CN108883505B - 复合材料棒的制备 - Google Patents

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Abstract

制备复合材料棒。本发明涉及一种由钎焊材料和包含金属陶瓷的片材制造复合材料棒的方法。所述方法包括对片材的表面进行刻痕以产生至少一条局部应力线和随后使片材沿局部应力线断裂，从而产生多个金属陶瓷块。可以将金属陶瓷块与钎焊材料结合以制造复合材料棒。在特定实施方案中，片材可以是使用的金属陶瓷切割刀片。

Description

复合材料棒的制备
技术领域
本发明涉及用于工具硬面的复合材料棒，所述工具包括但不限于用于油气钻探工业的井下工具。
背景技术
通过在工具表面上施加硬涂层将工具硬面处理是众所周知的，所述工具预计将承受诸如地质构造之类的磨蚀表面或切割诸如金属之类的硬质材料。这提高了工具的使用寿命。用于硬面化的涂层通常包括诸如碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)或多晶金刚石(PCD)的硬金属陶瓷材料块体和润湿硬质材料和待硬面化的表面的钎焊材料，由此将硬质材料附着在表面上。
一种特别节约成本的硬面化方法涉及使用具有嵌入钎焊材料基质内的金属陶瓷块的复合材料棒。这种复合材料棒可放置在待硬面化的表面上方并加热至钎焊材料的熔化温度以上(例如使用氧乙炔焊炬)，以使得钎焊材料和金属陶瓷块在钎焊材料再固化之前流动到表面上。
期望的是将硬质材料块规律地确定尺寸。对于某些应用，也希望它们具有锋利的边缘，因此硬面化处理具有磨蚀性质。例如，这可能对于在井下应用中切割井眼的金属套管的铣削工具有用。对于其他应用来说，块体可以形状更圆且更小，以使得硬面化的表面简单更耐磨。耐磨表面用于井下钻探设备和农业设备，如犁剪(plough shears)，即与地质构造结合的部件。
具有预成型的四面体碳化钨块的复合材料棒可从Cutting&Wear ResistantDevelopments Ltd以商品名Sharkstooth获得。然而，对预成型的WC块的要求使得这些棒生产相对昂贵。复合材料棒也使用从废弃机加工刀头等中取出的碳化钨块制造。这些块体是通过在机械破碎机中压碎刀头，然后筛分其产物以获得大致相同尺寸的部分来实现的。然而，这一过程导致原料产品浪费约70％，因为许多被粉碎成不能使用的小碎片。
本发明试图至少部分地减轻现有技术的问题。
发明内容
根据本发明，提供了一种由钎焊材料和包含金属陶瓷的片材制造复合材料棒的方法，所述方法包括：
对金属陶瓷片的表面进行刻痕以产生至少一条局部应力线；
使片材沿局部应力线断裂，从而产生多个金属陶瓷块；和
将金属陶瓷块与钎焊材料结合以制造复合材料棒。该方面提供了一种方便的方法，用于将金属陶瓷片破碎成预定尺寸和形状的块体，该方法浪费很少。
另一方面，本发明提供了一种使用包含金属陶瓷的片材将待硬面化的表面硬面化的方法，所述方法包括：
对片材的表面进行刻痕以产生至少一条局部应力线；使片材沿局部应力线断裂，从而产生多个金属陶瓷块；和
将金属陶瓷块钎焊到待硬面化的表面上。可选地，在将金属陶瓷块钎焊到待硬面化的表面之前，可将金属陶瓷块点焊到待硬面化的表面上。
在一个实施方案中，对表面进行刻痕的行为导致片材的至少一部分开裂并最终断裂而不施加进一步的外力。该实施方案提供了金属陶瓷片快速破裂成金属陶瓷块。
在一些实施方案中，通过施加外力使片材的至少一部分沿着局部应力线断裂。对片材进行刻痕并随后施加外力可有助于片材的可预见的断裂。可选地，外力包括机械破碎机或压力机的作用。机械破碎机或压力机可以是具有附接到其上的凿子的液压压力机或气动压力机。这允许压力机沿着希望断裂切割刀片(cutting tips)的轴施加力。通过在部件上提供所述局部应力线，即使它不直接由此断裂，一旦施加相对较小的力，片材不仅断裂而且沿着局部应力线断开。因此，需要很小的力，从而节省了操作破碎机所使用的能量，并且沿着除局部应力线之外的线发生的片材断裂更少，由此减少了原材料的浪费。
在另一个实施方案中，在金属陶瓷片中产生热应力，由此至少有助于使片材沿着局部应力线断裂。可选地，通过激光产生热应力。
在一个实施方案中，金属陶瓷包含碳化钨。
在另一个实施方案中，金属陶瓷包含碳化钛。
任选地，包含金属陶瓷的材料还包括金属陶瓷表面上的超硬材料。这种超硬材料可以提供特别好的耐磨性和耐磨蚀性。进一步可选地，超硬材料包括多晶金刚石(PCD)或立方氮化硼(CBN)。
在一个实施方案中，对片材进行刻痕由第一激光器实现。可选地，第一激光器可以是CO2激光器或二极管激光器。
在一个实施方案中，热应力至少部分地由不同于所述第一激光器的第二激光器产生。该实施方案可能会增加金属陶瓷片断裂而不需要施加外力的可能性。此外，可以同时施加第一和第二激光器，由此减少将金属陶瓷片断裂成多个金属陶瓷块所需的时间。
在一个实施方案中，第一激光器的功率在1和3kW之间。优选地，第一激光器的功率在1.9和2.5kW之间。刻痕可以以在10和30mm/s之间的速度进行。优选地，刻痕以在10和20mm/s之间或15和25mm/s之间的速度进行。可选地，激光的点宽度在0.1mm和0.6mm之间
在一个实施方案中，对金属陶瓷片进行刻痕通过将片材装载到激光装置的工作台上，将激光引导到工作台上并相对于激光移动工作台来实现。
可选地，金属陶瓷片包括使用过的机加工刀头。
根据本发明的另一方面，提供了一种根据上述方法制造的复合材料棒，其中复合材料棒包括金属陶瓷块，所述金属陶瓷块具有沿着其至少一个边的刻痕线。可选地，刻痕线包括激光刻痕线的残留物。激光刻痕线的残留物可以包括沿着块的边缘的已经熔化并重新固化的区域。
附图说明
通过举例的方式，参考附图在下文中进一步描述本发明的实施方案，其中：
图1是用于在本发明的一个实施方案中制造复合材料棒的方法中使用的切割刀片的透视图；
图2是图1所示的切割刀片的横截面；
图3是用于在本发明的一个实施方案中制造复合材料棒的方法中的激光装置；和
图4是用于在本发明的一个实施方案中制造复合材料棒的方法中的破碎机。
具体实施方式
具有预定尺寸和形状的金属陶瓷块的复合材料棒的生产可以通过使用再循环的金属陶瓷，例如回收的WC，而更加节约成本实施。然而，回收的WC在复合材料棒中通常使用的尺寸中并不普遍，所以有必要将回收的WC片材破碎成尺寸适合于复合材料棒的较小的块体。这可以通过简单地破碎WC片材并筛分得到的碎WC来分离所需尺寸的块体来实现。但是，这种方法已被发现导致巨大浪费。
图1示出金属陶瓷片，其是用于加工工具(未示出)的用过的切割刀片10。切割刀片10是金属切割级WC的通常立方体片，其包含在金属基质材料中的WC晶粒。金属基质材料可以是钴。
刀片10具有穿过立方体的最大面的中心的圆柱形孔14。在所示的实施方案中，尺寸A和B是19mm，尺寸C是6.35mm，尺寸R是7.9mm。因此，切割刀片10比传统复合材料棒中使用的WC块体大一些，所以在可用于制造复合材料棒之前，需要将刀片10破碎成较小的块体。
尽管在图1中示出了使用过的碳化钨切割刀片，但本领域技术人员将理解，本发明适用于各种其他金属陶瓷片材，包括碳化钛或碳化铬切割刀片，或者不是切割刀片的碳化钨、碳化钛、碳化铬的片材。这些片材可能是新的或回收的。本发明的方法也适用于其中嵌入超硬材料的金属陶瓷切割刀片或其他金属陶瓷片材。例如，本发明适用于具有附着到其全部或部分表面的立方氮化硼(CBN)或多晶金刚石(PCD)层的金属陶瓷片。这种片材可以是在所述刀片的切割表面的一个或多个角上具有CBN或PCD的新的或再循环的切割刀片。
应该理解的是，上面给出的尺寸，甚至整个说明书中的尺寸都是非限制性的例子。还应该理解，基本上任何形状的金属陶瓷片都可以用作本发明方法的一部分；图1中所示的切割刀片10仅仅是切割刀片的一种常见形状，并且本领域技术人员将意识到各种其他形状也是可用的。此外，圆柱形孔14的存在对本发明来说不是必需的。在第一次使用切割刀片10时使用该孔来将钻头(bit)固定到工具主体。通常，其中一个角实际上形成钻头的切割刃，并且该钻头能够旋转以在磨损时使不同的角起作用。
在本发明的一个实施方案中，切割刀片10可以通过应用激光沿着线16A-16D进行刻痕。例如，功率输出为1至3kW且光点宽度在0.1mm至0.6mm的二极管激光器可以以10至30mm/s的速度沿线16A-D通过。优选地，激光器的功率在1.9和2.5kW之间，速度在15和25mm/s之间。
在另一个实施方案中，切割刀片10可以通过沿着线A-D施加CO2激光来刻痕。CO2激光器可以具有在1kW和2kW之间的功率，并且可沿着线16A-D以10mm/s和20mm/s之间的速度通过大约0.4mm的光点宽度。本领域技术人员将会意识到，其他激光器，例如包括钕激光器和镱激光器的固态晶体激光器也可以用于刻痕金属陶瓷片。
激光器的应用导致在围绕线16A-D的区域中的材料局部熔化和汽化。这导致沿着线16A-D移除少量材料，这局部地降低了切割刀片10的强度并且形成了切口，在该切口处，当切割刀片10受到应力时预期可能会引发裂纹。
在另一个实施方案中，可以使用其他已知的切割技术，例如火花腐蚀、线切割或裁剪，形成沿着线16A-D的刻痕。
图2示出在沿着线16A施加激光之后沿着线D-D的切割刀片10的横截面。如图2所示，由于当施加激光时材料汽化，沿线16A存在切口19。应该理解的是，切口19可以使用替代切割技术诸如火花腐蚀、等离子切割、线切割或裁剪等形成。
有利地，使用激光来形成切口19还可以导致通过切割刀片10引发裂纹20。不希望受任何特定理论的束缚，申请人认为激光的应用引起围绕线16A-D的固体材料局部加热。图2示出了在沿着线16A施加激光之后不久沿着刀片10的横截面上的近似温度轮廓18。图2示出在离切口19最近的区域中的相对靠近在一起的轮廓18，其指示高温度梯度，并且随着离切口19的距离增加，轮廓18逐渐变得更远。高温度梯度导致刀片10内的应力，因为材料的热膨胀在刀片的较热区域(即最接近线16A)处比在较冷区域中更大。如上所述，切口19局部地削弱了切割刀片10，由此增加了由切口19周围的固体材料热膨胀引起的应力强度。
申请人认为，由于WC(以及实际上其他金属陶瓷)的脆性，由热膨胀和局部弱化引起的应力通常导致裂纹20以至少扩展通过刀片10的部分路径。如果裂纹扩展所有路径通过刀片10(如图2所示)，则刀片沿着线16A断裂。或者，如果裂纹仅扩展穿过刀片10的部分路径，则刀片10可能不会破裂。然而，刀片将已经沿着线16A明显减弱，因此破坏刀片所需的应力将显着减小。
沿着线16A的长度延伸的切口19是切割刀片10的表面上的局部应力线。在本发明的范围内，局部应力线被认为是当金属陶瓷片受到外力时金属陶瓷片中的应力将沿其局部增加的线(与不存在应力增加线时预期的应力相比)。然而，应该理解的是，实际上并不总是需要施加外力到切割刀片以使其断裂。例如，单独应用激光可能足以破坏金属陶瓷片。
图3示出了激光装置30的示意图。激光装置30可以用于沿着意图一起破裂金属陶瓷片的线将切割刀片10或其他金属陶瓷片刻痕。激光装置30包括激光器，该激光器能够提供合适的功率、波长和聚焦宽度的光束以引发碳化钨切割刀片10或其他金属陶瓷片开裂。例如，激光器可以是二极管激光器或CO2激光器，其输出功率在1至2kW之间，且光点宽度在0.1至0.6mm之间。
激光器36被定向为使得其可以将光束37导向工作台32，工作台32在具有用户界面的计算机38的控制下在与光束方向垂直的平面内可移动，所述用户界面允许用户预编程工作台的运动。计算机还可操作来控制激光器36。为了使用激光装置30对切割刀片10进行刻痕，操作者加载具有多个切割刀片10托盘34，并将托盘34放置在工作台32上。操作者然后通过计算机38的用户界面设置激光器功率以及激光器36的可选的其他操作参数以及工作台32的运动模式。切割刀片10可以以预定图案布置在托盘34上，使得由用户选择的运动图案导致激光束37沿着希望沿其破坏的线对每条切割刀片刻痕，所述线在所示实施方案中是线16A-D。一旦工作台32完成运动图案，激光器关闭(事实上，激光器被激活的持续时间可以设定为与工作台32完成运动图案所需的时间长度相同)。然后可以从工作台32移除托盘34。如上所述，用激光36刻痕切割刀片10可导致从切口19开始的裂纹，其可一直扩展通过切割刀片10的全部路径，导致切割刀片断裂。然而，裂缝可只能通过一些切割刀片10的部分路径扩展。因此，可能需要对切割刀片10施加外力以使得未断裂的刀片断裂，或者执行筛分或手动分拣操作以将断裂的刀片与未断裂的刀片分开。事实上，在施加外力之前可以执行筛分或手动分拣操作，以便仅将外力施加到未断裂的切割刀片。然而，在一些实施方案中，在激光刻痕之后保持未断裂的切割刀片的数量足够小，以便除去未断裂的切割刀片用于替代再循环比施加外力将其断裂更加经济。
将刀片10随机分布在托盘34中是可行的。虽然这导致从刀片切割的形状的随机分布，但是它们仍然具有相对均匀的整体形状，因为它们仍然沿着平行于激光应用线37和托盘34运动方向的线断裂。
如上所述，在一些实施方案中，刻痕不是用激光进行的，而是通过线切割、火花腐蚀或裁剪来执行。在这些实施方案中，刻痕本身不太可能导致切割刀片10断裂。因此，如果不使用激光进行刻痕，通常需要将外力施加到基本上所有的切割刀片。
如果将外力施加到一些或全部切割刀片10上，那么它们可以经由入口41插入在图4中示意性示出的耐磨板破碎机40中。耐磨板破碎机40包括锥形第一耐磨板44和固定凹形耐磨板42，所述耐磨板44围绕轴线46旋转。在凹形耐磨板42的下端与锥形耐磨板44之间限定了小环形间隙43，该间隙提供了来自耐磨板破碎机40的出口。可能的情况是凹形耐磨板42和锥形耐磨板44之间的垂直距离是可调节的，使得环形间隙43的尺寸是可调节的。
当切割刀片10被插入到耐磨板破碎机中旋转锥形耐磨板时，由于在耐磨板42、44上的冲击和耐磨板42、44之间的剪切作用而受到各种机械力。因为切割刀片的刻痕导致局部应力线，所以在破碎机40中施加的机械力显著更可能沿着穿过线16A-D的平面而不是沿着其他平面破坏切割刀片。因此，对切割刀片进行刻痕并对其施加外力导致切割刀片更可预测的破坏。这有助于生产预定尺寸和形状的金属陶瓷块。
应该理解的是，图4中所示的耐磨板破碎机40仅仅是可用于施加外力以便一旦被刻痕就完全破坏切割刀片10的设备的一个示例。例如，切割刀片可能会在机械压力机或液压压力机中被破坏，或者操作者可能会用手破坏裂开的切割刀片。用于施加外力以在刻痕后破坏切割刀片的过程将取决于它们被刻痕的方法。例如，破坏通过线切割被刻痕的切割刀片所需的外力可能大于破坏通过激光被刻痕的切割刀片所需的外力，因为应用激光通常导致裂纹扩展通过切割刀片的至少部分路径，从而削弱它。
在另一个实施方案中，除了第一激光器之外，还可以提供第二激光器，第一激光器具有适于刻痕金属陶瓷片的功率和波长，第二激光器具有比第一激光器更大的光点尺寸。第二激光器被配置为在由第一激光器产生的切口周围的区域中产生额外的热应力，由此导致裂纹进一步扩展通过金属陶瓷片。第一激光器和第二激光器优选同时施加，但也可以按顺序应用它们。有利的是，该实施方案可以增加单独施加激光会导致金属陶瓷片破坏的可能性。在金属陶瓷片已被激光刻痕之后，也可以使用在金属陶瓷片中引起热应力的其它方法以促进裂纹扩展。这样的方法可以避免施加外力的需要。可以提供类似于图3所示的、但是具有附加激光器(未示出)的系统以与本实施方案结合使用。
一旦切割刀片10或事实上任何其他金属陶瓷片已经破碎成用于复合材料棒中的合适尺寸的金属陶瓷块，则它们可以与钎焊材料结合以形成复合材料棒。这可以通过本领域技术人员将熟知的各种方法来执行。例如，可以洗涤金属陶瓷块，放入棒状模具中并加热至预定温度。可选地，然后可以将熔融的焊剂倒入模具中。然后可以将例如粉末形式的钎焊材料放入模具中，并且可以将模具、金属陶瓷块和钎焊材料加热到足够高的温度以熔化钎焊材料，从而使钎焊材料四周流动并涂覆金属陶瓷块。一旦钎焊材料冷却并固化，就形成复合材料棒。应该理解的是，可以由石墨或其他合适的材料制成模具，这些材料有利于将复合材料杆从模具中取出。从US3304604、US2137471和US1977128获知由硬质材料块例如金属陶瓷和钎焊材料块制造复合材料棒的方法。
根据金属陶瓷片和所得的金属陶瓷块的性质，可能需要在金属陶瓷块用来形成复合材料棒之前清洗金属陶瓷块。此外，通常的情况是，切割刀片设有涂层，其降低它们被钎焊材料引起的润湿性。因此，如果使用切割刀片作为金属陶瓷片，则可能需要在切割刀片破碎成金属陶瓷块之前或在金属陶瓷块与钎焊材料结合以制造复合材料棒之前移除涂层。可以通过化学或机械手段去除涂层。如本领域技术人员将理解的，用于去除涂层的精确方法将取决于已经施加到切割刀片的涂层的特定类型。
在另一个实施方案中，金属陶瓷块可以钎焊到工具上，而不首先与钎焊材料结合以形成复合材料棒。例如，金属陶瓷块可以被点焊到待硬面化的工具的表面上，从而在表面和金属陶瓷块之间提供弱附着，并且可以随后施加钎焊材料以填充金属陶瓷块之间的间隙和将金属陶瓷块牢固地附着到工具的表面。
本发明的一个特别的优点是它提供了一种从用过的金属陶瓷片(例如用过的切割刀片)生产预定尺寸的金属陶瓷块的方法，而没有由于简单地粉碎金属陶瓷片和丢弃不是所需尺寸的块体引起的浪费。因此，可以以相对较低的成本生产具有优异的磨损和磨蚀性能的复合材料棒。
实施例1
申请人已经使用激光刻痕来破碎由用钴粘结的碳化钨和少量碳化钛和碳化钽制成的用过的粘合的WC切割刀片。切割刀片呈菱面体形，其具有两个菱形形状的面，具有100度和80度的拐角角度以及16mm的菱形边长度，以及四个16mm×6.35mm的垂直于菱形形状的面的矩形面。插入物有一个直径为6.35mm的通过菱面体中心的圆柱形孔。刀片沿着两个平面断裂，每个平面穿过菱面体的中心并垂直于菱面体的一对边。
使用Trumpf Trudisk Yb：YAG薄盘激光器对要沿其进行切割刀片的每个平面上的一个轴进行刻痕。将激光器设定为2kW的功率输出和0.6mm的激光光点尺寸，并以20mm/sec相对于切割刀片运动。在纯氩气切割气体中进行刻痕。
单独刻痕导致超过80％的插入物沿两个平面断裂，导致准备与钎焊材料结合以生产复合材料棒的WC块体。通过用液压压力机施加外力沿轴线破坏未破碎的插入物，然后沿着平面破碎以产生所需尺寸的块体。据观察，需要相对较低的应力(与未进行刻痕所需的应力相比)来破碎在刻痕过程中未断裂的切割刀片。
金属陶瓷块与钎焊材料结合生产复合材料棒。
在本申请的范围内，“金属陶瓷”被认为是包含嵌入在金属(例如钴)中的陶瓷(诸如碳化钨或碳化钛)的材料。应该理解的是，这种金属陶瓷在整个申请中被称为存在的陶瓷的名称，而没有说明它嵌入了哪种金属。
在本说明书的整个描述和权利要求书中，词语“包括”和“包含”及其变体意味着“包括但不限于”，并且它们不打算(并且不)排除其他部分、添加剂、组分、整体或步骤。贯穿本说明书的描述和权利要求书，单数涵盖复数，除非上下文另有要求。特别是，在使用不定冠词时，除非上下文另有要求，否则说明书应被理解为考虑复数和单数。
结合本发明的特定方面、实施方案或实施例描述的特征、整体、特性、化合物、化学部分或组应被理解为适用于本文所述的任何其他方面、实施方案或实施例，除非与此不兼容。本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合来组合，除了其中至少一些这样的特征和/或步骤是相互排斥的组合之外。本发明不限于任何前述实施方案的细节。本发明延伸到本说明书(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖特征或任何新颖组合，或如此公开的任何方法或过程中的任何新颖方法或过程或者任何新组合。
读者的注意力是针对与本申请相关的与本说明书同时提交或在本说明书之前提交的所有文件和文献，并且这些文件和文献与本说明书公开供公众查阅，并且所有这些文件和文献的内容通过引用并入本文。

Claims (21)

1.一种由钎焊材料和包含金属陶瓷的片材制造复合材料棒的方法，所述方法包括：
借助于激光产生热应力对片材表面进行刻痕以产生至少一条局部应力线；
使片材沿局部应力线断裂，从而产生多个金属陶瓷块；和
将金属陶瓷块与钎焊材料结合以制造复合材料棒；
其中所述金属陶瓷为包含嵌入在金属中的陶瓷的材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中对表面进行刻痕的行为导致片材的至少一部分开裂并最终断裂而不施加进一步外力。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过施加外力使片材的至少一部分沿着局部应力线断裂。
4.根据权利要求3所述的方法，其中外力包括机械破碎机或压力机的作用。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属陶瓷包括碳化钨。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属陶瓷包括碳化钛。
7.根据权利要求1所述的方法，其中包含金属陶瓷的材料还包括在金属陶瓷表面上的超硬材料。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述超硬材料包括多晶金刚石(PCD)或立方氮化硼(CBN)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述片材的刻痕由第一激光器实现。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一激光器包括CO2激光器。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一激光器包括二极管激光器。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中所述热应力至少部分地由不同于所述第一激光器的第二激光器产生。
13.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中所述第一激光器的功率为1kW至3kW。
14.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中所述刻痕以10至30mm/s的速度进行。
15.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中所述激光器的光点宽度为0.1mm至0.6mm。
16.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中通过将片材装载到激光装置的工作台上，将激光引导到工作台上并相对于激光移动工作台来实现对所述片材进行刻痕。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述片材包括使用过的机加工刀头。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法制造的复合材料棒，其中所述复合材料棒包括金属陶瓷块，所述金属陶瓷块具有沿着其至少一个边缘的刻痕线，其中所述金属陶瓷为包含嵌入在金属中的陶瓷的材料。
19.根据权利要求18所述的复合材料棒，其中所述刻痕线包括激光刻痕线的残留物。
20.一种使用包含金属陶瓷的片材将待硬面化的表面硬面化的方法，所述方法包括：
借助于激光产生热应力对片材的表面进行刻痕以产生至少一条局部应力线；
使片材沿局部应力线断裂，从而产生多个金属陶瓷块；和
将金属陶瓷块钎焊到待硬面化的表面上；
其中所述金属陶瓷为包含嵌入在金属中的陶瓷的材料。
21.根据权利要求20所述的方法，其中在将金属陶瓷块钎焊到待硬面化的表面之前，将金属陶瓷块点焊到待硬面化的表面上。
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