JP2013506754A5 - - Google Patents

Claims (35)

1. 金属及び金属合金の少なくとも１つを含むマトリクス材料中に分散している複数の無機粒子を含み、無機粒子の融点がマトリクス材料の融点よりも高い金属マトリクス複合体；及び
   金属マトリクス複合体中に点在している複数の硬質部材；
   を含み、
   金属マトリクス複合体の耐摩耗性が硬質部材の耐摩耗性よりも低く；そして
   物品の使用中に金属マトリクス複合体が優先的に摩滅して、それによって物品の作業面において複数の硬質部材のそれぞれの間に間隙を与えるか又は保持する；
   ロールの耐摩耗性作業面の少なくとも一部として用いるのに適している、板状、シート状、円筒形状、及び円筒形状の一部の１つの形状の物品。
2. 硬質部材が、高硬度金属、高硬度金属合金、焼結超硬合金、及びセラミック材料の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の物品。
3. 硬質部材のそれぞれが、コバルト、コバルト合金、ニッケル、ニッケル合金、鉄、及び鉄合金の少なくとも１つを含む連続バインダー中に分散している周期律表第ＩＶＢ族、第ＶＢ族、及び第ＶＩＢ族金属の少なくとも１種類の炭化物の粒子を含んだ焼結超硬合金を含む、請求項１に記載の物品。
4. 硬質部材が物品中において所定のパターンで離隔している、請求項１に記載の物品。
5. 複数の硬質部材が第１の端部及び対向する第２の端部を含み；
   第１の端部及び対向する第２の端部が互いに対向していて、複数の硬質部材のそれぞれについて互いから実質的に等距離である；
   請求項１に記載の物品。
6. 硬質部材のそれぞれの第１の端部及び対向する第２の端部が実質的に平面状であり、互いに対して実質的に平行である、請求項５に記載の物品。
7. 複数の硬質部材のそれぞれが円筒形状を有する、請求項６に記載の物品。
8. 無機粒子が金属粉末及び金属合金粉末の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の物品。
9. 無機粒子が、タングステン、タングステン合金、タンタル、タンタル合金、モリブデン、モリブデン合金、ニオブ、ニオブ合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、及びコバルト合金の少なくとも1つを含む、請求項８に記載の物品。
10. 無機粒子が硬質粒子を含む、請求項１に記載の物品。
11. 硬質粒子が、周期律表の第ＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族から選択される金属の炭化物；炭化タングステン；及び鋳造炭化タングステン；の少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の物品。
12. マトリクス材料が、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、チタン、チタン合金、青銅合金、及び黄銅合金の少なくとも1つを含む、請求項１に記載の物品。
13. マトリクス材料が、７８重量％の銅、１０重量％のニッケル、６重量％のマンガン、６重量％のスズ、及び不可避的不純物から実質的に構成される青銅合金である、請求項１２に記載の物品。
14. マトリクス材料が、５３重量％の銅、２４重量％のマンガン、１５重量％のニッケル、８重量％の亜鉛、及び不可避的不純物から実質的に構成される、請求項１２に記載の物品。
15. 金属マトリクス複合体によって物品に結合している少なくとも１つの機械加工可能な領域を更に含む、請求項１に記載の物品。
16. 少なくとも１つの機械加工可能な領域が、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、タンタル、及びタンタル合金の少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の物品。
17. 機械加工可能な領域が、マトリクス材料によって一緒に結合している、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、タンタル、及びタンタル合金の少なくとも１つの粒子を含む、請求項１５に記載の物品。
18. 複数の硬質部材を成形型の底面上に所定の位置で配置し；
    ここで、硬質部材のそれぞれは第１の端部及び対向する実質的に等距離の第２の端部を含み；
    ここで、硬質部材のそれぞれの第２の端部を成形型の空洞部空間を部分的に満たすために成形型の底面上に載置して、成形型内に非占有体積を画定し；
    無機粒子を成形型に加えて非占有体積を少なくとも部分的に満たして、無機粒子の間及び無機粒子と硬質部材との間の残余空間を与え；
    複数の硬質部材及び無機粒子を溶浸温度に加熱し；
    残余空間中に、溶融金属及び溶融金属合金の少なくとも１つを含み、無機粒子の融点よりも低い融点を有するマトリクス材料を溶浸させ；そして
    残余空間内に配置されているマトリクス材料を冷却してマトリクス材料を固化させ、硬質部材及び無機粒子を物品内に結合させる；
    ことを含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の物品の製造方法。
19. 成形型がストリップ及びプレートの１つを成形するための成形型を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 成形型の底面がロールの湾曲に実質的に等しい湾曲を有する、請求項１８に記載の方法。
21. 複数の硬質部材を成形型の底面上に所定の位置で配置することが、硬質部材を所定のパターンで配置することを含む、請求項１８に記載の方法。
22. 無機粒子を成形型に加える前に、１以上の機械加工可能な材料を成形型内に所定の位置で配置することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
23. １以上の機械加工可能な材料が、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、タンタル、及びタンタル合金の少なくとも１つを含む１以上の固体金属片を含む、請求項２２に記載の方法。
24. 機械加工可能な金属及び機械加工可能な金属合金の少なくとも１つの複数の粒子を成形型の少なくとも１つの空洞部空間に加え、それによって機械加工可能な金属及び機械加工可能な金属合金の粒子の少なくとも１つの間に第２の残余空間を生成させることを更に含み、第２の残余空間内にマトリクス材料を溶浸させることを更に含む、請求項１８に記載の方法。
25. 機械加工可能な金属及び機械加工可能な金属合金の粒子が、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、タンタル、及びタンタル合金の少なくとも１つを含む、請求項２４に記載の方法。
26. 物品を洗浄することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
27. 過剰の材料を物品から機械加工で除去することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
28. 硬質部材が工具鋼である高硬度合金を含む、請求項２に記載の物品。
29. 硬質部材のそれぞれが焼結超硬合金を含む、請求項１に記載の物品。
30. 硬質粒子が、炭化物、ホウ化物、酸化物、窒化物、ケイ化物、焼結超硬合金、合成ダイヤモンド、及び天然ダイヤモンドの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の物品。
31. 機械加工可能な領域が物品をロールの表面に固定するように適合されている、請求項１５に記載の物品。
32. 外表面を有する円筒形のコア；及び
    粉砕ロールの耐摩耗性作業面として用いるのに適しており、円筒形のコアの外表面に取り外し可能に取り付けられている、請求項１〜２１、２８、２９又は３０に記載の少なくとも１つの耐摩耗性物品；
    を含む、粒状物質を粉砕するための粉砕ロール。
33. 耐摩耗性物品の機械加工可能な領域が円筒形のコアの外表面に取り外し可能に取り付けられている、請求項３２に記載の粉砕ロール。
34. 外表面を含む円筒形のコアを準備し；そして
    請求項１に記載の物品を円筒形のコアの外表面に取り外し可能に取り付ける；
    ことを含む、粉砕ロールを製造又は維持する方法。
35. 物品を円筒形のコアの外表面に取り外し可能に取り付けることが、物品を粉砕ロール表面に機械的クランプ、ろう付け、溶接、及び接着結合させることの１以上を含む、請求項３４に記載の方法。