JP6118315B2 - 化合物粉末の製造装置、それを利用した鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法、ホウ素合金混合粉末とその製造方法、粉末結合体とその製造方法、及び鋼管とその製造方法 - Google Patents
化合物粉末の製造装置、それを利用した鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法、ホウ素合金混合粉末とその製造方法、粉末結合体とその製造方法、及び鋼管とその製造方法 Download PDFInfo
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Description
平均粒度が80〜100#の鉄粉末に、ホウ素供給物質として平均粒度が120#以下である炭化ホウ素(B4C)粉末と活性化としてNa3AlF6粉末とを混合して混合粉末を準備した。この際、混合粉末内で炭化ホウ素粉末は、10重量%を占め、Na3AlF6粉末は、1重量%を占めた。
レトルト内に30〜100mesh大きさのホウ素合金鉄粉末を78重量%、10mesh大きさのCr粉末を20重量%、そして、活性化剤としてKBF4及びAlF3をそれぞれ1重量%に装入した後、回転加熱させて950℃で3時間保持して、ホウ素合金鉄粉末の脱硼及びCr粉末の浸硼がなされるようにして炉冷させた。
炭素鋼素材の廃ショットボール90wt%と10wt%のホウ素合金鉄粉末とを混合した後、熱処理を通じてホウ素合金鉄を脱硼させ、廃ショットボールを浸硼させた混合粉末を得た。前記混合粉末を90wt%、そして、溶剤として10wt%ホウ砂を添加して、炭素素材で製造した金型に装入して、1250℃で10分間加熱して粉末結合体を製造した。図15には、前記粉末結合体の微細組職を観察した結果が表われている。図15を参照すると、鉄−ホウ素化合物(図15の白色領域)と工程凝固組職(図15の黒色領域)とを含む微細組職を表わすことが分かる。前記粉末結合体をロックウェル硬度計で硬度を測定した結果、HRA78硬度値を表わした。
鉄粉末90wt%に10wt%のホウ素合金鉄粉末を添加した後、熱処理して浸硼された鉄粉末及び脱硼されたホウ素合金鉄粉末が混合されている混合粉末を得た。前記混合粉末45wt%、自溶性合金粉末(polema社B26)45wt%、そして、溶剤として10wt%ホウ砂を添加して混合した後、炭素素材で製造した金型に装入して、1250℃で10分間加熱して粉末結合体を製造した。図16には、前記粉末結合体の微細組職を観察した結果が表われている。図16を参照すると、鉄−ホウ素化合物(図16の白色領域)とマルテンサイト組職(図16の黒色領域)とを含む微細組職を表わすことが分かる。前記粉末結合体をロックウェル硬度計で硬度を測定した結果、HRA82硬度値を表わした。
表1には、本発明による実施形態として、鋼管を製造するために使った粉末混合比による被覆層の化学成分及び硬度が表われている。
<付記>
<1>
加熱部を備えた炉体で取り囲まれたレトルトを回転及び加熱しながら、前記レトルト内に装入された鉄粉末とホウ素供給物質とを互いに反応させる段階と、
前記炉体を前記レトルトの外周面から分離して除去する段階と、
前記レトルトを回転させながら冷却させる段階と、
を含む鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<2>
前記鉄粉末は、純鉄粉末を含む<1>に記載の鉄−ホウ素化合物の製造方法。
<3>
前記鉄粉末は、直径が10ないし1000μmの範囲にある<1>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<4>
前記レトルトは、850℃ないし1050℃の温度範囲で加熱される<1>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<5>
前記ホウ素供給物質は、ホウ素粉末、ホウ素化合物粉末及びフェロボロン粉末を含む<1>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<6>
前記ホウ素化合物粉末は、炭化ホウ素(B 4 C)粉末または酸化ホウ素(B 2 O 3 )粉末を含む<5>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<7>
前記レトルト内に活性化剤粉末をさらに装入した後、前記鉄粉末とホウ素供給物質とを反応させる<5>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<8>
前記活性化剤粉末は、Na 3 AlF 6 、KBF 4 、AlF 3 、NaCl、NaF、CaF 2 及びNH 4 Clのうち何れか1つ以上を含む<7>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<9>
前記鉄粉末、ホウ素供給物質及び活性化剤粉末が混合された混合粉末のうち、前記ホウ素供給物質は、5ないし50重量%の範囲にあり、前記活性化剤粉末は、0.5ないし10重量%の範囲にある<7>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<10>
前記ホウ素供給物質の平均直径が、前記鉄粉末の平均直径に比べてさらに小さな値を有する<5>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<11>
前記ホウ素供給物質は、ホウ素ガスまたはホウ素化合物ガスである<1>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<12>
前記ホウ素ガスまたはホウ素化合物ガスは、キャリアガスと混合されて、混合ガスとして供給される<11>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<13>
前記ホウ素化合物ガスは、B 2 H 6 、BF 3 、BCl 3 、BI 3 、BBr 3 、(CH 3 ) 3 B及び(C 2 H 5 ) 3 Bのうち何れか1つを含む<11>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<14>
前記ホウ素ガスまたはホウ素化合物ガスは、混合ガス内で2ないし40体積%の範囲にある<12>に記載の鉄−ホウ素化合物粉末の製造方法。
<15>
回転可能なレトルトと、
前記レトルトを取り囲むフレーム及び前記フレーム内に前記レトルトを加熱させるように配される加熱部を含む炉体と、
を含む化合物粉末の製造装置。
<16>
前記炉体は、それぞれ分離されて移動する部分炉体を複数個含む<15>に記載の化合物粉末の製造装置。
<17>
前記部分炉体は、
レトルトの外周面の一部を取り囲むように配される第1サブフレームと前記第1サブフレームの内部に配される第1加熱部とを含む第1部分炉体と、
前記レトルトの外周面の残りの部分を取り囲むように配される第2サブフレームと前記第2サブフレームの内部に配される第2加熱部とを含む第2部分炉体と、
を含む<16>に記載の化合物粉末の製造装置。
<18>
ホウ素合金鉄粉末及び対象粉末が混合された粉末を準備する段階と、
所定の熱処理を通じて前記対象粉末の少なくとも一部を浸硼処理しながら、前記ホウ素合金鉄粉末の少なくとも一部を脱硼処理して、前記ホウ素合金鉄粉末の融点を減少させる脱硼処理段階と、
を含むホウ素合金混合粉末の製造方法。
<19>
前記脱硼処理段階前、前記ホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が17原子%以上である<18>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<20>
前記脱硼処理段階後、前記ホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が5ないし35原子%の範囲である<18>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<21>
前記脱硼処理段階後、混合粉末内のホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が10ないし25原子%の範囲である<20>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<22>
前記脱硼処理段階は、前記対象粉末の全体が浸硼されるまで行われるか、あるいはホウ素合金鉄粉末の全体が脱硼されるまで行われる<18>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<23>
前記対象粉末は、ホウ素が固溶されるか、あるいはホウ素と結合してホウ素化合物を形成しうる金属元素である<18>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<24>
前記金属は、Fe、Ti、Cr、Zr、Hf、V、Ta、Mo、Ni、Co、Al、Si及びWのうちから選択される何れか1つ以上である<23>に記載の混合粉末の製造方法。
<25>
前記対象粉末内で浸硼処理される領域の融点が、前記浸硼処理される前の前記対象粉末の融点に比べてさらに低くする<18>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<26>
前記混合された粉末は、前記ホウ素合金鉄粉末が5ないし95重量%の範囲で混合されている<18>に記載の混合粉末の製造方法。
<27>
前記混合された粉末は、活性剤が0.5ないし20重量%の範囲にさらに混合されている<18>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<28>
前記活性剤は、Na 3 AlF 6 、KBF 4 、AlF 3 、NaCl、NaF、CaF 2 及びNH 4 C l のうちから選択される何れか1つ以上を含む<27>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<29>
前記脱硼処理段階は、酸化防止雰囲気で行われる<18>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<30>
前記酸化防止雰囲気は、窒素、アルゴン、水素及び真空雰囲気のうちから選択される何れか1つ以上を使う<9>に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
<31>
ホウ素合金鉄粉末と、
少なくとも一部に浸硼領域が形成された対象粉末と、を含み、
前記ホウ素合金鉄粉末は、少なくとも一部に脱硼によるホウ素の含量が低くなることによって融点が低くなった脱硼領域が形成されたホウ素合金混合粉末。
<32>
前記対象粉末は、全体に浸硼領域に形成されたものであるか、前記ホウ素合金鉄粉末は、全体に脱硼領域が形成されたものである<31>に記載のホウ素合金混合粉末。
<33>
前記脱硼領域は、前記ホウ素合金鉄粉末の表面に位置した<31>に記載のホウ素合金混合粉末。
<34>
前記ホウ素合金鉄粉末は、SiまたはCのうち何れか1つ以上をさらに含む<31>に記載のホウ素合金混合粉末。
<35>
前記浸硼領域は、金属のホウ素固溶体、または金属とホウ素とのホウ素化合物である<31>に記載のホウ素合金混合粉末。
<36>
前記金属は、Fe、Ti、Cr、Zr、Hf、V、Ta、Mo、Ni、Co、Al、Si及びWのうちから選択される何れか1つ以上である<35>に記載のホウ素合金混合粉末。
<37>
前記浸硼領域は、前記金属に比べて融点がさらに低い<35>に記載のホウ素合金混合粉末。
<38>
前記浸硼領域は、前記対象粉末の表面に位置した<31>に記載のホウ素合金混合粉末。
<39>
脱硼処理されたホウ素合金鉄粉末及び浸硼処理された対象粉末が混合された混合粉末を所定の温度で加熱して、前記脱硼処理されたホウ素合金鉄粉末と前記浸硼処理された対象粉末とを結合させる段階を含む粉末結合体の製造方法。
<40>
前記脱硼処理されたホウ素合金鉄粉末と前記浸硼処理された対象粉末との製造方法は、
ホウ素合金鉄粉末と対象粉末とが混合された混合粉末を準備する段階と、
前記混合粉末を熱処理することによって、前記対象粉末の少なくとも一部を浸硼処理しながら、前記ホウ素合金鉄粉末の少なくとも一部を脱硼処理して、前記ホウ素合金鉄粉末の融点を減少させる脱硼処理段階と、
を含む<39>に記載の粉末結合体の製造方法。
<41>
前記脱硼処理されたホウ素合金鉄粉末と前記浸硼処理された対象粉末以外に第3の粉末とをさらに添加して、前記第3の粉末を前記脱硼処理されたホウ素合金鉄粉末及び前記浸硼処理された対象粉末のうち何れか1つ以上と結合させて製造する<39>に記載の粉末結合体の製造方法。
<42>
前記第3の粉末は、純金属粉末、合金粉末、またはセラミック粉末を含む<41>に記載の粉末結合体の製造方法。
<43>
前記合金粉末は、自溶性合金粉末を含む<42>に記載の粉末結合体の製造方法。
<44>
前記セラミック粉末は、金属の酸化物、炭化物、窒化物及びホウ化物のうち何れか1つ以上を含む<42>に記載の粉末結合体の製造方法。
<45>
前記混合粉末は、溶剤をさらに含む<39>に記載の粉末結合体の製造方法。
<46>
前記脱硼処理段階前、前記ホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が17原子%以上である<40>に記載の粉末結合体の製造方法。
<47>
前記脱硼処理段階を経た前記混合粉末内のホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が5原子%ないし35原子%である<40>に記載の粉末結合体の製造方法。
<48>
前記脱硼処理段階後、前記混合粉末内のホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が10原子%ないし25原子%である<47>に記載の粉末結合体の製造方法。
<49>
前記ホウ素合金鉄粉末は、SiまたはCのうち何れか1つ以上をさらに含む<39>に記載の粉末結合体の製造方法。
<50>
前記対象粉末は、ホウ素が固溶されるか、あるいはホウ素と結合してホウ素化合物を形成しうる金属元素を含む<39>に記載の粉末結合体の製造方法。
<51>
前記対象粉末は、Fe、Ti、Cr、Zr、Hf、V、Ta、Mo、Ni、Co、Al、Si及びWのうちから選択される何れか1つ以上を含む<39>に記載の粉末結合体の製造方法。
<52>
前記混合粉末のうち、前記ホウ素合金鉄粉末の含量は、5重量%ないし95重量%である<39>に記載の粉末結合体の製造方法。
<53>
前記混合粉末は、活性剤が0.5重量%ないし20重量%さらに混合されている<39>に記載の粉末結合体の製造方法。
<54>
前記活性剤は、Na 3 AlF 6 、KBF 4 、AlF 3 、NaCl、NaF、CaF 2 及びNH 4 Clのうちから選択される何れか1つ以上を含む<53>に記載の粉末結合体の製造方法。
<55>
前記脱硼処理段階は、酸化防止雰囲気で行われる<40>に記載の粉末結合体の製造方法。
<56>
前記酸化防止雰囲気は、窒素、アルゴン、水素及び真空雰囲気のうちから選択される何れか1つ以上を使う<55>に記載の粉末結合体の製造方法。
<57>
少なくとも一部に浸硼領域が形成された対象粉末と、
少なくとも一部に脱硼領域が形成されたホウ素合金鉄粉末と、を含み、
前記浸硼領域と前記脱硼領域とのうち何れか1つの少なくとも一部が溶融後、凝固されて互いに結合されるか、あるいは前記浸硼領域と前記脱硼領域とが焼結されて互いに結合された組職を有する粉末結合体。
<58>
前記脱硼領域は、前記ホウ素合金鉄粉末の表面に位置する<57>に記載の粉末結合体。
<59>
前記ホウ素合金鉄粉末は、SiまたはCのうち何れか1つ以上をさらに含む<57>に記載の粉末結合体。
<60>
前記浸硼領域に金属のホウ素固溶体、または金属とホウ素とのホウ素化合物が形成された<57>に記載の粉末結合体。
<61>
前記金属は、Fe、Ti、Cr、Zr、Hf、V、Ta、Mo、Ni、Co、Al、Si及びWのうちから選択される何れか1つ以上を含む<60>に記載の粉末結合体。
<62>
少なくとも一部に脱硼領域が形成されたホウ素合金鉄粉末と少なくとも一部に浸硼領域が形成された対象粉末とを混合した混合粉末を鋼管内に配置する段階と、
前記鋼管内に配された前記混合粉末を加熱溶融凝固して、前記鋼管の内部面に被覆層を形成する段階と、
を含む鋼管の製造方法。
<63>
前記混合粉末を加熱溶融凝固して、前記鋼管の内部面に被覆層を形成する段階は、前記混合粉末が配された前記鋼管を回転させながら加熱及び冷却することで具現される<62>に記載の鋼管の製造方法。
<64>
前記混合粉末を鋼管内に配置する段階は、
ホウ素合金鉄粉末と対象粉末とを混合する段階と、
混合された前記ホウ素合金鉄粉末と前記対象粉末とを共に熱処理することによって、前記対象粉末の少なくとも一部を浸硼処理して、前記浸硼領域を形成しながら、前記ホウ素合金鉄粉末の少なくとも一部を脱硼処理して、前記脱硼領域を形成する段階と、
を含む<62>に記載の鋼管の製造方法。
<65>
前記ホウ素合金鉄粉末は、ケイ素または炭素のうち少なくとも何れか1つをさらに含む<62>に記載の鋼管の製造方法。
<66>
前記対象粉末は、鉄、チタン、クロム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、タンタル、モリブデン、ニッケル、コバルト、アルミニウム、ケイ素及びタングステンのうち少なくとも何れか1つを含む<62>に記載の鋼管の製造方法。
<67>
前記混合粉末のうち、前記ホウ素合金鉄粉末の含量は、5重量%ないし95重量%である<62>に記載の鋼管の製造方法。
<68>
前記ホウ素合金鉄粉末と前記対象粉末との平均粒度は、ASTM標準体で200メッシュないし20メッシュである<62>に記載の鋼管の製造方法。
<69>
前記鋼管内の前記混合粉末は、クロム合金鉄粉末及び溶剤(flux)のうち少なくとも何れか1つをさらに含む<62>に記載の鋼管の製造方法。
<70>
前記クロム合金鉄粉末は、炭素を2重量%以上及びクロムを50重量%以上含む<69>に記載の鋼管の製造方法。
<71>
前記混合粉末のうち、前記クロム合金鉄粉末の含量は、5重量%ないし95重量%である<69>に記載の鋼管の製造方法。
<72>
前記クロム合金鉄粉末は、鉄、クロム、ケイ素及び炭素のうち少なくとも何れか1つを含む<69>に記載の鋼管の製造方法。
<73>
前記クロム合金鉄粉末の平均粒度は、ASTM標準体で200メッシュ(mesh)ないし4メッシュである<69>に記載の鋼管の製造方法。
<74>
前記鋼管の回転速度は、5Gないし120Gであり、前記Gは、下記のような式で表現される<62>に記載の鋼管の製造方法。
G=遠心力/重力=5.6X10 −7 X鋼管内径(mm)X回転数(rpm) 2
<75>
前記加熱は、ガス燃焼加熱、電気抵抗加熱及び高周波誘導加熱のうち何れか1つを含む<62>に記載の鋼管の製造方法。
<76>
前記加熱は、加熱温度が1000℃ないし1500℃である<75>に記載の鋼管の製造方法。
<77>
鋼管の内部面に被覆層を含み、
前記被覆層の組職は、基地金属または結合材として少なくとも一部に脱硼領域が形成されたホウ素合金鉄粉末と少なくとも一部に浸硼領域が形成された対象粉末とが溶融された後、凝固された組職を有する鋼管。
<78>
前記被覆層の組職は、強化材としてクロム合金鉄をさらに含む<77>に記載の鋼管。
<79>
前記強化材は、鉄、10重量%ないし80重量%のクロム、2重量%ないし10重量%の炭素及び2.5重量%以下のケイ素を含む<78>に記載の鋼管。
<80>
前記結合材は、鉄及びホウ素を含み、前記強化材は、鉄、クロム、シリコン及び炭素のうち少なくとも何れか1つを含む<78>に記載の鋼管。
<81>
前記結合材は、ホウ素の含量が5原子%ないし35原子%である<77>に記載の鋼管。
<82>
前記被覆層は、鉄、クロム、ケイ素、炭素及びホウ素のうち少なくとも何れか1つを含む<77>に記載の鋼管。
<83>
前記ホウ素の含有量は、10重量%以下(0超過)の範囲を有する<82>に記載の鋼管。
<84>
前記炭素の含有量は、10重量%以下(0超過)の範囲を有する<83>に記載の鋼管。
<85>
前記クロムの含有量は、60重量%以下(0超過)の範囲を有する<82>に記載の鋼管。
<86>
前記ケイ素の含有量は、2.5重量%以下(0超過)の範囲を有する<83>に記載の鋼管。
Claims (33)
- ホウ素合金鉄粉末及び対象粉末が混合された粉末を準備する段階と、
所定の熱処理を通じて前記対象粉末の少なくとも一部を浸硼処理しながら、前記ホウ素合金鉄粉末の少なくとも一部を脱硼処理して、前記ホウ素合金鉄粉末の融点を減少させる脱硼処理段階と、
を含む、少なくとも一部に脱硼領域が形成されたホウ素合金鉄粉末と少なくとも一部に浸硼領域が形成された対象粉末とを含むホウ素合金混合粉末の製造方法であって、
前記ホウ素合金鉄粉末の脱硼領域は、脱硼によるホウ素含有量の減少により、脱硼前よりも低い融点を有する、製造方法。 - 前記脱硼処理段階前、前記ホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が17原子%以上である請求項1に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
- 前記脱硼処理段階後、前記ホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が5ないし35原子%の範囲である請求項1に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
- 前記脱硼処理段階後、混合粉末内のホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が10ないし25原子%の範囲である請求項3に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
- 前記対象粉末は、ホウ素が固溶されるか、あるいはホウ素と結合してホウ素化合物を形成しうる金属元素である請求項1に記載のホウ素合金混合粉末の製造方法。
- 前記金属は、Fe、Ti、Cr、Zr、Hf、V、Ta、Mo、Ni、Co、Al、Si及びWのうちから選択される何れか1つ以上である請求項5に記載の混合粉末の製造方法。
- 前記混合された粉末は、前記ホウ素合金鉄粉末が5ないし95重量%の範囲で混合されている請求項1に記載の混合粉末の製造方法。
- 少なくとも一部に脱硼領域が形成されたホウ素合金鉄粉末と、
少なくとも一部に浸硼領域が形成された対象粉末と、を含み、
前記ホウ素合金鉄粉末の脱硼領域の融点は、脱硼されていない状態の前記ホウ素合金鉄粉末の融点よりも低い、
ホウ素合金混合粉末。 - 前記ホウ素合金鉄粉末は、SiまたはCのうち何れか1つ以上をさらに含む請求項8に記載のホウ素合金混合粉末。
- 前記浸硼領域は、金属のホウ素固溶体、または金属とホウ素とのホウ素化合物である請求項8に記載のホウ素合金混合粉末。
- 前記金属は、Fe、Ti、Cr、Zr、Hf、V、Ta、Mo、Ni、Co、Al、Si及びWのうちから選択される何れか1つ以上である請求項10に記載のホウ素合金混合粉末。
- 少なくとも一部に脱硼領域が形成されたホウ素合金鉄粉末と少なくとも一部に浸硼領域が形成された対象粉末とを含むホウ素合金混合粉末を所定の温度で加熱して、前記ホウ素合金鉄粉末と前記対象粉末とを結合させる段階を含み、
前記ホウ素合金鉄粉末の脱硼領域の融点は、脱硼されていない状態の前記ホウ素合金鉄粉末の融点よりも低い、
粉末結合体の製造方法。 - 前記少なくとも一部に脱硼領域が形成されたホウ素合金鉄粉末と少なくとも一部に浸硼領域が形成された対象粉末とを含むホウ素合金混合粉末の製造方法は、
ホウ素合金鉄粉末と対象粉末とが混合された混合粉末を準備する段階と、
前記混合粉末を熱処理することによって、前記対象粉末の少なくとも一部を浸硼処理しながら、前記ホウ素合金鉄粉末の少なくとも一部を脱硼処理して、前記ホウ素合金鉄粉末の融点を減少させる脱硼処理段階と、
を含む請求項12に記載の粉末結合体の製造方法。 - 前記ホウ素合金鉄粉末と前記対象粉末以外に第3の粉末をさらに添加して、前記第3の粉末を前記ホウ素合金鉄粉末及び前記対象粉末のうち何れか1つ以上と結合させることを更に含む、請求項12に記載の粉末結合体の製造方法。
- 前記脱硼処理段階前、前記ホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が17原子%以上である請求項13に記載の粉末結合体の製造方法。
- 前記脱硼処理段階を経た前記混合粉末内のホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が5原子%ないし35原子%である請求項13に記載の粉末結合体の製造方法。
- 前記脱硼処理段階後、前記混合粉末内のホウ素合金鉄粉末は、ホウ素の含量が10原子%ないし25原子%である請求項16に記載の粉末結合体の製造方法。
- 前記対象粉末は、ホウ素が固溶されるか、あるいはホウ素と結合してホウ素化合物を形成しうる金属元素を含む請求項12に記載の粉末結合体の製造方法。
- 前記浸硼領域に金属のホウ素固溶体、または金属とホウ素とのホウ素化合物が形成された請求項12に記載の粉末結合体の製造方法。
- 前記金属は、Fe、Ti、Cr、Zr、Hf、V、Ta、Mo、Ni、Co、Al、Si及びWのうちから選択される何れか1つ以上を含む請求項19に記載の粉末結合体の製造方法。
- 少なくとも一部に脱硼領域が形成されたホウ素合金鉄粉末と少なくとも一部に浸硼領域が形成された対象粉末とを含むホウ素合金混合粉末を鋼管内に配置する段階と、
前記鋼管内に配された前記混合粉末を加熱溶融凝固して、前記鋼管の内部面に被覆層を形成する段階と、
を含み、
前記ホウ素合金鉄粉末の脱硼領域の融点は、脱硼されていない状態の前記ホウ素合金鉄粉末の融点よりも低い、
鋼管の製造方法。 - 前記混合粉末を加熱溶融凝固して、前記鋼管の内部面に被覆層を形成する段階は、前記混合粉末が配された前記鋼管を回転させながら加熱及び冷却することで具現される請求項21に記載の鋼管の製造方法。
- 前記混合粉末を鋼管内に配置する段階は、
ホウ素合金鉄粉末と対象粉末とを混合する段階と、
混合された前記ホウ素合金鉄粉末と前記対象粉末とを共に熱処理することによって、前記対象粉末の少なくとも一部を浸硼処理して、前記浸硼領域を形成しながら、前記ホウ素合金鉄粉末の少なくとも一部を脱硼処理して、前記脱硼領域を形成する段階と、
を含む請求項21に記載の鋼管の製造方法。 - 前記対象粉末は、鉄、チタン、クロム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、タンタル、モリブデン、ニッケル、コバルト、アルミニウム、ケイ素及びタングステンのうち少なくとも何れか1つを含む請求項21に記載の鋼管の製造方法。
- 前記鋼管内の前記混合粉末は、クロム合金鉄粉末及び溶剤(flux)のうち少なくとも何れか1つをさらに含む請求項21に記載の鋼管の製造方法。
- 前記クロム合金鉄粉末は、炭素を2重量%以上及びクロムを50重量%以上含む請求項25に記載の鋼管の製造方法。
- 前記混合粉末のうち、前記クロム合金鉄粉末の含量は、5重量%ないし95重量%である請求項25に記載の鋼管の製造方法。
- 前記被覆層の組織は、強化材としてクロム合金鉄をさらに含む請求項25に記載の鋼管の製造方法。
- 前記強化材は、鉄、10重量%ないし80重量%のクロム、2重量%ないし10重量%の炭素及び2.5重量%以下のケイ素を含む請求項28に記載の鋼管の製造方法。
- 前記被覆層は、鉄、クロム、ケイ素、炭素及びホウ素のうち少なくとも何れか1つを含む請求項21に記載の鋼管の製造方法。
- 前記被覆層における前記ホウ素の含有量は、10重量%以下(0超過)の範囲を有する請求項30に記載の鋼管の製造方法。
- 前記被覆層における前記炭素の含有量は、10重量%以下(0超過)の範囲を有する請求項31に記載の鋼管の製造方法。
- 前記被覆層における前記クロムの含有量は、60重量%以下(0超過)の範囲を有する請求項30に記載の鋼管の製造方法。
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