JP2016509124A - Hip固化部品の製造方法および耐摩耗性層を含むhip処理部品 - Google Patents
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Abstract
Description
−部品の形状の少なくとも一部を画成する型を提供するステップ;
−30−70体積%のタングステンカーバイドの粉末および70−30体積%のニッケルベース合金の粉末を含む粉末混合物である第1の粉末を提供するステップであって、ニッケルベース合金が重量%で:
C:0−1.0;Cr:0−14.0;Si:2.5−4.5;B:1.25−3.0;Fe:1.0−4.5;残量のNiおよび不可避不純物より成り;タングステンカーバイドの粉末が105−250μmの粒径を有し、ニッケルベース合金の粉末が32μmの最大粒径を有する、ステップ;
−前記型の少なくとも一部に前記粉末混合物を充填するステップ;
−前記型に所定の温度、所定の等方圧にて所定の時間にわたって熱間等方圧加圧(HIP)を受けさせて、ニッケルベース合金の粒子を相互に冶金結合させるステップ;
を含む方法によって達成される。
C:0.1;Si:2.3;B:1.25;Fe:1.25;残量のNiおよび不可避不純物、
C:0.1;Si:2.3;B:1.75;Fe:1.25;残量のNiおよび不可避不純物、
C:0.1;Si:3.2;B:1.25;Fe:1.25;残量のNiおよび不可避不純物、
C:0.25;Cr:5.0;Si:3.25;B:1.25;Fe:1.0;残量のNiおよび不可避不純物、
C:0.35;Cr:8.5;Si:2.5;B:1.25;Fe:1.0;残量のNiおよび不可避不純物、
C:0.35;Cr:9.5;Si:3.0;B:2.0;Fe:3.0;残量のNiおよび不可避不純物、
C:0.5;Cr:11.5;Si:4.0;B:2.5;Fe:3.0;残量のNiおよび不可避不純物、
C:0.75;Cr:14.0;Si:4.0;B:2.0;Fe:4.5;残量のNiおよび不可避不純物
である。
Claims (15)
- 耐摩耗性部品(100)を製造する方法であって:
前記部品の形状の少なくとも一部を画成する型(10)を提供するステップ;
30−70体積%のタングステンカーバイドの粉末および70−30体積%のニッケルベース合金の粉末を含む粉末混合物である第1の粉末(20)を提供するステップであって、前記ニッケルベース合金が重量%で:
C:0−1.0;Cr:0−14.0;Si:2.5−4.5;B:1.25−3.0;Fe:1.0−4.5;残量のNiおよび不可避不純物より成り;前記タングステンカーバイドの粉末が105−250μmの粒径を有し、前記ニッケルベース合金の粉末が32μmの最大粒径を有する、ステップ;
前記型の少なくとも一部に前記第1の粉末混合物を充填するステップ;
前記型に所定の温度、所定の等方圧にて所定の時間にわたって熱間等方圧加圧(HIP)を受けさせて、前記ニッケルベース合金の粒子を相互に冶金結合させるステップ;
を含む方法。 - 前記ニッケルベース合金の粉末が22μmの最大粒径を有する、請求項1のいずれかに記載の方法。
- 前記ニッケルベース合金の粉末中の粒子の粒径分布のD50が6−20μmである、請求項1または2に記載の方法。
- 前記ニッケルベース合金が0.25−1.0wt%の炭素を含む、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 前記ニッケルベース合金が5−14wt%のクロムを含む、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- 前記ニッケルベース合金が重量%で:C:0.5−0.75、Cr:11−14、Si:4.0−4.5;B:2.0−2.5;Fe:3.0−4.5、残量のニッケルおよび不可避不純物より成る、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 前記耐摩耗性部品(100)が事前製造コア(128)および前記事前製造コア(128)の少なくとも一部の上へ延伸する耐摩耗性層(140)を備え:
事前製造コア(128)を提供するステップ;
耐摩耗性層(140)が設けられる前記事前製造コア(128)の少なくとも一部(121、122)を包囲するように、前記事前製造コア(128)を前記型(10)に対して配置するステップであって;
耐摩耗性層(140)が設けられる前記事前製造コア(128)の少なくとも一部(121、122)が前記第1の粉末(20)によって覆われるように、前記型(10)に前記第1の粉末(20)が充填される、ステップ;
前記型(10)、前記部品コア(128)および前記第1の粉末(20)に所定の温度、所定の等方圧にて所定の時間にわたって熱間等方圧加圧(HIP)を受けさせて、前記第1の粉末の粒子を前記事前製造コアに冶金結合させるステップ;
を含む、請求項1から6のいずれかに記載の方法。 - 前記耐摩耗性部品がコア(128)および前記コア(128)の少なくとも一部の上へ延伸する耐摩耗性層(140)を備え;
前記型(10)の第1の部分(40)が前記耐摩耗性層(140)の形状を画成し、前記型(10)の第2の部分(50)が前記コア(128)の形状を画成し;
前記型(10)の前記第1の部分(40)に前記第1の粉末(20)を充填するステップ;
前記型(10)の前記第2の部分(50)に第2の粉末(30)を充填するステップ;
前記型(10)に所定の温度、所定の等方圧にて所定の時間にわたって熱間等方圧加圧(HIP)を受けさせて、前記第1および第2の粉末(20、30)の粒子を相互に冶金結合させるステップ;
を含む、請求項1から6のいずれかに記載の方法。 - 前記第2の粉末(30)が金属粉末、好ましくは鋼鉄粉末または鋳鉄粉末、より好ましくはフェライト鋼粉末である、請求項8に記載の方法。
- 105−250μmの粒径を有するタングステンカーバイドの粒子(4)およびニッケルベース合金の拡散結合粒子のマトリクス(4)を備えるHIP処理耐摩耗性部品(100)であって、前記ニッケルベース合金が(重量%で)C:0−1.0;Cr:0−14.0;Si:2,5−4.5;B:1.25−3.0;Fe:1.0−4.5;残量のNiおよび不可避不純物より成り、前記ニッケルベース合金の前記拡散結合粒子(3)の粒径が32μm以下である、HIP処理耐摩耗性部品(100)。
- 前記タングステンカーバイドの粒子(4)が前記ニッケルベース合金のマトリクス(3)中に離散した相互連結していない粒子として分布している、請求項10に記載のHIP処理耐摩耗性部品(100)。
- 前記ニッケルベース合金のマトリクス(3)がボライドおよびカーバイドの粒子(5)を含み、前記ボライドおよびカーバイドの粒子(5)が前記マトリクス(3)中に離散した個別の粒子として分散され、前記ボライドおよびカーバイド粒子のサイズが5−10μmである、請求項10または11のいずれかに記載のHIP処理耐摩耗性部品(100)。
- 前記析出した粒子(5)が鉄および/またはクロム・リッチ・ボライドならびに鉄および/またはクロム・リッチ・カーバイドである、請求項10から12のいずれかに記載のHIP処理耐摩耗性部品(100)。
- 前記HIP処理耐摩耗性部品(100)がインパクトハンマー;または二軸ローラー解砕機歯;または二次および/もしくは三次解砕機用解砕機歯;または解砕機用摩耗セグメント;または解砕機用摩耗板;またはスラリ処理システムの部品であり、前記部品(100)がHIP処理耐摩耗性層(140)を備え、前記耐摩耗性層(140)が105−250μmの粒径を有するタングステンカーバイドの粒子(4)およびニッケルベース合金の拡散結合粒子のマトリクス(4)を備え、前記ニッケルベース合金がC:0−1.0;Cr:0−14.0;Si:2,5−4.5;B:1.25−3.0;Fe:1.0−4.5;残量のNiおよび不可避不純物より成り、前記ニッケルベース合金の前記拡散結合粒子(3)の粒径が32μm未満である、請求項10から13のいずれかに記載のHIP処理耐摩耗性部品(100)。
- 耐摩耗性部品を製造するための粉末混合物であって:30−70体積%のタングステンカーバイドの粉末および70−30体積%のニッケルベース合金の粉末を含み、前記ニッケルベース合金が重量%で:C:0−1.0;Cr:0−14.0;Si:2.5−4.5;B:1.25−3.0;Fe:1.0−4.5;残量のNiおよび不可避不純物より成り、前記タングステンカーバイドの粉末が105−250μmの粒径を有し、前記ニッケルベース合金の粉末が32μmの最大粒径を有する、粉末混合物。
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