні від 600 до 1275°С. вищезазначена температура агломерації знахо67. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що диться в діапазоні від більше 1275 до 1700°С. вищезазначена температура агломерації знахо80. Виріб, сформований за допомогою способів за диться в діапазоні від 1700 до 8000°С. пп. 1 або 2, або 3, або 47. 68. Спосіб за п. 47, який відрізняється тим, що вищезазначений зовнішній шар міститься в кількості від 0,5 до 3 мас. % ви щезазначеного виробу. Розкривається спосіб ущільнення твердих порошків з твердим покриттям (ТСНР) до практично абсолютної густини при низькому тиску або без нього, і вироби, отримані з використанням даного способу. Спосіб є рентабельним способом виготовлення агломерованих основ для матеріалів з ТСНР, який базується на рідкофазній агломерації, що забезпечує поліпшені характеристики у порівнянні із звичайними твердими виробами і матеріалами, відомими в даний час в даній області. Агломерація може бути визначена як термообробка порошку або пресованих порошкових деталей з метою скріплення частинок для створення твердого виробу. 9 83582 10 Для деяких вживань, де порошок складається чини продовження збільшення температури, збііз суміші порошків, принаймні, двох відмінних мальшення змочувальної поверхні, утворення рідкої теріалів з різними точками плавлення, суміш пофракції і наявності капілярних сил продовжується рошку пресується у пористу («зелену») основу. Ця перерозподіл і усадка порошкової маси у форму основа нагрівається вище за точку плавлення необхідних виробів по мірі того як границі зерен складового компоненту з найнижчою точкою плавпересуваються до границі розділу між зернами WC лення, і частина спресованої рихлої суміші пороші з'єднувальної фази Co. ку перетворюється у рідкий стан. Після витримки Висока густина, однорідність і стехіометрія WC основи при температурі агломерації протягом зав агломерованому виробі є основними вимогами даного часу матеріал охолоджується, і рідина тведля мікроструктурної цілісності і міцності WC-Co. рдне і «цементує» основу в ущільнену придатну Забезпечення відповідного локального балансу структур у. Прикладами подібних структур є вуглецю під час рідкофазної агломерації, що знімідь/олово, залізо/мідь, і карбід вольфрамає утворення крихкої збідненої вуглецем фази му/кобальт. Co3W3C і пористість вуглецю, яка викликається В подібних процесах тверднення ущільненої дуже великим вмістом вуглецю, також мають веоснови відбувається в присутність рідкої фази, і лике значення у забезпеченні в'язкості при руйнуподібні процеси агломерації називаються рідкофаванні матеріалів з WC-Co. Усунення знижуючої зною агломерацією (LPS). В деяких структурах, міцність пористості і зростання зерен в мікрострукзокрема, при ущільненні твердих сплавів типу картурі може бути досягнуто шля хом вибору відповідбіду вольфраму і інших керамічних частинок, рідної температури і тиску агломерації. Наприклад, кофазна агломерація іноді називається звичайною температура повинна бути достатньо високою для агломерацією. В процесах рідкофазної агломераперетворення у рідку фракцію достатньої кількості ції вигідно мати якусь мінімальну кількість рідкої матеріалу для здійснення перенесення маси, нефази, присутньої при температурі агломерації, для обхідної для заповнення пор між частинками, при забезпечення перенесення зв'язувальної фази для цьому вона повинна бути доста тньо низькою для здійснення однорідного розподілу і тверднення. уникнення надмірного розчинення WC, яке виклиТакож звичайно вигідно обмежити величину прикає зростання зерен. В тому ступені, в якому капісутньої рідкої фази, щоб уникнути часткової дефолярні сили недостатні для забезпечення ущільрмації форми деталі і зростання зерен. нення до густини близької до теоретичної, може Перетворення у рідину, наприклад, дозволяє застосовуватися зовнішній тиск. підвищити перенесення маси, перерозподіл часПри звичайній агломерації звичайно невеликі тинок, розвинути скелетну структур у і забезпечити відсотки (3-18мас.%) кобальту змішується з WC. тверднення. Звичайно вважається, що це виконуЗ'єднувальний кобальт грає роль в ущільненні, і ється шляхом округлення частинок по мірі того, як його однорідний розподіл бажано для досягнення їх зовнішні нерівності переходять в рідкий стан, і однорідності в мікроструктурах WC-Co. Мікрострушляхом перетікання цієї рідини для заповнення ктурні дефекти звичайно виявляються в агломеропустот. Після охолоджування відбувається рекрисваних деталях з WC-Co. Загальною причиною є талізація і часто - зростання зерен. У зв'язку із властива йому недосконала гомогенізація (навіть твердненням структури може зменшитися пориспротягом тривалого періоду) порошків WC і Co, які тість у процентному відношенні до всього об'єму. мають приблизно однаковий діаметр. Бажано, щоб На швидкість тверднення може впливати, наприв результаті цього процесу кожна частинка WC клад, температура агломерації, час агломерації, була укладена в оболонку, інкапсульована (або, тиск агломерації, атмосфера агломерації і масова принаймні, з'єднана) відповідною належною кількічастина з'єднувального компоненту. стю кобальту так, щоб співвідношення Со до WC Рідкофазна агломерація звичайних твердих було б практично однорідним по всій суміші. Стасплавів типу пресованого карбіду вольфрамутистично дуже маловірогідно, щоб можна було кобальту (WC-Co) звичайно здійснюється при темдосягти цього результату, тому що в кобальті нема пературах агломерації в діапазоні від 1325°С до достатньо малих наночастинок, щоб однорідно 1475°С. гомогенізуватися з частинками WC. Бар'єрами для По мірі того як порошкова деталь з WC-Co нацього служать окислення кобальту, вибухонебезгрівається під час агломерації твердих металів печні пірофорні (самозаймисті) реакції. WC-Co, кобальт почне поводитися як дуже в'язка Слідством є суміш WC-Co з ділянками багатирідка фракція при приблизно 700°С, і дифузія збіми Co і бідними Co. Рідка фаза утворюється спольшуватиметься із збільшенням температури по чатку в зонах багати х Co, і кобальт, ненасичений мірі того, як відповідно зменшуватиметься в'язWC, шукає термодинамічної рівноваги шляхом (а) кість Co. Передбачається, що подібна густому мапоглинання більш дрібних кристалів WC, що знастилу поведінка і в'язкість металу Co створює каходяться поруч (найменші можуть бути повністю пілярні притягувальні сили, які виникають через поглинені), і (b) шляхом мобілізації ненасиченого сильну схильність Co якомога більше змочувати Со на великі відстані у напрямку до зон, бідних Со поверхню WC. Це приводить до перерозподілу для розчинення все більшої і більшої кількості WC частинок WC, і композитний матеріал починає дадо тих пір, поки не буде досягнуте насичення. Тавати усадку навіть до початку формування першої ким чином, потрібна більш висока, ніж для створідкої фази. рення рідкої фази, температура для перетворення При 1275°С з'єднувальний метал Co починає в рідку фракцію і транспортування кобальту до розчиняти частинки WC, а потрійна евтектична бідних кобальтом зон, де він потрібен для рівновареакція починає формувати сплав Co-W-C. З при 11 83582 12 ги і для забезпечення достатньої кількості рідкого уникають. По-перше, збільшення мас.% з'єднуваСо для змочування частинок WC. льного компоненту зменшує мас % WC (зносостійБоротьба з ефектами даного нерівномірного ка фаза) в структурі і, відповідно, знижує стійкість розподілу Co звичайно здійснюється шляхом видо зносу. По-друге, збільшення величини з'єднукористовування (а) дуже довгого часу помелу на вального компоненту також приводить до розчикульовому млині, (b) більш високих температур нення більшої кількості WC, вносячи значний внеагломерації, і (с) більш довгого часу агломерації. сок у зростання зерен під час охолоджування. Помел на кульовому млині має тенденцію зменДалі, єдиним засобом поліпшити зносостійшувати частинки WC до тонкозернистих частинок, кість звичайних карбідів (зберігаючи при цьому які переважно розчиняються в Co під час нагріванвисоку в'язкість при руйнуванні субстрату WC-Co) ня. Два останні заходи реально допомагають збіза останні сімдесят років було (а) постійне вдоскольшити з'єднувальну фазу і нормалізувати розпоналення і поліпшення звичайного порошку і спосоділ рідкого кобальту під час агломерації, але вони бів обробки і ущільнення, (b) додавання тонких також збільшують розчинення WC. На доповнення зносостійких покриттів і (с) нашарування більш до цього частина Co проникатиме в частинки WC твердих матеріалів на підкладку з WC-Co. Вдоскоуздовж границь зерен, тому що енергія міжфазної налення звичайних мікроструктур WC-Co забезпевзаємодії WC/WC вища (більш позитивна), ніж чується шляхом делікатного балансу часу, темпеенергія міжфазної взаємодії WС/Со, принаймні, ратури, розміру зерен і інших параметрів продукту поки границі зерен мають кут границі розділу майі процесу. За останні п'ятдесят років зросло вдосже перпендикулярний поверхні. Після охолоджуконалення звичайних карбідів шляхом кращого вання насичений розчин WC-Co осаджує WC, перегулювання температури агломерації і викорисреважно перебуваючи центром кристалізації і товування більш високочистих, абсолютно однорірекристалізуючи WC на суміжних більш крупних дних стартови х порошків WC і Со. За останні тринерозчинених кристалах WC, що залишилися, дцять років після введення зовнішніх покриттів створюючи небажане явище дозрівання Оствальполіпшення зносостійкості матеріалів при збереда (зростання зерна) по мірі твердіння. Зростання женні міцності WC-Co майже наполовину сповільзерна протікає до зменшення температури до нинилося. жче третинної евтектичної температури 1275°С Хоча ці методики і зменшили проблеми, які структури Co-W-C. На Фіг.1 показана фазова діагвиникають в рідкофазній агломерації звичайних рама псевдо-двійкового WC-Co. Для матеріалів твердих металів, проте, залишається не задовоWC-Co звичайними є майже 100% густина агломеленою потреба у способі виробництва частинок з рації. властивостями, які забезпечують однорідність всіх Таким чином, збільшення температур агломепорошків WC і з'єднувального компоненту після рації сприяє мобільності з'єднувальної речовини, агломерації, і виробництва одержаних з них вироале також викликає надмірне розчинення WC, що бів. приводить до небажаного зростання зерен Існує Для уникнення описаних ви ще недоліків винаоптимальне співвідношення між температурою і ходом передбачається спосіб ущільнення зернисчасом агломерації, яке повинно бути ретельно тих матеріалів з мікроструктурою нового класу, які збалансовано. Максимальна температура повинна мають безпрецедентну комбінацію властивостей і бути достатньо високою, щоб перетворювати на які називаються твердими порошками з твердим рідкий стан достатньо матеріалу для виконання покриттям (ТСНР або сплав EternAloyÒ), за допоперенесення маси, необхідного для заповнення могою рідкофазної агломерації. Це нове сімейство пор між частинками (вступаючи у компроміс із агломерованих зернистих матеріалів складається структурною міцністю), у той час, намагаючись з одного або більше типів надтвердих частинок уникнути дуже високих температур протягом довGeldart класу С або більш крупних частинок сергого часу для виключення зростання зерен (що цевини керамічного або жароміцного сплаву, які також знижує стр уктурну міцність). мають надзвичайну зносостійкість, чистоту поверОскільки регулювання температури агломерахні і інші властивості, які (1) індивідуально покриті ції є одним з головних аспектів для високоякісних наношарами металевої композиції, яка має віднотвердосплавних мікроструктур, були використані сно більш високу в'язкість при руйнуванні типу WC альтернативні методики агломерації. Ці методики або ТаС, і (2) знову покриті другим шаром, який включають вивчення скороченого часу агломерації включає з'єднувальний метал, такий як Со або Ni. (наприклад, мікрохвильову агломерацію) і викориКомбінація сплавів з великою кількістю властивосстовування тиску газу (наприклад, гаряче пресутей всередині агломерованої структури ТСНР довання, гаряче ізостатичне пресування (НІР) і спозволяє комбінувати звичайно конфліктуючі екстсоби агломераційного штампування Сеrасоn ι Rocремальні значення характеристик, включаючи, Tec) для досягнення ущільнення при більш низьв'язкість при руйнуванні, абразивність, опірність ких температурах. хімічному зносу, але не обмежуючись ними, і легка Іншим підходом, що використовується при вага на рівнях, що приводяться вище, для ствоущільненні звичайних твердих сплавів, є збільрення матеріалів з властивостям, що перевершушення масової частини такого з'єднувального комють наявні агломеровані однорідні порошки. Мапоненту як кобальт. Це може бути в діапазоні від теріали ТСНР розкриті у [виданому пану Тосу 18-25мас.%, що не тільки збільшує кількість прису(Toth) патенті США №6,372,346, включеному в тньої рідини, але може мати позитивний ефект даний матеріал як посилання]. збільшення міцності структури. Проте у цього підПроцес за даним винаходом дозволяє інтегруходу є два значні недоліки і, отже, його звичайно вати термодинамічно несумісні різновиди матеріа 13 83582 14 лів і екстремальні значення характеристик в окреWB2, WS2, AIN, AIMgB14 , MoS2, MoSi2 , Mo2B5 і мому матеріалі. Таким чином, матеріали ТСНР МоВ2. можуть бути створені з твердістю, яка наближаЕлементи металоїдів - це ті елементи, які розється до твердості алмаза, з в'язкістю при руйнуміщені вздовж лінії між металами і неметалами в ванні, яка перевищує в'язкість при руйнуванні карперіодичній таблиці. Металоїди звичайно включабіду вольфраму, і з вагою, яка наближається до ють бор, кремній, германій, миш'як, сурму і телур. ваги титан у. В результаті ТСНР можуть значно Полоній також часто розглядається як металоїд. перевищити зносостійкість звичайних інструментів Необмежуючі приклади нітридних металоїдів для різання і формування; абразивних матеріалів; включають кубічний нітрид бору (cBN) і Si 3N4. Прифрикційних виробів і виробів, що зношуються, і кладом металоїду карбіду є В4С. Прикладом біметермопокриття; а також автомобільних, аерокосміталоїдної сполуки є SiB6. чних деталей і деталей важкої і оборонної промиТакож в даному винаході розкривається спосіб словості. формування виробу із зернистого матеріалу, який Беручи до уваги ви щезгадане, пропонується включає створення великої кількості частинок серспосіб формування виробу із зернистого матеріацевини, що складаються з одного матеріалу часлу. Спосіб включає забезпечення великої кількості тинки серцевини або великої кількості різних мачастинок серцевини, які включають один матеріал теріалів частинки серцевини, вибраних з таких як частинки серцевини або велику кількість різних TiN, TiCN, TiC, TiB2, ZrC, ZrN, ZrB 2, HfC, HfN, HfB2, матеріалів частинки серцевини, вибраних з нітриTaB2, VC, VN, cBN, hBN, AI2 O3, Si3N 4, SiB6, Si AICB, дів металу і металоїду, карбідів металу і металоB4C, B2O 3, W2B 5, WB2, WS2 , AIN, AIMgB14 , MoS2, їду, карбонітридів металу і металоїду, бориду меMoSi2, Mo 2B5, MoB2 і алмаза; і талу і металоїду, оксидів металу і металоїду, створення проміжного шару на більшості цих сульфідів металу і металоїду, силіцидів металу і частинок серцевини в кількості, що знаходиться в металоїду і алмаза. діапазоні від 10% до 80% по вазі виробу. ПроміжНа більшості частинок серцевини передбачаний шар звичайно включає другу композицію, відється проміжний шар. Проміжний шар включає мінну за складом від матеріалу частинки серцевидругу композицію, відмінну за складом від матеріни, і має більш високу відносну в'язкість алу частинок серцевини, і має більш високу відноруйнування, який відрізняється тим, що друга комсну в'язкість при руйнуванні. Друга композиція позиція вибрана з WC, TaC, W2C, і суміші WC і здатна з'єднуватися з матеріалом частинок серцеW2C, тим самим утворюючи покриті частинки. вини і здатна з'єднуватися з металом, вибраним із Покриті частинки звичайно обробляються як заліза, кобальту, нікелю, міді, титану, алюмінію, було описано раніше, що включає нанесення зовмагнію, літію, берилію, срібла, золота, платини і їх нішнього шару на покриті частинки, при цьому зосумішей. Комбінація частинок серцевини і проміжвнішній шар включає метал, вибраний із заліза, ного шару утворює покриті частинки. кобальту, нікелю і їх сумішей і утворює практично Зовнішній шар наноситься на покриті частинбезперервний зовнішній шар на проміжному шарі, ки. Зовнішній шар включає метал, вибраний із затим самим формуючи компонентні частинки; ліза, кобальту, нікелю і їх сумішей і утворює пракформування великої кількості компонентних тично безперервний зовнішній шар на проміжному частинок у виріб; шарі. Комбінація покритих частинок і зовнішнього агломерація виробу при температурі, достатшару утворює компонентні частинки. ній для перетворення в рідкий стан, принаймні, Велика кількість компонентних частинок форчастини зовнішнього шару і протягом часу, достамується у виріб. тнього для розчинення від 5об.% до 90об.% проВиріб агломерується до практично абсолютної міжного шару в рідині, утвореній із зовнішнього густини без значного зовнішнього тиску ущільненшару для забезпечення ефективної кількості рідиня, при температурі, необхідній для перетворення ни для досягнення практично абсолютної густини у рідкий стан, принаймні, частини зовнішнього шабез значного зовнішнього тиску ущільнення, при ру, і протягом часу, достатнього для розчинення цьому тверда частина вищезазначеного проміжночастини проміжного шару в рідині, утвореній із го шару запобігає взаємодії рідини з частинками зовнішнього шару. серцевини; і Рідкі фракції, утворені із зовнішнього шару, і тверднення рідких фракцій, утворених із зовпроміжний шар тверднуть до виникнення значної нішнього шару і проміжного шару перед наданням погіршуючої властивості взаємодії рідких фракцій з значної погіршуючої властивості взаємодії рідких частинками серцевини. фракцій з частинками серцевини. В одному прикладі здійснення винаходу матеТемпература і час агломерації такі, що вони не ріал частинки серцевини має формулу Ма Хb, де Μ приводять до повного розчинення проміжного шає металом, вибраним з титану, цирконію, гафнію, ру, але в кращому разі приводять до розчинення ванадію, ніобію, танталу, хрому, молібдену, вольдеякої частини проміжного шару, такої як 5-50% фраму, алюмінію, магнію, міді і кремнію; X є елерозчинення або 50-99% розчинення проміжного ментом, вибраним з азоту, вуглецю, бору, сірки і шару. Дійсно, саме тверда частина проміжного кисню; і а і b є числами, більшими за нуль ι до чошару перешкоджає хімічній взаємодії рідини з витирнадцяти включно. щезазначеними частинками серцевини. В іншому здійснення винаходу матеріал часНа Фіг.1 показана фазова діаграма псевдотинки серцевини вибраний з TiN, TiCN, TiC, ТіВ2, двійкового WC-Co. ZrC, ZrN, ZrB2, HfC, HfN, HfB2, TaB2, VC, VN, cBN, На Фіг.2 показано типовий агломерований виhBN, AI2 O3 , Si3N4, SiB6 , SiAICB, B4C, B 2O3 , W 2B5, ріб з ТСНР 15 83582 16 На Фіг.3 представлена фотографія, зроблена нію, де X вибраний з, принаймні, одного елемента, за допомогою скануючого електронного мікроскопа вибраного з азоту, вуглецю, бору, сірки, кремнію і (SEM), на якій показано, що структура ТСНР не кисню. зачіпається навіть тоді, коли включено надмірну Букви а і b у формулі Ма Хb, є числами, які знакількість Co. ходяться в діапазоні від нуля до чотирнадцяти. На Фіг.4 представлена фотографія, зроблена Необмежувальні приклади подібних композицій за допомогою скануючого електронного мікроскопа включають TiN, TiCN, TiC, ZrC, ZrN, VC, VN, AI2 O3, (SEM), на якій показано ефективне запобігання Si3N4, SiB6, SiAICB, W 2B5, AIN, AIMgB14, MoS2, розчиненню шару WC під час і після агломерації. MoSi2, Mo2B5 і Мо 2В. В іншому прикладі здійснення На Фіг.5 представлена модель різних матеріавинаходу велика кількість частинок серцевини лів ТСНР при різних температурах агломерації. включає, принаймні, одну частинку, вибрану з алВона порівнює розчинення частинок за різних умов маза, кубічного нітриду бору і гексагонального нітрідкофазної агломерації. риду бору, і їх сумішей один з одним або будьНа Фіг.6 приводиться таблиця розрахованих яким з вищеописаних матеріалів. композицій твердої і рідкої фази WC-Co при різних Використовування в даній заявці термінів «витемпературах і вмісті кобальту. браний з» або «відібраний з» стосується вибору На Фіг.7 представлені мікроструктурні фотоіндивідуальних компонентів або комбінації двох графії рідкофазного агломерованого ТСНР. (або більше) компонентів. Наприклад, X може В даному розкритті предмету винаходу описувключати тільки одну речовину з азоту, вуглецю, ються способи заключения в оболонку (інкапсулябору, сірки, кремнію і кисню, або він може включація) і агломерації тонких частинок, які мають потріти суміш будь-якого або всіх цих компонентів. бний набір властивостей з модифікаторами В інших прикладах здійснення винаходу більграниць зерен, що мають інші властивості, тим шість частинок містить проміжний шар, який вклюсамим дозволяючи конструювати раніше неможчає WC, W2C, інструментальну сталь, склоподібні і ливі комбінації властивостей матеріалу. «Будіверозскловані сплави наносталі, нітрид кремнію або льний блок» частинки ТСНР містить такі властивокарбід танталу. Подібні матеріали мають в'язкість сті як твердість+зносостійкість+в'язкість при при руйнуванні більшу, ніж у к убічного нітриду боруйнуванні+з'єднувальний метал+інші властивості ру. Проте слід розуміти, що матеріал проміжного створюваної конструкції, і це дає матеріалознавцю шару повинен мати не тільки більш високу в'язтисячі нових марок матеріалу, в яких розроблені кість при руйнуванні, ніж матеріали, складові часвластивості одночасно оптимізовані на нано-, міктинки серцевини, але також бути здатним зв'язуро-, макро- і функціональних рівнях. ватися з металевим(-и) сполукам(-ями) або Злиття нано-інкапсулювання з агломерацією матеріалом(-ами), які створюють частинки серцедрібних частинок створює структур у псевдосплаву, вини, і також бути здатним зв'язуватися з матеріаінтегруючу термодинамічно несумісні фази і власлом, вибраним із заліза, кобальту, нікелю, міді, тивості матеріалу. Подібна інтеграція дозволяє титану, алюмінію, магнію, літію, берилію, срібла, цим фазам і властивостям одночасно спрацьовузолота і платини. вати як комплексним компонентам і як термічно В одному необмежуючому прикладі здійснення нанесеним покриттям, наприклад, у робочих повевинаходу покриті частинки мають середній розмір рхонь і країв інструментів. Комбінація великої кільчастинок менше приблизно 1000 мікронів. В іншокості властивостей, таких як, наприклад, мала ваму прикладі здійснення винаходу покриті частинки га, низький коефіцієнт тертя, висока/низька можуть мати середній розмір частинок менше 100 теплопровідність, чистота поверхні, змащувальна мікрон, наприклад, менше ніж приблизно 50 мікздатність досягається без традиційних обмежень, рон, навіть менше 2 мікронів і далі, наприклад, які накладаються сплавами, покриттями, посиленменше ніж приблизно 1 мікрона. В ще одному приням механічних властивостей і термообробкою. кладі здійснення винаходу покриті частинки моСпособи, описані в даній заявці, включають жуть мати середній розмір частинок в діапазоні формування виробу із зернистого матеріалу. На100-1000 нанометрів. приклад, зернистий матеріал, або ТСНР, включає В іншому необмежуючому прикладі здійснення велику кількість частинок серцевини, проміжне винаходу проміжний шар може мати товщину після покриття на більшості частинок і зовнішнє покритагломерації в діапазоні від 5% до 50% діаметра тя на частинках. частинок серцевини. Товщина проміжного шару В прикладах здійснення винаходу, де матеріавпливає на механічні властивості виробів, виготоли представлені у вигляді порошку, частинки сервлених з нього. В одному прикладі здійснення вицевини можуть бути унікальним класом композитнаходу, коли покриті частинки (серцевина з проміного зернистого матеріалу, який включає, жним шаром на ній) мають середній діаметр наприклад, один матеріал частинок серцевини або частинок, вимірюваний графічно у фо томікрографії велику кількість різних матеріалів частинок серцерозрізу з використанням методу вільного пробігу вини, вибраних з металів або металоїдів нітридів, частинок, що становить менше ніж приблизно 2 карбідів, карбонітридів, бориду, оксидів, сульфідів мікрони, опір руху переміщення всередині суміжі силіцидів, або алмаза. Матеріали частинок серних агломерованих частинок посилюється, покрацевини часто є металевою композицією, яка має щуючи механічні властивості агломерованого виформулу Ма Хb, де Μ вибраний з, принаймні, одноробу. Навіть при використовуванні класичного го елемента, вибраного з титану, цирконію, гафмеханічного підходу з використанням аналізу кіннію, ванадію, ніобію, танталу, хрому, молібдену, цевих елементів очевидно, що збільшення товщивольфраму, алюмінію, марганцю, міді, бору і кремни сферичної оболонки WC, що оточує сферу TiN, 17 83582 18 від приблизно 0,1 мікрона до приблизно 0,4 мікроЗовнішній шар може осідати, принаймні, за на може збільшити теоретичну в'язкість при руйодним із наступних способів: хімічне осадження з нуванні більше ніж на 40%. По мірі того, як покритпарової фази, фізичне осадження з парової фази, тя з WC, ТаС, W 2C або WC і W 2C зменшуються, плазмове осадження, лазерне плакування або починаючи з приблизно 150 нанометрів, передбапроцес осадження, плазмове плакування, магніточається, що відображені навантаження починають плазмове осадження, електрохімічне нанесення поступово збільшува ти в'язкість при руйнуванні на покриття, електролізне нанесення покриття, метазначно більш високі значення, ніж передбачені лізація напиленням, синтез твердої фази, процеси аналізом кінцевих елементів. Як обговорювалося хімічного осадження з розчинів; і комбінація цих [Н. Лоует (N. Louat) в роботі Acta Metallurgica, том процесів. В одному прикладі здійснення ТСНР ра33 №1, стор.59-69 (1985)], «відображені навантаніше згадуваний зовнішній шар включає, принаймження» визначені як властивий їм Ньютонівський ні, одну сполуку, вибрану з металу, кераміки, зв'яопір мікроструктурному дислокаційному ковзанню. зувальної речовини, інтенсифікатора спікливості, Подібний проміжний шар може бути осаджевоску або полімерних матеріалів. У разі зв'язуваний, принаймні, одним способом, вибраним з хімільних речовин, інтенсифікаторів спікливості, воску чного осадження з парової фази, фізичного осаабо полімерних матеріалів покриття може бути дження з парової фази, плазмового осадження, виконано шляхом змішування або усереднювання, лазерного плакування або процесу осадження, з або без додавання тепла в діапазоні від 50°С до плазмового плакування, магнітноплазмового оса150°С. дження, електрохімічного нанесення покриття, Шари покриття ТСНР можуть осідати при шиелектролізного нанесення покриття, металізації рокому діапазоні температур, використовуючи різнапиленням, синтезу твердої фази, процесів хімічні процеси, при цьому хімічне осадження з парової ного осадження з розчинів; і комбінацією цих профази (CVD) є самим загальноприйнятим. Найтицесів. повіший температурний діапазон для нанесення В деяких прикладах здійснення винаходу запокриття за допомогою CVD складає 200°С до лежно від осаджуваної композиції або композицій 800°С. Проте значно більш високі температури різних первинних речовин, які використовуються (1800°С до приблизно 8000°С) типові для таких для даної осаджуваної композиції, використовувапроцесів як плазмове осадження, магнітоплазмове ного способу осадження з попереднього параграосадження, імпульсне лазерне осадження і розряд фа, хімічного складу частинки серцевини, товщини електричної дуги. Далі, набагато більш низькі темпроміжного шару і необхідних властивостей поператури (20°С до 200°С) типові для таких процекриття, проміжний шар осаджується при темперасів як хімічне осадження з насичених розчинів, турі, яка може знаходитися в діапазоні від 20°С до електрохімічне і електролізне осадження. приблизно 8000°С, подібно як, наприклад, від 20°С Як і з проміжним шаром, в різних здійсненнях до 125°С. В іншому прикладі здійснення винаходу винаходу зовнішній шар осаджують при різних проміжний шар осаджується при температурі, яка температурах залежно від осаджуваної сполуки може знаходитися в діапазоні від 125°С до приабо сполук, різних первинних речовин, які викориблизительно 1800°С, від 1800°С до приблизно стовуються для даної осаджуваної сполуки, вико8000°С, і далі, наприклад, від 200°С до 800°С. ристовуваного способу осадження з попереднього Додатково в деяких прикладах здійснення випараграфа, хімічного складу частинки серцевини, находу проміжний шар включає вибраний матерітовщини проміжного шару і необхідних властивосал, наприклад, з WC, TaC, W 2C або WC і W 2C в тей покриття, зовнішній шар осідає при темперакількості, яка може знаходитися в діапазоні від, турі, яка може знаходитися в діапазоні від 20°С до наприклад, 60% до 98% по вазі виробу. В іншому приблизно 650°С. В одному прикладі здійснення прикладі здійснення винаходу проміжний шар винаходу зовнішній шар осідає при температурі, включає WC, TaC, W2C або WC і W2C в кількості, яка може знаходитися в діапазоні від, наприклад, яка може знаходитися в діапазоні від, наприклад, 20°С до 125°С. В іншому прикладі здійснення ви10% до 60% по вазі виробу. В ще одному прикладі находу зовнішній шар осідає при температурі, яка здійснення винаходу проміжний шар включає WC, може знаходитися в діапазоні від, наприклад, TaC, W2C або WC і W2C в кількості, яка може зна125°С до 650°С. В іншому прикладі здійснення ходитися в діапазоні від, наприклад, 5% до 10% по винаходу зовнішній шар осідає при температурі в вазі виробу. діапазоні від, наприклад, 200°С до 550°С. В деяких прикладах здійснення винаходу біЯк було згадано, зовнішній шар частинок звильшість покритих частинок ТСНР можуть потім чайно має товщину після агломерації в діапазоні бути покриті оболонкою (інкапсульовані) зовнішвід 3% до 12% діаметра покритих частинок. Товнього зв'язувального шару, який може, наприклад, щина зовнішнього шару може допускати поля дебути безперервним. Цей шар може включати коформації, пов'язані із зсувами в одній покритій бальт, нікель, залізо, їх суміші, їх сплави або їх частинці, які передаються через зовнішній зв'язуінтерметалічні сполуки, що осаджуються на зовнівальний шар на безпосередньо наступний проміжшній поверхні другого шару металевої сполуки. ний шар. Зовнішній шар звичайно має товщину після аглоВ одному прикладі здійснення винаходу зовмерації в діапазоні від 3% до 12% діаметра покринішній шар включає величину, наприклад, до 45% тих частинок. Подібний зовнішній шар включає, по вазі виробу і далі, наприклад, від приблизно принаймні, один шар, вибраний з інших металів 0,5% до 3,0% по вазі виробу. В іншому прикладі або кераміки, зв'язувального компоненту, інтенсиздійснення винаходу зовнішній шар включає кільфікатора спікливості і полімерного матеріалу. кість в діапазоні від більше 3% до 18% по вазі ви 19 83582 20 робу, і в ще одному прикладі здійснення винаходу використовувані для звичайних матеріалів WC-Co, зовнішній шар містить кількість в діапазоні від бів той же час знижуючи вимогу більш високого зовльше 18% до 45% по вазі виробу. нішнього тиску без схильності ризику зростання Комбінація частинок серцевини, проміжного зерен WC і втрати міцності. Більш однорідний розшару і зовнішнього шару може утворити покриту поділ Co також приводить до значно кращої мікрочастинку, яка має середній розмір частинки, наструктурної стабільності і рівномірного розподілу приклад, менше приблизно 1 мікрона. частинок серцевини зносостійкої фази. ОдержуваПри використовуванні описаних вище порошна в результаті однорідна мікроструктура ТСНР ків може бути розроблений приклад здійснення має досконалішу мікроструктурн у цілісність. Це агломерованого ТСНР, який включає велику кільприводить до меншої кількості структурних дефеккість варіантів агломерованих покритих ТСНР тів і далі переходить в кращі, більш відповідні влакомпозитних частинок, які мають велику кількість стивості матеріалу при супутньому збільшенні хаописаних вище сполук або елементів частинок рактеристик. серцевини, які одночасно знаходитимуться в суміВ деяких прикладах здійснення винаходу агжній мікроструктурі з високою в'язкістю при руйнуломерація може відбутися за умов, таких як темванні, яка складається з частинок проміжного попература і/або тиск ущільнення протягом часу, криття ι зв'язувального шару. Саме ці комбінації і достатнього для отримання рідкої фази в зовнішпереміщення (пермутації) більше 30 різних сполук ньому шарі, проміжному шарі або і тому і др угому і елементів частинок серцевини дають сімейству разом в кількості до, наприклад, 99,5%, подібно ТСНР таке розмаїття різних властивостей, кожне з 70% за об'ємом шарів, не включаючи об'єм частияких має унікальні комбінації властивостей. нки серцевини і далі, наприклад, до 45% за об'Загалом, ТСНР виготовляються для остаточємом шарів, не включаючи об'єм частинок серценого ущільнення в готові вироби або покриття для вини. них. Готові вироби ТСНР призначені для різних В деяких прикладах здійснення винаходу, темвживань, при яких потрібна як надзвичайна зносопература агломерації може знаходитися в діапастійкість, так і висока міцність. В прикладах здійсзоні, наприклад, від 600°С до приблизно 8000°С. В нення винаходу порошки ТСНР є унікальним клаодному прикладі здійснення винаходу температусом матеріалів, які по суті складається з ра може коливатися від 600°С до 1700°С, як, намножинних композитних покритих частинок ТСНР, приклад, від 1250°С до 1700°С. В іншому прикладі агломерованих в єдине ціле. В деяких прикладах здійснення винаходу температура агломерації здійснення винаходу покриті частинки ТСНР агломоже знаходитися в діапазоні, наприклад, від меровані у вироби з використанням рідкофазної 1700°С до приблизно 8000°С. агломерації. В одному прикладі здійснення винаВ одному необмежуючому прикладі здійснення ходу вироби агломеровані рідкофазною агломеравинаходу температура агломерації може знаходицією з використанням кобальту як зв'язувальної тися в діапазоні, наприклад, від 600°С до 1700°С і фази. В іншому прикладі здійснення винаходу нівеличина рідкої фази може знаходитися в діапакель або залізо або сплави кобальту, нікелю і залізоні, наприклад, від 6 до 44% за об'ємом шарів, не за можуть використовуватися як зв'язувальні комвключаючи об'єм частинок серцевини. поненти. Під час даного процесу агломерації Звичайно ущільнення ТСНР відбувається при ущільнення може виникати в основному від капібудь-якому тиску більш високому, ніж тиск абсолярних сил. лютного нуля, як то в діапазоні від абсолютного Рідкофазна агломерація ТСНР може бути стинульового тиску до атмосферного тиску. мульована декількома чинниками. Одним чинниЗвичайно «вакуумний тиск» агломерації відбуком є практично однорідний розподіл матеріалу, вається в діапазоні 1-760тор який включає зовнішній шар, по всьому порошку. (760тор=1атмосфера), і це звичайно називається Для цілей опису розподілу даного матеріалу, «од«агломерацією без тиску». В даному випадку винорідний» означає те, що зовнішній шар на поверкористання тиску нижче за атмосферний звичайно хні проміжного шару частинок є таким, що матеріпереслідує дві цілі: керування швидкостями хімічал зовнішнього шару рівномірно розподіляється по ної реакції і керування фізичними процесами під масиву неагломерованого утрамбованого порошчас різних температурних діапазонів, що викориску. Цього можна добитися в деяких прикладах товуються під час процесу агломерації. Гази моздійснення винаходу шляхом додавання кобальту жуть включати азот, аргон, гелій, водень, неон, (або іншого матеріалу, включеного в зовнішній криптон, ксенон, метан, ацетилен, окисел вуглецю, шар на частинці) по атому під час процесу покритдвоокис вуглецю ι їх суміші і пов'язані з ними спотя, щоб укласти в оболонку, інкапсулювати поверлуки, але не обмежуються ними. хню високооднорідної покритої WV частинки ТСНР Слід розуміти, що агломерація без тиску відіз заданим співвідношенням Co:WC. Це продовжуноситься тільки до агломерації або ущільненню ється до тих пір, поки необхідне співвідношення при температурах агломерації, а не до формуванCo:WC не буде однорідно розподілено на частиння заздалегідь обпаленого (або «зеленого») вироках ТСНР і по всьому порошку. Ця ознака ТСНР бу під час процесів холодного або напівгарячого дозволяє адаптувати умови так, щоб підходити до пресування, таких як холодне ізостатичне пресурізних потрібних складів ТСНР, як, наприклад, вання (СІР). Під час процедур пресування зовнішшляхом (а) захисту частинок серцевини від розчиній тиск ущільнення звичайно додається в кількоснення зв'язувальною речовиною і (b) забезпечення ті, достатній для формування «зеленого виробу» суміжної міцної підтримуючої стр уктури. РезультаЗвичайним фахівцям в даній області буде зрозумітом є більш високі температури агломерації, ніж 21 83582 22 ло, що агломерація не відбувається під час процеДуже однорідний розподіл Co як локально, так сів напівгарячого або холодного пресування. і у всьому об'ємі ТСНР, знижує необхідність у виЗв'язувальні компоненти, які звичайно викорисокому зовнішнього тиску шляхом допуску збільстовуються для додавання довипалювальної міцшення температури агломерації до необхідної ності виробам, утвореним з описаних тут ТСНР, температури, яка перевищує ви щезазначену евтевключають парафіновий віск, стеаринову кислоту, ктичну точку в 1275°С для отримання кількості етилен біс-стеарамід (EBS), пластифікатори (такі рідкої фази, необхідної для масопереносу і твердяк полівініловий спирт, поліетиленгліколь або синнення ТСНР. тетичні смоли) і подібні органічні сполуки, але не При агломерації ТСНР навіть при субобмежуються ними. евтектичних температурах, кут змочування шару Деякі порошки ТСНР серцевини, типу нітридів, кобальту на покритті WC може, наприклад, бути які включають TiN, ZrN і HfN, але не обмежуються невеликим і, далі, наприклад, може дорівнювати ними, реагують на високі температури агломерації нулю. В одному прикладі здійснення винаходу кошляхом виділення газу азоту. Виділення N2 звільбальту в ТСНР, нанесеному безпосередньо на няє атоми Ті, які можуть збіднити покриття WC шари WC, необхідно переміститися на надзвичайвуглецем, створюючи нестехіометричний стан, но короткі відстані, щоб змочити і покрити WC поякий є шкідливим для механічних властивостей криття. Під час нагріву ТСНР зовнішні шари атомів ТСНР. Приклади хімічних реакцій ТСНР, яким мов кожному шарі WC спочатку дифундують і потім жна запобігти або які можна активізувати шляхом розчиняютьсяу зовнішній шар Co. Шар WC однорівикористовування тиску нижче за атмосферний, дно розчиняється у напрямі зовні всередину. В включають реакції окислення і відновлення (типу ТСНР ці шари досягають термодинамічної рівнодекарбонізації, розкислювання, денітрифікації, ваги і рідкої фази із значно пониженою необхідною газовиділення або хімічного розкладання різних мобільністю кобальту. складових частин в порошку серцевини або поВ деяких прикладах здійснення винаходу кокриттів). Керування цими реакціями окислення і бальт не проникає через покриття в частинку сервідновлення бажано для однорідності агломероцевини. Наприклад, надзвичайно безперервна ваних деталей і для процесів стабілізації, що наструктура поверхні покриття WC(1.x), типова для далі надасть додаткову допомогу у твердненні. густини покриттів при осадженні з газової фази Деякі частинки ТСНР серцевини мають дуже (CVD), може бути присутньою на вставках інструхаотичну форму і може бути потрібно добавки маментів і інших виробах. Полікристали WC(1.x), одестила для допомоги при їх ущільненні, оскільки ржані осадженням з газової фази (CVD) при темвони не округляються за допомогою розчинення. пературах осадження, можуть бути за розміром до На доповнення до цього тонкі покриття ТСНР з WC двох порядків меншими і більш щільно упаковані, і Co потребують захисту від атмосферного кисню і ніж ті, що знаходяться в звичайних роздроблених вологи, і це може вимагати додаткове полімерне частинках WC-Co. Під час навуглецювання позахисне покриття. Приклади фізичних процесів криття WC (1.x) до стехіометрії, є зростання зерен ТСНР, контрольованих шляхом використовування всередині полікристалів покриття (залежно від тиску нижче атмосферного, включають перенетемператури навуглецювання). Проте істотна блисення полімерних матеріалів (наприклад, швидкозькість кобальту до цих полікристалів така, що сті видалення зв'язувального компоненту або масполікристали покриття будуть однорідно розчинені тила), швидкості випаровування, швидкості навкруги покриття WC, і рівновага може обмежити теплопровідності і можливого теплового руйнузростання зерен. На Фіг.3 і Фіг.4 на структурах повання складових матеріалів. криття WC після агломерації можна побачити, що Полімерні матеріали використовуються в цих полікристали можуть бути на один порядок за прикладах використання ТСНР як летючі компонерозміром меншими ніж при звичайних роздробленти і мастила для покриття захисною оболонкою, а них полікристалах WC-Co. В іншому прикладі здійдля збільшення довговічності/стійкості, наприклад, снення винаходу в зонах, де відбувається значне містять раніше згадувані парафіновий віск, стеанакопичення Co можна помітити зростання зерен ринову кислоту, етилен біс-стеарамід (EBS), пласдо приблизно 1 мікрона. тифікатори (такі як полівініловий спирт, поліетилеНепроникність покриттів ТСНР з WC до пронингліколь або синтетичні смоли) і схожі органічні кнення Co може бути, принаймні, частково пояссполуки. нена таким. Аксіоматично, що WC і Со в ТСНР Тиск нижче за атмосферний звичайно не вихімічно поводяться практично як WC і Со в звикористовується для процесів ущільнення. Однією з чайних сумішах твердих сплавів. Шляхом оцінки цілей абсолютного тиску вище за атмосферний є фазової діаграми WC-Co (див. Фіг.5) можна визнаущільнення порошкової металевої деталі. Проте чити (див. Фіг.6), що під час агломерації типової тиск газу ви ще за атмосферний може також слурозрахункової матриці ТСНР, яка складається з жити для управління перерахованими вище реак50об.% частинок (75мас.%) покриття WC при ціями. складі покриття з 94мас.% WC - 6мас.% Co при Зрозуміло, що об'єм рідкої фази в зовнішньо1500°С, 87,1мас.% покриття WC (або 92,7% перму шарі або проміжному шарі може бути збільшевинного покриття WC в 50об.%) залишається як ний шляхом зростання, принаймні, одного вибразахисний твердий WC в покритті ТСНР на частинного параметра, наприклад, з температури ках серцевини ТСНР. Оскільки покриття WC розагломерації, тиску агломерації і вмісту матеріалу чиняється зовні всередину, твердий WC, що зазв'язувального компоненту. Необмежуючим прилишився, може бути присутній тільки як намічене кладом зв'язувального компоненту є кобальт. структурне покриття, що захи щає серцевину. 23 83582 24 По мірі того, як кобальт розм'якшується і наною ТСНР в 1 мікрон при рівних WC і TiN в об.%, ближається до рідкої фази, очікується деяке перепервинне покриття WC (сферична модель) матиме несення частинок, але тільки перенесення буде товщин у майже 129нм і включатиме близько недостатнім для забезпечення повного тверднен75мас.% всієї частинки. Розчинення WC при ня, так що необхідно перетворити на рідкий стан 1500°С видалить тільки 7,9нм або близько 6% тододатковий WC. Тверднення може бути одержано вщини покриття, залишивши близько 121нм або навіть при дуже низьких об'ємах рідкої фази. Оскіблизько 94% первинної товщини покриття для зальки Co рідкої фази однорідно розподілений в хисту частинки серцевини для забезпечення рівТСНР майже повністю вздовж усіх поверхонь WC ності відстаней між частинками і структурної міцбез угр упувань або градієнтів, дуже низький об'єм ності. рідкого зв'язувального Co може забезпечити осноУ зв'язку з подібною властивістю ТСНР збільвну частину рідкофазної агломерації. Передбачашення кількості присутнього розчинника зв'язувається, що розчинення WC повинне забезпечити льної фази, наприклад, збільшення товщини шару решту частини рідкофазної агломерації. кобальту, є іншим можливим способом агломераЯк згадувалося, покриття WC частинок ТСНР ції, який може використовуватися згідно з описазвичайно розчиняються зовні всередину, залишаними тут способами. Наприклад, збільшення ючи нерозчиненим захисний і структурний шар мас.% кобальту ви ще за значення, звичайні при навкруги частинок серцевини, і повторно випадаагломерації WC-Со, стає здійсненним як засіб для ють в осад і утворюють центри кристалізації для забезпечення необхідного розчинення, капілярнопосилення існуючого покриття частинок або слусті, кінетики WC і зміцнення для ТСНР. Слід пам'я жать як кінетично транспортований заповнювач тати, що в ТСНР WC присутній в першу чергу як пор і міжкристалічного простору. При використовутвердий матеріал матриці у зв'язку з тим, що реаванні в даній роботі «міжкристалічний заповнюльна зносостійкість забезпечується частинками вач» означає матеріал, який заповнює міжвузлосерцевини. Тому доданий кобальт збільшить кільвини (невеликі простори) між суміжними кість рідкої фази під час агломерації, і в той же час частинками. Тільки часткове розчинення шару позбільшить в'язкість при руйнуванні після охолокриття WC у зв'язувальному Со необхідно для джування. тверднення, повторного осадження/рекристалізації Агломерація може відбуватися способом, вибWC і створення безперервної цілісності мікрострураним з таких процесів: агломераційне пресуванктурної матриці ТСНР. Єдиною потрібною мобільня, вакуумна агломерація, формування під тиском ністю Со і WC є мобільність, необхідна для переметодом вприскування, пластифікована екструзія, несення матеріалу для заповнення сусідніх гаряче пресування, гаряче ізостатичне пресування міжвузловий, що зменшуються, між покритими (НІР), агломерація методом гарячого ізостатичного частинками серцевини. пресування, агломераційна електропіч, процес Теоретично, існує, принаймні, три шляхи для лазерного плакування, плазмове плакування, визбільшення розчинення речовини, що розчиняєтьсокошвидкісний киснево-паливний (HVOF) процес, ся, в розчиннику: (1) збільшення кількості присутіскрова плазмова агломерація, плазмове спікання нього розчинника (в одному прикладі здійснення під тиском, метод в середовищі передачі тиску, винаходу співвідношення Co:WC в мас.%), (2) збідинамічне/вибухове пресування, агломераційний льшення температури розчинника і речовини, що прес для кування і штампування, швидке макетурозчиняється, і (3) зниження тиску на розчинник і вання, електронно-променевий спосіб і спосіб елеречовину, що розчиняється. Насправді існують ктродуги. тільки два шляхи збільшення кількості рідкої фази, В ТСНР покриття WC захищає частинки серприсутньої при агломерації ТСНР. Розглядаються цевини. По-перше, під час агломерації, особливо в перші два шляхи. групі з «розчинною серцевиною», покриття WC Деяка кількість частинок серцевини, наприможе захистити частинки серцевини від розчиненклад, перехідні карбіди металу і нітриди, хімічно ня зв'язувальним металом і може також захистити взаємодіятимуть з кобальтом, нікелем і іншими матрицю від шкідливих домішок, таких як, напризв'язувальними компонентами. Ці частинки серцеклад, TiN, ZrN, NbC. Під час використовування вини називаються групою частинок з «серцевинадзвичайно зносостійкі частинки серцевини ТСНР ною, що розчиняється». Що стосується збільшення можуть захистити опорну матрицю від зносу після температури, навіть якщо температура агломераагломерації, тоді як опорна матриця захищає криції ТСНР була б значно збільшена до величини хкі фази від розтріскування і напруги На Фіг.2 відодостатньої для забезпечення необхідної кількості бражена агломерована мікроструктура типового рідкої фази для LPS (рідкофазної агломерації) матеріалу ТСНР. товстий шар WC все ще буде присутній для захисСтруктура ТСНР з невеликим розміром тверту групи частинок з «серцевиною, що розчиняєтьдих частинок серцевини і в'язкими оболонками ся,» від дії кобальту. Можливо, необхідно так синано-разміру, відокремленими тонкими кобальтольно збільшити температуру до значення, вими зв'язками розміром менше одного мікрометпотрібного для отримання будь-якої додаткової ра між зернами, покращує, наприклад, еластичкількості рідкої фази («мастило+заповнювач міжність, твердість, в'язкість при руйнуванні і міцність. вузля+капілярний атрактор), необхідної для абсоВ одному необмежуючому прикладі здійснення лютної густини при мінімальній увазі до зростання винаходу, навіть при використовуванні матеріалу з зерен. низькою твердістю (подібного кобальту), відобраНаприклад, в одному прикладі здійснення вижені навантаження від дислокацій (зсуви) поблизу находу з використанням частинки TIN з серцевиповерхні (і всі вони відбуваються поблизу поверхні 25 83582 26 при зернах розміром нижче за мікрометр), властиспростить посилення великої кількості характерисвості композиту вище, ніж можливі властивості в тик. Відповідно, вартість розробки і тестування абразивних композитах. знижуються, в той же час забезпечуючи кінцевий Згідно з описаним тут способом ТСНР забезматеріал з унікальними властивостями. Таким чипечує придатний для агломерації металевий зерном, конструювання агломерованої мікроструктунистий матеріал, який може бути розроблений так, ри, в якій кожна частинка має щільну оболонку щоб забезпечити оптимальний баланс властивос(проміжний шар), що може дуже сильно прикріплятей, таких як, наприклад, в'язкість при руйнуванні, тися до своїх сусідніх частинок і утворювати міцну міцність, низький коефіцієнт тертя і жорсткість. В комірчасту опорну систему по всій підкладці аглоодному необмежуючому прикладі здійснення вимерованого виробу, створює агломерований виріб находу операційні вдосконалення, які можна споз високою комбінацією міцності, високого модуля стерігати в пресформах і іншому інструментарії, еластичності, в'язкості руйнування і вмісту твердовиготовленому з ТСНР, є, наприклад: (а) низький го сплаву. коефіцієнт тертя на межі розділу між оброблюваВ деяких прикладах здійснення винаходу оденою деталлю і інструментом, що дає зниження ржувана в результаті мікроструктура виробу є конагрівання, зносу і утворення кратерів, і вимагає мірчастим мікроструктурним каркасом, що складаменше енергії при обробці і додаткового викорисється з міцних, тривких, взаємозв'язаних покритих товування зовнішніх мастил, що зрештою привооболонкою частинок, кожна з яких містить і піддить до більш тривалого терміну служби інструметримує, принаймні, один матеріал, вибраний з менту і кращого управління процесом; (b) низька ханічно і хімічно зв'язаних частинок серцевини, хімічна активність із залізом, що знижує налипання кристалів, волокон і ниткоподібних кристалів. Даі дифузію, фланкування або знос пресформи і що, ний принцип оптимізації комбінації різних матеріау свою чергу, продовжує термін служби екструзійлів для частинок серцевини і навколишнього проної форми; і (с) мікроструктура агломерованого міжного шару дозволяє комбінувати звичайно інструменту, в якому міцний, тривкий матеріал конфліктуючі характеристики виробу, такі як міцпокриття (наприклад, WC) на частинках утворює ність і крихкість, на рівнях, недосяжних в звичайкліткову опорну макроструктур у на інструменті, в них матеріалах. той же час забезпечуючи щільне прилягання поЦя концепція може дати конструктору матеріверхні і щільно примикаючий захисний шар для алів велику кількість інструментів, які можуть бути твердих частинок серцевини (з, наприклад, TiN), використані по окремості або в комбінації, і вичерякий утримує їх в потрібному положенні і дозволяє пний спосіб забезпечення простого і повного оптимальну схильність до зовнішньої дії і збереуправління при адаптації структури частинки ТСНР ження твердої фази у зносостійкої поверхні ін(товщини проміжного шару, розміру і матеріалу струменту. Це контрастує з виробами, виготовлесерцевини) і змішування (інтегруючи різні порошки ними звичайними способами, в яких сплав Ti-Coв зони інструменту і виробу), щоб відповідати різWC значно знижує міцність зв'язувальної речовиним унікальним, комбінованим і спеціально необни, існуючої між частинками, і сама зв'язувальна хідним умовам для окремого виробу або інструмеречовина знижує рівень в'язкості при руйнуванні і нту. міцності на вигин, або в яких агломерований виріб Більше того, використовування стандартного повністю покритий оболонкою для додання тверміцного матеріалу (типу WC, наприклад) як твердості, при цьому тонке покриття має обмежений дої зовнішньої оболонки частинки значно знижує термін служби або тріщини. зусилля на дослідження, розробку і промислове Розміщення сплавів твердої фази всередині як впровадження, тому що тільки один первинний частинки серцевини замість розміщення зовні, газовий реагент матеріалу (наприклад, карбіду розподіляє сплави твердої фази (голі на зовнішніх вольфраму) повинен використовуватися для поповерхнях після кінцевого подрібнення) по аглокриття частинок порошку замість багатьох десятків мерованій мікроструктурі в значно великих пропоскладних первинних газів і хімічно активних газів, рціях і товщині, ніж це можливо в будь-якому відоякі використовуються при багатократному зовнішмому звичайному матеріалі. Це саме по собі може, ньому покритті підкладки. Подібні зернисті матерінаприклад, збільшити зносостійкість, понизити али будуть агломеруватися так, як ніби вони зробхімічну взаємодію з оброблюваною деталлю і зналені з частинок карбіду вольфраму, наприклад, які, чно понизити коефіцієнт тертя. Термін служби іняк вже відомо, дуже міцно зв'язуються з сусідніми струменту може бути збільшений шляхом постійчастинками карбіду вольфраму і зв'язувальним ного оновлення поверхневих зерен, які зносяться і компонентом типу кобальту. То вщина покриття з віддаляються протилежною ковзаючою поверхкарбіду вольфраму на частинці може бути збільнею. шена, наприклад, щоб відповідати складнішим Також, характеристики зносу і адгезії багатьох вимоги міцності або може бути зменшена, наприможливих матеріалів серцевини відомі за їх повеклад, у вживаннях з більш критичним зносом, щоб дінкою в звичайних матеріалах, так що їх експлуавирішити більшість задач конструкції. Наприклад, таційні якості як матеріалів серцевини є прогнозорозмір частинки серцевини може бути легко збіваними в світлі даного розкриття суті винаходу. льшений для відповідності більш строгим вимогам Оскільки в деяких необмежуючих прикладах здійспо зносостійкості або зменшений для вживань з нення винаходу частинки серцевини покриті відобільш високою міцністю. Використовування різних мими матеріалами (наприклад, WC), змішування і матеріалів частинок серцевини з такими характеагломерація разом покритих покриттям частинок, ристиками як, наприклад, жорсткість і коефіцієнт які мають декілька різних матеріалів серцевини, тертя, які відомі або зарекомендували себе як 27 83582 28 кращі в специфічних вживаннях, таких як, при зного згоряння, шатунів, підшипників і/або забезпесі по грані (ріжучого інструменту) або при корозійчення твердих зон поверхні в механічних деталях ному зносі, може бути також здійснено шляхом з порошкового металу, замінюючих ковані або вивибору матеріалу серцевини. Також можна поєдготовлені на верстаті сталеві деталі із зонами нувати ви щезазначену товщину, діаметр і параметермообробки, такі як розподільний вал, деталі три порошку матеріалу серцевини для вирішення трансмісії, деталі принтера/копіювальної машини; більшості вживань з великою кількістю критеріїв. вироби для важкої промисловості, такі як буВироби, виготовлені з частинок ТСНР об'єдрові головки для буріння глибоких свердловин, нують кращі механічні властивості міцності, тверзубці для гірничодобувного обладнання і обладдості, високого модуля пружності, в'язкості при нання для пересування землі, гарячі валки для руйнуванні, низькій взаємодії з оброблюваною сталепрокатних станів; і деталлю, і низький коефіцієнт тертя, які існують електромеханічні компоненти, такі як приводи окремо в звичайних матеріалах і формують виропам'яті, головки зчитування, спеціалізовані магніби з непорівнянними комбінованими властивостяти. ми. ТСНР мають практично необмежені вживання Той факт, що виготовлені вироби ТСНР є оду виробництві, модифікації поверхні, або ремонті норідними макроскопічно, а не покритими зовнішкомпонентів, зборок і машин. Одна група компоненьою оболонкою, може запропонувати користувантів включає ріжучі, формуючі, шлі фувальні, вимічам або постачальникам можливість економічного рювальні, нафтові, а також гірничодобувні і будіперешліфування і повторного використовування вельні інструменти. Неінструментальні компоненти початково зношених виробів. Це особливо важливключають біомедичне, військове, електронне, во для таких інструментів як філь'єри для волочінспортивне, терморегулюючі i космічні вживання. ня дроту, спіральні свердла, шарошки і водометні Обширні промислові вживання можна знайти в сопла. сільськогосподарському, цивільному, деревооброФахівцям в даній області буде зрозуміло, що бному і целюлозо-паперовому, нафтохімічному зміни можуть вноситися в описані вище приклади виробництві, виробництві гум і пластмас, транспоздійснення винаходу, не відхиляючись від його ртному, авіаційному/авіакосмічному, морському, широкої концепції винахідництва. Отже, зрозуміло, архітектурному і енергетичному секторах. Таким що даний винахід не обмежується конкретними чином, цей матеріал добре підходить для викорисрозкритими прикладами здійснення, але включатовування в широкому масиві виробів, включаючи, ють модифікації, що знаходяться в межах суті і наприклад: об'єму винаходу, визначеного прикладеною форінструментарій, такий як філь'єри для волочінмулою. ня дроту, екструзійні матриці, кувальні штампи, Якщо не визначено інакше, всі числа, що виріжучі і карбувальні штампи, форми, формувальні ражають кількості інгредієнтів, умови реакції і так ролики, прес-форми для лиття під тиском, ножиці, далі використовувані в описі і формулі, розуміютьсвердла, фрезерні різці і фрези для токарного веся як у всіх випадках модифіковані терміном «прирстата, пили, майстер-пуансони, долота, розшиблизно», що повинно означати +/-5% від виражерювачі, мітчики і штампи; ного числа. індивідуальні механічні деталі, такі як шестерВідповідно, якщо не вказане протилежне, чисні, ексцентрики, цапфи, сопла, ущільнення, сідлолові параметри, висловлені в даному описі і привина клапанів, крильчатки насосів, барабани, накладеній формулі, є апроксимаціями, які можуть прямні ролики, підшипники і поверхні, що мінятися залежно від бажаних властивостей, які зношуються; передбачається отримати за допомогою даного інтегровані спільно агломеровані компоненти винаходу. для заміни зв'язаних деталей двигуна внутрішньо 29 83582 30 31 83582 32 33 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 83582 Підписне 34 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601