JP7002169B2 - 靱性及び耐摩耗性を有する多重硬質相含有鉄合金 - Google Patents
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Description
本出願は、米国仮出願第62/092672号(発明の名称「靱性及び耐摩耗性を有する多重硬質相含有鉄合金」、2015年12月16日出願)、米国仮出願第62/127128号(発明の名称「靱性及び耐摩耗性を有する多重硬質相含有鉄合金」、2015年3月2日出願)、及び米国仮出願第62/189904号(発明の名称「靱性及び耐摩耗性を有する多重硬質相含有鉄合金」、2015年7月8日出願)の利益を主張するものである。これらの内容は、本明細書に参考として組み込まれる。
前記合金のマトリクスが、ほぼ球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物からなり、
前記ほぼ球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物の体積分率が、5%以上であり、ほぼ球状の相が、2:1以下のアスペクト比を有し、該アスペクト比が、該ほぼ球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物の、横断面における主軸と直交する径との比として定義され、
横断面における最大寸法が50μm以上で、アスペクト比が2:1よりも大きい過共晶で棒状の相の体積分率が、5%以下である。
前記合金のマトリクスが、液相線でのモル分率が5%以上であるM2B又はM3B2(ここで、Mは、Fe、Cr、Mo、及び/又はWからなり、Mは、Mo+Wが15重量%以上である)と、液相線でのモル分率が5%以下である過共晶で棒状の相とからなり、
1300Kでの全ホウ化物及びホウ炭化物の総モル分率が、10%以上である。
前記ほぼ球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物の体積分率が、5%以上であり、ほぼ球状の相が、2:1以下のアスペクト比を有し、該アスペクト比が、該ほぼ球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物の、横断面における主軸と直交するフェレ径との比として定義され、
横断面における最大寸法が50μm以上で、アスペクト比が2:1よりも大きい過共晶で棒状の相の体積分率が、5%以下であり、
ホウ化物及びホウ炭化物の総体積分率が、10%以上である。
前記合金のマトリクスが、フェライト、オーステナイト、マルテンサイト、パーライト、及び/もしくはベイナイトの1つ又はそれ以上からなり、
鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物の体積分率が、5%以上であり、
Nb、Ti、V、Zr、W、Mo、Hfの1つもしくはそれ以上が75重量%以上である金属構成成分を有する、炭化物、ホウ化物、及び/もしくはホウ炭化物の1つ又はそれ以上の体積分率が、5%以上であり、
凝固のあいだに液体から生じ、鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有する、主要な炭化物又はホウ炭化物の体積分率が、5%以下であり、
50μmを超える最長寸法を有し、液相線以前で生じ、鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物の体積分率が、15%以下である。
X16- B:2.62 C:1.84 Cr:20.7 Si:1.2 Ti:4.2 W:4.6;
X36- B:1.56 C:2.01 Cr:18.8 Si:1.2 Zr:14;
X37- B:1.91 C:2.57 Cr:21.1 Si:1.2 Ti:3.8 Zr:5.7;
X38- B:1.2 C:1.94 Cr:16.7 Si:1.36 Zr:12;
X39- B:3.16 C:2.15 Cr:14.9 Si:1 Ti:7.5 Zr:6.5;
X40- B:1.3 C:2.16 Cr:18.5 Zr:10.7;
X42- B:1.68 C:1.65 Cr:21.6 Ti:4.93;又は
X42-MW- B:1.1 C:1.46 Cr:19.4 Ti:4.57
である。
B:1.1~2.62;
C:1.46~2.57;
Cr:14.9~21.6;
Si:0~1.36;
Ti:0~7.5;
W:0~4.6;及び
Zr:0~14
である。
前記合金のマトリクスが、フェライト、オーステナイト、マルテンサイト、パーライト、及び/もしくはベイナイトの1つ又はそれ以上からなり、
1300Kで測定した、鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物のモル分率が、5%以上であり、
1300Kで測定した、Nb、Ti、V、Zr、W、Mo、Hfの1つもしくはそれ以上が75重量%以上である金属構成成分を有する、炭化物、ホウ化物、及び/もしくはホウ炭化物の1つ又はそれ以上のモル分率が、5%以上であり、
凝固のあいだの固相線で測定した、鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有する、炭化物又はホウ炭化物のモル分率が、5%以下であり、
過共晶(液相線以前で形成)で、鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物のモル分率が、15%以下である。
X16- B:2.62 C:1.84 Cr:20.7 Si:1.2 Ti:4.2 W:4.6;
X36- B:1.56 C:2.01 Cr:18.8 Si:1.2 Zr:14;
X37- B:1.91 C:2.57 Cr:21.1 Si:1.2 Ti:3.8 Zr:5.7;
X38- B:1.2 C:1.94 Cr:16.7 Si:1.36 Zr:12;
X39- B:3.16 C:2.15 Cr:14.9 Si:1 Ti:7.5 Zr:6.5;
X40- B:1.3 C:2.16 Cr:18.5 Zr:10.7;
X42- B:1.68 C:1.65 Cr:21.6 Ti:4.93;又は
X42-MW- B:1.1 C:1.46 Cr:19.4 Ti:4.57
である。
B:1.1~2.62;
C:1.46~2.57;
Cr:14.9~21.6;
Si:0~1.36;
Ti:0~7.5;
W:0~4.6;及び
Zr:0~14
である。
前記合金のマトリクスが、フェライト、オーステナイト、マルテンサイト、パーライト、及び/もしくはベイナイトの1つ又はそれ以上からなり、
鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物の体積分率が、5%以上であり、
Nb、Ti、V、Zr、W、Mo、Hfの1つ又はそれ以上が75重量%以上である金属構成成分を有する、炭化物、ホウ化物、及び/もしくはホウ炭化物の1つ又はそれ以上の体積分率が、2%以上であり、
M2B及び/又はM3B2の体積分率が、5%以上であり、ここで、
a)M2B中のMが、10重量%以上の各元素:Fe、Cr、Mo、及びWで、M3B2中のMが、15重量%以上の各元素:Fe、Mo、及びWであり、かつ
b)Fe+Cr+Mo+Wが、Mの70重量%以上であり、
相体積分率の一部が、共晶構造で生じず、むしろほぼ球状形態であり、
凝固のあいだに液体から生じ、鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有する、主要な炭化物又はホウ炭化物の体積分率が、5%以下である。
X26- B:3.68 C:1.76 Cr:17.8 Mo:4.49 Nb:2.79 Ti:2.45 W:6.84;
X30- B:3.33 C:1.81 Cr:18.2 Mo:6.26 Si:3 W:9.5;
X31A- B4.1 C:1.67 Cr:18.9 Mo:10.9 Si:0.97 W:8.84 Zr:3.19;
X35- B:4.6 C:1.51 Cr:19.4 Mo:6.77 Ni:3.47 Si:.33 W:6.65 Zr:3.2;
X41- B:3.31 C:1.49 Cr:16.5 Mo:5.76 Ti:5.34 W:7.69;
X47- B:3.34 C:0.763 Cr:12 Mo:6.42 Ti:2.24 W:8.79;
X47A B:3.76 C:0.992 Cr:10.3 Mo:5.53 Ti:2.57 W:8.86;
X48- B:2.99 C:0.8 Cr:17 Mo:6.47 Ti:7.21 W:8;又は
X48A B:3.83 C:0.851 Cr:16.9 Mo:5.82 Ti:6.92 W:10.6
であり、
W-X47A: B:3.15 C:0.86 Cr:12.8 Mo: 5.97 Ti:1.92 W:8.75
W-X47B: B:2.76 C:0.8 Cr:12.1 Mo:5.79 Ti:1.86 W:8.9
W-X47C: B:4.41 C:1.14 Cr:15.9 Mo:8.1 Ti:2.8 W:10.9
W-X47D: B:4 C:1.1 Cr:12 Mo:5.6 Ti:1.9 W:7.75
MW-X47A-4: B:1.95 C:0.57 Cr:8.66 Mo:4.04 Ti:1.78 W:6.17
MW-X47B: B:1.73 C:0.5 Cr:7.94 Mo:3.99 Ti:1.76 W:5.97
MW-X47C-1: B:2.57 C:0.94 Cr:11.5 Mo:5.56 Ti:2.16 W:7.73
MW-X47C-3: B:2.94 C:0.87 Cr: 12.6 Mo:5.88 Ti:2.21 W:8.52
MW-X47C-4: B:2.52 C:0.79 Cr: 11.9 Mo:5.32 Ti:1.92 W:7.97
MW-X47C-6: B:2.51 C:0.76 Cr: 10.9 Mo:5.14 Ti:2 W:7.55
MW-X47D-1: B:2.43 C:0.8 Cr:8.04 Mo:3.81 Ti:1.66 W:6.1
X50: B:3.97 C:.96 Cr:8.97 Mo:3.91 Ti:2.5 W:12.9
X51: B:4.27 C:1.2 Cr:15 Mo:7.21 Ti:3.07 W:14.8
X52: B:5.02 C:0.36 Cr:14.3 Mo:4.57 Ti:2.37 W:19
X53: B:4.34 C:1 Cr:11.9 Mo:4.45 Ti:2.76 W:14
X53.1: B:3.98 C:0.95 Cr:8.59 Mo:4.22 Ti:2.47 W:11
X54: B:4.95 C:0.98 Cr:7.88 Mo:3.02 Ti:2.24 W:11.7
X55: B:4.04 C:1.01 Cr:1.52 Mo:9.61 Ti:2.26 W:17.5
X55.1: B:3.89 C:1.46 Cr:1.95 Mo:10 Ti:2.8 W:19
X58: B:2.66 C:0.84 Cr:11.1 Mo:5.24 Ti:1.68 W:10.5
X71: B:2.96 C:2.08 Cr:12.3 Mo:4.56 Ti:4.78 W:7.42
X72: B:2.53 C:2 Cr:14.1 Mo:6.12 Ti:5.79 W:7.95
X73: B:3.91 C:1.88 Cr:22 Mo:8.18 Ti:5.32 W:19.2
X74: B:2.54 C:0.83 Cr:24 Mo:8.95 Ti:4.13 W:19.1
X47A 14: B:3.25 C:1.08 Cr:16.3 Mo:6.32 Ti:2.2 W:9.95
W-X47A-D: B:2 C:0.6 Cr:8.1 Mo:4.22 Ti:1.53 W:6.24
W-X47C-D: B:2.57 C:.766 Cr:10.7 Mo:4.87 Ti:1.8 W:7.6
W-X47D-D: B:2.39 C:0.70 Cr:8.0 Mo:3.95 Ti:1.62 W:6.81
である。
B:1.95~5.02;
C:0.5~2.08;
Cr:1.52~24;
Mo:2.9~10;
Ti:0~7.21;
W:3.19~19.2;
Nb:0~1.86;及び
Zr:0~3.2
である。
前記合金のマトリクスが、フェライト、オーステナイト、マルテンサイト、パーライト、及び/もしくはベイナイトの1つ又はそれ以上からなり、
鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物のモル分率が、5%以上であり、
Nb、Ti、V、Zr、W、Mo、Hfの1つもしくはそれ以上が90重量%以上である金属構成成分を有する、炭化物、ホウ化物、及び/もしくはホウ炭化物の1つ又はそれ以上のモル分率が、2%以上であり、
M2B及び/又はM3B2のモル分率が、5%以上であり、ここで、
a)M2B中のMが、10重量%以上の各元素:Fe、Cr、Mo、及びWで、M3B2中のMが、15重量%以上の各元素:Fe、Mo、及びWであり、かつ
b)Fe+Cr+Mo+Wが、Mの70重量%以上であり、かつ
c)M2B及び/もしくはM3B2の1つ又はそれ以上の一部が、マトリクス液相線以前で生じ、
凝固のあいだに液体から生じ、鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有する、主要な炭化物又はホウ炭化物のモル分率が、5%以下である。
X26- B:3.68 C:1.76 Cr:17.8 Mo:4.49 Nb:2.79 Ti:2.45 W:6.84;
X30- B:3.33 C:1.81 Cr:18.2 Mo:6.26 Si:3 W:9.5;
X31A- B4.1 C:1.67 Cr:18.9 Mo:10.9 Si:0.97 W:8.84 Zr:3.19;
X35- B:4.6 C:1.51 Cr:19.4 Mo:6.77 Ni:3.47 Si:.33 W:6.65 Zr:3.2;
X41- B:3.31 C:1.49 Cr:16.5 Mo:5.76 Ti:5.34 W:7.69;
X47- B:3.34 C:0.763 Cr:12 Mo:6.42 Ti:2.24 W:8.79;
X47A B:3.76 C:0.992 Cr:10.3 Mo:5.53 Ti:2.57 W:8.86;
X48- B:2.99 C:0.8 Cr:17 Mo:6.47 Ti:7.21 W:8;又は
X48A B:3.83 C:0.851 Cr:16.9 Mo:5.82 Ti:6.92 W:10.6
であり、
W-X47A: B:3.15 C:0.86 Cr:12.8 Mo: 5.97 Ti:1.92 W:8.75
W-X47B: B:2.76 C:0.8 Cr:12.1 Mo:5.79 Ti:1.86 W:8.9
W-X47C: B:4.41 C:1.14 Cr:15.9 Mo:8.1 Ti:2.8 W:10.9
W-X47D: B:4 C:1.1 Cr:12 Mo:5.6 Ti:1.9 W:7.75
MW-X47A-4: B:1.95 C:0.57 Cr:8.66 Mo:4.04 Ti:1.78 W:6.17
MW-X47B: B:1.73 C:0.5 Cr:7.94 Mo:3.99 Ti:1.76 W:5.97
MW-X47C-1: B:2.57 C:0.94 Cr:11.5 Mo:5.56 Ti:2.16 W:7.73
MW-X47C-3: B:2.94 C:0.87 Cr: 12.6 Mo:5.88 Ti:2.21 W:8.52
MW-X47C-4: B:2.52 C:0.79 Cr: 11.9 Mo:5.32 Ti:1.92 W:7.97
MW-X47C-6: B:2.51 C:0.76 Cr: 10.9 Mo:5.14 Ti:2 W:7.55
MW-X47D-1: B:2.43 C:0.8 Cr:8.04 Mo:3.81 Ti:1.66 W:6.1
X50: B:3.97 C:.96 Cr:8.97 Mo:3.91 Ti:2.5 W:12.9
X51: B:4.27 C:1.2 Cr:15 Mo:7.21 Ti:3.07 W:14.8
X52: B:5.02 C:0.36 Cr:14.3 Mo:4.57 Ti:2.37 W:19
X53: B:4.34 C:1 Cr:11.9 Mo:4.45 Ti:2.76 W:14
X53.1: B:3.98 C:0.95 Cr:8.59 Mo:4.22 Ti:2.47 W:11
X54: B:4.95 C:0.98 Cr:7.88 Mo:3.02 Ti:2.24 W:11.7
X55: B:4.04 C:1.01 Cr:1.52 Mo:9.61 Ti:2.26 W:17.5
X55.1: B:3.89 C:1.46 Cr:1.95 Mo:10 Ti:2.8 W:19
X58: B:2.66 C:0.84 Cr:11.1 Mo:5.24 Ti:1.68 W:10.5
X71: B:2.96 C:2.08 Cr:12.3 Mo:4.56 Ti:4.78 W:7.42
X72: B:2.53 C:2 Cr:14.1 Mo:6.12 Ti:5.79 W:7.95
X73: B:3.91 C:1.88 Cr:22 Mo:8.18 Ti:5.32 W:19.2
X74: B:2.54 C:0.83 Cr:24 Mo:8.95 Ti:4.13 W:19.1
X47A 14: B:3.25 C:1.08 Cr:16.3 Mo:6.32 Ti:2.2 W:9.95
W-X47A-D: B:2 C:0.6 Cr:8.1 Mo:4.22 Ti:1.53 W:6.24
W-X47C-D: B:2.57 C:0.766 Cr:10.7 Mo:4.87 Ti:1.8 W:7.6
W-X47D-D: B:2.39 C:0.70 Cr:8.0 Mo:3.95 Ti:1.62 W:6.81
である。
B:1.95~5.02;
C:0.5~2.08;
Cr:1.52~24;
Mo:2.9~10;
Ti:0~7.21;
W:3.19~19.2;
Nb:0~1.86;及び
Zr:0~3.2
である。
前記合金のマトリクスが、フェライト、オーステナイト、マルテンサイト、パーライト、及び/もしくはベイナイトの1つ又はそれ以上からなり、
鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物の体積分率が、5%以上であり、
液体から生じる炭化物及び/又はホウ炭化物の体積分率が、5%以下であり、
M2B及び/又はM3B2の体積分率が、5%以上であり、ここで、
a)M2B中のMが、10重量%以上の各元素:Fe、Cr、Mo、及びWで、M3B2中のMが、15重量%以上の各元素:Fe、Mo、及びWであり、かつ
b)Fe+Cr+Mo+Wが、Mの70重量%以上であり、
相体積分率の一部が、共晶構造で生じず、むしろほぼ球状形態である。
X56: B:3 C:0.6 Cr:4 Mo:14 W:16
X57: B:3.08 C:0.4 Mo:7.56 W:8.61
X59: B:3.43 Mo:10.4 W:10.6
X60: B:4.48 Cr:7.62 Mo:4.6 W:9.48
X61: B:3.73 C:0.14 Cr:5.47 Mo:3.94 W:7.58
X62: B:4.16 C:0.04 Cr:6.59 Mo:4.51 W:8.22
X76: B:3 C:0.29 Cr: 11.7 Mo:5.35 W:7.87
P42-X85: B3.5 C0.85 Cr8 Mo5 Ti3.2 W10.5
P42-X86: B3.5 C0.85 Cr8 Ti3.2 W15
P42-X87: B3.8 C1.1 Cr8 Ti4.25 W17
P42-X88: B4.0 C1.15 Cr8 Ti4 W17
P42-X89: B3.9 C1.15 Cr8 Ti3.5 W18.5
P42-X90: B3.8 C1.1 Cr8 Mo13.5 Ti3.6 W3
P42-X91: B4 C1.15 Cr8 Mo16.5 Ti3.7 W3
P42-X92: B4.1 C1.15 Cr8 Mo16.5 Ti3 W3
P42-X93: B4.4 C1.2 Cr8 Mo16.5 Ti3 W3
P42-X93B: B4.1 C1.09 Cr7.5 Mn0.7 Mo12.05 Si0.35 Ti3.5
P42-X47F: B3 C0.8 Cr11.25 Mo10.15 Ti2
P42-X47G: B3 C0.8 Cr7.5 Mo10.15 Ti2
P42-X47H: B3 C0.8 Cr7.5 Mo10.15 Ti2.6
P42-X97: B4 C0.55 Cr7.5 Mo12.5
P42-X98: B4 C1.15 Cr7.5 Mo12.5 Nb6
P42-X99: B4.4 C1.2 Cr7.5 Mo13 Nb4
P42-X99MOD: B4.4 C1.2 Cr7.5 Mo13 Nb6
P42-X47I: B3.25 C0.88 Cr7.5 Mo10.15 Ti2
P42-X47J: B3.5 C0.95 Cr7.5 Mo10.15 Ti2
P42-X93D: B4.1 C1.1 Cr7.5 Mo13 Ti2
P42-X47C5- B4.9 C1.1 Cr16.3 Mo8.2 Ti3.1 W13
P42-X47C6 B5.2 C1.15 Cr16.3 Mo8.2 Ti3.1 W13
P42-X47C7- B5.2 C1.18 Cr14.9 Mo8.2 Ti5 W13
P42-X93MOD- B6.15 C1.65 Cr12.8 Mo21 Ti6.45 W3.2
P42-X47E- B4.25 C1.07 Cr14.8 Mo7.1 Ti4 W11.5
X93B 0.063- B5.85 C1.55 Cr10.7 Mn1 Mo17.2 Si0.5 Ti4.95
X93B 0.109- B6.8 C1.8 Cr13.35 Mn1 Mo22 Si0.5 Ti5.8
X93C-B5.85 C1.55 Cr10.7 Mn1 Mo18 Si0.5 Ti4.95
X93C MOD-B5.5 C1.47 Cr11.45 Mn1 Mo16.3 Si0.5 Ti4.7
P42-X84- B4 C0.76 Cr10.7 Ti 2.8 W15.8
X47I- B5 C1.35 Cr11.5 Mn1 Mo15.5 Si0.5 Ti3.4
X47I MOD- B5.1 C1.1 Cr11.5 Mn1 Mo15.5 Si0.5 Ti2.6
X47I MOD2- B5 C1.35 Cr11.5 Mn1 Mo15.5 Nb2.5 Si0.5 Ti1.5
である。
B:3~4.48
C:0~0.6
Cr:0~11.7
Mo:3.94~14
W:7.58~16
である。
前記合金のマトリクスが、フェライト、オーステナイト、マルテンサイト、パーライト、及び/もしくはベイナイトの1つ又はそれ以上からなり、
鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物のモル分率が、5%以上であり、
固相線以前で生じる炭化物及び/又はホウ炭化物のモル分率が、5%以下であり、
M2B及び/又はM3B2のモル分率が、5%以上であり、ここで、
a)M2B中のMが、10重量%以上の各元素:Fe、Cr、Mo、及びWで、M3B2中のMが、15重量%以上の各元素:Fe、Mo、及びWであり、かつ
b)Fe+Cr+Mo+Wが、Mの70重量%以上であり、かつ
c)M2B及び/もしくはM3B2の1つ又はそれ以上の一部が、マトリクス液相線以前で生じる。
X56: B:3 C:0.6 Cr:4 Mo:14 W:16
X57: B:3.08 C:0.4 Mo:7.56 W:8.61
X59: B:3.43 Mo:10.4 W:10.6
X60: B:4.48 Cr:7.62 Mo:4.6 W:9.48
X61: B:3.73 C:0.14 Cr:5.47 Mo:3.94 W:7.58
X62: B:4.16 C:0.04 Cr:6.59 Mo:4.51 W:8.22
X76: B:3 C:0.29 Cr: 11.7 Mo:5.35 W:7.87
である。
B:3~4.48
C:0~0.6
Cr:0~11.7
Mo:3.94~14
W:7.58~16
である。
前記合金が、マトリクスを形成するように構成されており、
前記マトリクスが、ほぼ球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物からなり、
前記ほぼ球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物の体積分率が、5%以上であり、ほぼ球状の相が、2:1以下のアスペクト比を有し、該アスペクト比が、該ほぼ球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物の、横断面における主軸と直交する径との比として定義され、
横断面における最大寸法が50μm以上で、アスペクト比が2:1よりも大きい過共晶で棒状の相の体積分率が、5%以下であり、
ホウ化物及びホウ炭化物の総体積分率が、10%以上である。
B:1.95~5.5、
C:0~2.08、
Cr:1.52~24、
Mo:2.9~22、
Ti:0~7.21、
W:0~19.2、
Nb:0~6、及び
Zr:0~3.2
である。
B:1.95~5.5、
C:0~2.08、
Cr:1.52~24、
Mo:2.9~22、
Ti:0~7.21、
W:0~19.2、
Nb:0~6、及び
Zr:0~3.2である。いくつかの実施態様においては、Mo+Wが、8重量%(約8重量%)又はそれ以上であることができる。
前記マトリクスが、フェライト、オーステナイト、マルテンサイト、パーライト、及び/もしくはベイナイトの1つ又はそれ以上からなり、
1300Kで測定した、鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物のモル分率が、5%以上であり、
1300Kで測定した、Nb、Ti、V、Zr、W、Mo、Hfの1つもしくはそれ以上が75重量%以上である金属構成成分を有する、炭化物、ホウ化物、及び/もしくはホウ炭化物の1つ又はそれ以上のモル分率が、5%以上であり、
過共晶(液相線以前で形成)で、鉄+クロムが75重量%以上である金属構成成分を有するホウ化物のモル分率が、15%以下である。
B:2.62 C:1.84 Cr:20.7 Si:1.2 Ti:4.2 W:4.6;
B:1.56 C:2.01 Cr:18.8 Si:1.2 Zr:14;
B:1.91 C:2.57 Cr:21.1 Si:1.2 Ti:3.8 Zr:5.7;
B:1.2 C:1.94 Cr:16.7 Si:1.36 Zr:12;
B:3.16 C:2.15 Cr:14.9 Si:1 Ti:7.5 Zr:6.5;
B:1.3 C:2.16 Cr:18.5 Zr:10.7;
B:1.68 C:1.65 Cr:21.6 Ti:4.93;又は
B:1.1 C:1.46 Cr:19.4 Ti:4.57
である。
B:1.1~2.62、
C:1.46~2.57、
Cr:14.9~21.6、
Si:0~1.36、
Ti:0~7.5、
W:0~4.6、
Zr:0~14、及び
Nb:0~10
である。
いくつかの実施態様においては、合金は、特定の化学的組成範囲によって充分に類型化され得る。
B:1.7~4.2(又は、約1.7~約4.2)
C:0~2.4(又は、約0~約2.4)
Cr:0~25(又は、約0~約25)
Mo:0~16(又は、約0~約16)
Mn:0~0.5(又は、約0~約0.5)
Ti:0~6(又は、約0~約6)
V:0~12(又は、約0~約12)
W:0~20(又は、約0~約20)
B:1.95~5.5(又は、約1.95~約5.5)
C:0~2.08(又は、約0~約2.08)
Cr:1.52~24(又は、約1.52~約24)
Mo:2.9~22(又は、約2.9~約22)
Ti:0~7.21(又は、約0~約7.21)
W:0~19.2(又は、約0~約19.2)
Nb:0~6(又は、約0~約6)
Zr:0~3.2(又は、約0~約3.2)
B:1.7~4.4(又は、約1.7~約4.4)
C:0~2.4(又は、約0~約2.4)
Cr:0~25(又は、約0~約25)
Mo:0~16(又は、約0~約16)
Nb:0~6(又は、約0~約6)
V:0~12(又は、約0~約12)
W:0~20(又は、約0~約20)
B:約1.7~約4.4(又は、約1.7~約4.4)
C:0~約2.4(又は、約0~約2.4)
Cr:0~約25(又は、約0~約25)
Mo:0~約16(又は、約0~約16)
Nb:0~約6(又は、約0~約6)
V:0~約12(又は、約0~約12)
X16- B:2.62 C:1.84 Cr:20.7 Si:1.2 Ti:4.2 W:4.6
X36- B:1.56 C:2.01 Cr:18.8 Si:1.2 Zr:14
X37- B:1.91 C:2.57 Cr:21.1 Si:1.2 Ti:3.8 Zr:5.7
X38- B:1.2 C:1.94 Cr:16.7 Si:1.36 Zr:12
X39- B:3.16 C:2.15 Cr:14.9 Si:1 Ti:7.5 Zr:6.5
X40- B:1.3 C:2.16 Cr:18.5 Zr:10.7
X42- B:1.68 C:1.65 Cr:21.6 Ti:4.93
X42-MW- B:1.1 C:1.46 Cr:19.4 Ti:4.57
X26- B:3.68 C:1.76 Cr:17.8 Mo:4.49 Nb:2.79 Ti:2.45 W:6.84
X30- B:3.33 C:1.81 Cr:18.2 Mo:6.26 Si:3 W:9.5
X31A- B4.1 C:1.67 Cr:18.9 Mo:10.9 Si:0.97 W:8.84 Zr:3.19
X35- B:4.6 C:1.51 Cr:19.4 Mo:6.77 Ni:3.47 Si:.33 W:6.65 Zr:3.2
X41- B:3.31 C:1.49 Cr:16.5 Mo:5.76 Ti:5.34 W:7.69
X47- B:3.34 C:0.763 Cr:12 Mo:6.42 Ti:2.24 W:8.79
X47A B:3.76 C:0.992 Cr:10.3 Mo:5.53 Ti:2.57 W:8.86
X48- B:2.99 C:0.8 Cr:17 Mo:6.47 Ti:7.21 W:8
X48A B:3.83 C:0.851 Cr:16.9 Mo:5.82 Ti:6.92 W:10.6
W-X47A: B:3.15 C:0.86 Cr:12.8 Mo: 5.97 Ti:1.92 W:8.75
W-X47B: B:2.76 C:0.8 Cr:12.1 Mo:5.79 Ti:1.86 W:8.9
W-X47C: B:4.41 C:1.14 Cr:15.9 Mo:8.1 Ti:2.8 W:10.9
W-X47D: B:4 C:1.1 Cr:12 Mo:5.6 Ti:1.9 W:7.75
MW-X47A-4: B:1.95 C:0.57 Cr:8.66 Mo:4.04 Ti:1.78 W:6.17
MW-X47B: B:1.73 C:0.5 Cr:7.94 Mo:3.99 Ti:1.76 W:5.97
MW-X47C-1: B:2.57 C:0.94 Cr:11.5 Mo:5.56 Ti:2.16 W:7.73
MW-X47C-3: B:2.94 C:0.87 Cr: 12.6 Mo:5.88 Ti:2.21 W:8.52
MW-X47C-4: B:2.52 C:0.79 Cr: 11.9 Mo:5.32 Ti:1.92 W:7.97
MW-X47C-6: B:2.51 C:0.76 Cr: 10.9 Mo:5.14 Ti:2 W:7.55
MW-X47D-1: B:2.43 C:0.8 Cr:8.04 Mo:3.81 Ti:1.66 W:6.1
X50: B:3.97 C:.96 Cr:8.97 Mo:3.91 Ti:2.5 W:12.9
X51: B:4.27 C:1.2 Cr:15 Mo:7.21 Ti:3.07 W:14.8
X52: B:5.02 C:0.36 Cr:14.3 Mo:4.57 Ti:2.37 W:19
X53: B:4.34 C:1 Cr:11.9 Mo:4.45 Ti:2.76 W:14
X53.1: B:3.98 C:0.95 Cr:8.59 Mo:4.22 Ti:2.47 W:11
X54: B:4.95 C:0.98 Cr:7.88 Mo:3.02 Ti:2.24 W:11.7
X55: B:4.04 C:1.01 Cr:1.52 Mo:9.61 Ti:2.26 W:17.5
X55.1: B:3.89 C:1.46 Cr:1.95 Mo:10 Ti:2.8 W:19
X58: B:2.66 C:0.84 Cr:11.1 Mo:5.24 Ti:1.68 W:10.5
X71: B:2.96 C:2.08 Cr:12.3 Mo:4.56 Ti:4.78 W:7.42
X72: B:2.53 C:2 Cr:14.1 Mo:6.12 Ti:5.79 W:7.95
X73: B:3.91 C:1.88 Cr:22 Mo:8.18 Ti:5.32 W:19.2
X74: B:2.54 C:0.83 Cr:24 Mo:8.95 Ti:4.13 W:19.1
X47A 14: B:3.25 C:1.08 Cr:16.3 Mo:6.32 Ti:2.2 W:9.95
W-X47A-D: B:2 C:0.6 Cr:8.1 Mo:4.22 Ti:1.53 W:6.24
W-X47C-D: B:2.57 C:.766 Cr:10.7 Mo:4.87 Ti:1.8 W:7.6
W-X47D-D: B:2.39 C:0.70 Cr:8.0 Mo:3.95 Ti:1.62 W:6.81
X56: B:3 C:0.6 Cr:4 Mo:14 W:16
X57: B:3.08 C:0.4 Mo:7.56 W:8.61
X59: B:3.43 Mo:10.4 W:10.6
X60: B:4.48 Cr:7.62 Mo:4.6 W:9.48
X61: B:3.73 C:0.14 Cr:5.47 Mo:3.94 W:7.58
X62: B:4.16 C:0.04 Cr:6.59 Mo:4.51 W:8.22
X76: B:3 C:0.29 Cr: 11.7 Mo:5.35 W:7.87
P42-X85: B3.5 C0.85 Cr8 Mo5 Ti3.2 W10.5
P42-X86: B3.5 C0.85 Cr8 Ti3.2 W15
P42-X87: B3.8 C1.1 Cr8 Ti4.25 W17
P42-X88: B4.0 C1.15 Cr8 Ti4 W17
P42-X89: B3.9 C1.15 Cr8 Ti3.5 W18.5
P42-X90: B3.8 C1.1 Cr8 Mo13.5 Ti3.6 W3
P42-X91: B4 C1.15 Cr8 Mo16.5 Ti3.7 W3
P42-X92: B4.1 C1.15 Cr8 Mo16.5 Ti3 W3
P42-X93: B4.4 C1.2 Cr8 Mo16.5 Ti3 W3
P42-X93B: B4.1 C1.09 Cr7.5 Mn0.7 Mo12.05 Si0.35 Ti3.5
P42-X47F: B3 C0.8 Cr11.25 Mo10.15 Ti2
P42-X47G: B3 C0.8 Cr7.5 Mo10.15 Ti2
P42-X47H: B3 C0.8 Cr7.5 Mo10.15 Ti2.6
P42-X97: B4 C0.55 Cr7.5 Mo12.5
P42-X98: B4 C1.15 Cr7.5 Mo12.5 Nb6
P42-X99: B4.4 C1.2 Cr7.5 Mo13 Nb4
P42-X99MOD: B4.4 C1.2 Cr7.5 Mo13 Nb6
P42-X47I: B3.25 C0.88 Cr7.5 Mo10.15 Ti2
P42-X47J: B3.5 C0.95 Cr7.5 Mo10.15 Ti2
P42-X93D: B4.1 C1.1 Cr7.5 Mo13 Ti2
B:1.1~2.62(又は、約1.1~約2.62)
C:1.46~2.57(又は、約1.46~約2.57)
Cr:14.9~21.6(又は、約14.9~約21.6)
Si:0~1.36(又は、約0~約1.36)
Ti:0~7.5(又は、約0~約7.5)
W:0~4.6(又は、約0~約4.6)
Zr:0~14(又は、約0~約14)
B:1.95~5.02(又は、約1.95~約5.02)
C:0.5~2.08(又は、約0.5~約2.08)
Cr:1.52~24(又は、約1.52~約24)
Mo:2.9~10(又は、約2.9~約10)
Ti:0~7.21(又は、約0~約7.21)
W:3.19~19.2(又は、約3.19~約19.2)
Nb:0~1.86(又は、約0~約1.86)
Zr:0~3.2(又は、約0~約3.2)
B:3~4.48(又は、約3~約4.48)
C:0~0.6(又は、約0~約0.6)
Cr:0~11.7(又は、約0~約11.7)
Mo:3.94~14(又は、約3.94~約14)
W:7.58~16(又は、約7.58~約16)
いくつかの実施態様においては、合金を、熱力学的平衡モデルによって充分に類型化することができる。
1)冷却のあいだに液状から生じたホウ化物の総モル分率
2)棒状形態を生じる過共晶のホウ化物、ホウ炭化物、及び炭化物のモル分率
3)液相線以前に過共晶相として生じる、M2B及びM3B2等のほぼ球状形態を生じるホウ化物のモル分率
1)シェイル凝固モデルで又は平衡条件下、固相線以前に生じるFe及び/又はCrから主になる金属構成成分を有する、M23(C,B)6、M7(C,B)3、及びM3(C,B)のモル分率
2)次の元素:V、Ti、Zr、Hf、W、Moの1つ又はそれ以上から主になる炭化物のモル分率
凝固図の例は図1に示されており、該図1は、本開示において類型化される全ての熱力学的平衡基準を実証している。
いくつかの実施態様においては、合金を、微細構造的基準によって類型化することができる。
1)過共晶で球状のホウ化物又はホウ炭化物で、
2)Feベースのマトリクスにおけるものであり、並びに
3)過共晶で棒状の炭化物、ホウ化物、及びホウ炭化物に対する制限を有する。
従来より、合金を形成する過共晶のホウ化物、炭化物、及びホウ炭化物は、大部分が棒状相の微細構造を有している。棒状相により、靱性が低く、クラッキングが激しく、耐衝撃性に劣るといった、望ましくない性能的特徴が齎される。しかしながら、過共晶相は、耐摩耗性に対して有利であるかもしれない。ここに記載の特有の合金は、過共晶で棒状の相を含まず、その代わり、ほぼ球状の形態を形成する、過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物を含んでいる。その結果得られる合金は、脆化棒状相がなく、過共晶硬質相の良好な摩耗特性を有する。
1)Mは、Fe、Cr、Mo、及び/又はWからなり、Mo+Wは、15重量%以上(もしくは、約15重量%以上)であり、かつ
2)Fe+Cr+Mo+Wは、Mの70重量%以上(もしくは、約70重量%以上)
である。
これらの相は、合金の脆化を齎すことが知られている。この基準は、脆化棒状相といわれるであろう。
1)過共晶で球状のホウ化物又はホウ炭化物で、
2)Feベースのマトリクスにおけるものであり、並びに
3)過共晶で棒状の炭化物、ホウ化物、及びホウ炭化物に対する制限を有する。
いくつかの実施態様においては、合金は、性能特性によって充分に類型化され得る。靱性及び耐摩耗性を有する合金にとって有利なのは、以下の性能を同時に有することである。
1)高耐摩耗性、
2)高耐衝撃性、及び
3)高バルク硬度
本開示における熱力学的、微細構造的、及び性能的な実施態様は、この開示と関連していることが示されている。例えば、熱力学的基準により、合金の微細構造を正確に予測することができる。さらに、合金の微細構造により、合金の性能を正確に予測することができる。
以下の実施例は具体的なものであり、これらに限定されるものではない。
実施例1において、本開示において特定される有利な微細構造的特徴と、過共晶ホウ化物相の化学構成がどのようにして形態の兆候となるのかと、を実証する。
実施例2において、耐衝撃性に対する微細構造の役割を示す。この研究において、P42-X47C及びE変形を、数種の既知の市販合金及び炭化クロムオーバーレイと比較した。これらの市販合金のうちいくつかは、棒状ホウ化物を含むことが知られており、該炭化クロムオーバーレイは、棒状炭化物を含むことが知られている。試験片を形成させるために、スチールプレート上に各合金を溶接した。得られた試験片に、該試験片が破損するまで、計20Jのエネルギーで、回転工具スチールハンマーにて衝撃を与えた。「破損」とは、衝撃の結果、少なくとも1gの溶接材料が、試験片から剥離しているか又は削り取られていることと定義される。衝撃試験において、高散乱は固有であるので、破損するまで数個の同一サンプルを試験し、平均衝撃をコンピューター計算することが、しばしば必要である。合金及び微細構造の種類と、破損するまでの平均衝撃とを含む試験結果を、表7に示す。表7に示すように、球状ホウ化物微細構造を含む合金のみが、破損するまで、2000を超える衝撃に耐えている。
実施例3において、合金コストを削減するために、熱力学的モデルを利用する合金に修飾を加える能力が実証される。本実施例において、合金組成物からWが除去され、Moで置き換えられた。この修飾は、WからMoへの単純な1:1の交換ではなく、むしろ、特定の基準を示した無W合金を同定するために、熱力学的モデル化ツールが採用された。
実施例4において、微細構造における炭化物及びホウ化物の、結果得られる形態に対する相化学構成の役割が実証される。特に、いずれかの相における高濃度クロムの欠落は、微細構造形態の兆候である。実施例の合金に存在する各相の、EDSによって測定した相化学構成を、表10に詳細に示す。EDSは、かなりの量でこれらの相に存在する炭素又はホウ素の測定が可能ではないことに留意すべきである。このように、各測定について原子パーセントが提供され、その結果、測定された金属含量は、既知の相化学量論(例えば、M3B2)に組み込まれ、金属を含まない、相の実際の化学構成を理解することができる。「マトリクス」はマルテンサイト鉄を、「球状」は過共晶球状ホウ化物粒子(M3B2又はM2B)を、「単離」は(Nb,Ti,V)炭化物を、「共晶1」はCr2Bを、及び「共晶2」はM23(C,B)6を示している。
いくつかの実施態様においては、組成物内のある特定の種類の硬質相によって、合金が定義付けられ得る。
いくつかの実施態様においては、合金は、2つ又はそれ以上の硬質相を有することができる。
いくつかの実施態様においては、合金を、熱力学的モデルによって類型化することができる。以下の4つの熱力学的基準を用い、ここに記載のホウ化物含有耐摩耗性合金を類型化することができる。
1)冷却のあいだに液状から生じた(Fe,Cr)ホウ化物のモル分率
2)鉄マトリクスの凝固が始まる前に生じた(Fe,Cr)ホウ化物のモル分率
3)溶融状態から材料が完全に凝固する前に生じるFe及び/もしくはCrから主になる金属構成物/成分を有する炭化物又はホウ炭化物のモル分率
4)次の元素:Nb、V、Ti、Zr、Hf、W、Moの1つもしくはそれ以上から主になる炭化物、ホウ化物、及び/又はホウ炭化物のモル分率
凝固図の例は図6に示されており、該図6は、本開示において説明される熱力学的基準を実証している。
いくつかの実施態様においては、合金はその微細構造的特徴によって類型化され得る。熱力学的基準の実施態様のように、これらの合金の微細構造は、(Fe,Cr)ホウ化物と、V、Ti、Zr、Hf、W、Moの1つもしくはそれ以上から主になり、凝固のあいだに液体中で生じる炭化物又はホウ炭化物に基づく主要なFe及び/もしくはCrがない、1つ又はそれ以上の他の硬質相とを備える鉄になり得る。これらの微細構造的基準は、以下の3つの主な技術を用いて計算され、検証され得る。
1)走査型電子顕微鏡(SEM)及び/又は光学顕微鏡から得られる顕微鏡写真の定量的金属組織学を、相分率の測定に使用することができる。
2)エネルギー分散型X線分析(EDX)を、各相に存在する、炭素以上の原子番号を有する元素の種類及び割合の同定に使用することができる。
3)X線回折(XRD)を、微細構造に存在する相の結晶学的構造の検証、及び各相の体積分率の別の測定の供給に使用することができる。
いくつかの実施態様においては、合金は、3つ又はそれ以上の硬質相を有することができる。
いくつかの実施態様においては、合金を、熱力学的モデルによって充分に類型化することができる。以下の4つの熱力学的基準を用い、ここに記載のホウ化物含有耐摩耗性合金を類型化した。
1)冷却のあいだに液状から生じた(Fe,Cr)ホウ化物のモル分率
2)式:M2B及び/又はM3B2(ここで、Mは、規定した範囲のFe、Cr、Mo、及びWを含む)を有する相のモル分率
3)溶融状態から材料が完全に凝固する前に生じるFe及び/もしくはCrから主になる金属構成成分を有する炭化物又はホウ炭化物のモル分率
4)次の元素:Nb、V、Ti、Zr、Hf、W、Moの1つ又はそれ以上から主になる炭化物のモル分率
凝固図の例は図10に示されており、該図10は、本開示において説明される全ての熱力学的基準を実証している。
以下に記載する微細構造的基準により、非常に優れた靱性及び非常に優れた耐摩耗性を発現する合金スペースを定義付けることができる。類型化された鉄合金は、液体から生じ、以下の微細構造的基準を固守し得る、少なくとも3つの異なる硬質相からなることができる。
1)M2B中のMが、10重量%以上(又は、約10重量%以上)の以下の各元素:Fe、Cr、Mo、及びWからなることができ、M3B2中のMが、15重量%以上(又は、約15重量%以上)の以下の各元素:Fe、Mo、及びWからなることができる。
2)Fe+Cr+Mo+Wが、Mの70重量%以上(又は、約70重量%以上)であり得る。
3)1つ又はそれ以上の相体積分率の一部が、共晶構造で生じず、むしろほぼ球状形態であるかもしれない。
この硬質相は、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物として知られるであろう。この硬質相は、2000HVを超える(又は、約2000HVを超える)硬度を有することができ、このように相分率が上昇することにより、耐摩耗性に対する劇的な効果を得ることができる。加えて、この相はほぼ球状形態を有するので、摩耗性能が維持されながら、高靱性が保持され得る。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は5%以上(又は、約5%以上)の体積分率を有することができる。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は10%以上(又は、約10%以上)の体積分率を有することができる。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は15%以上(又は、約15%以上)の体積分率を有することができる。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は5%と30%との間(又は、約5%と約30%との間)の体積分率を有することができる。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は10%と25%との間(又は、約10%と約25%との間)の体積分率を有することができる。
いくつかの実施態様においては、合金は、2つ又はそれ以上のホウ化物硬質相を有し、凝固のあいだに液体から生じる主要な炭化物及び/又はホウ炭化物を有しないことが可能である。
いくつかの実施態様においては、合金を、熱力学的モデルによって充分に類型化することができる。以下の3つの熱力学的基準を用い、ここに記載のホウ化物含有耐摩耗性合金を類型化した。
1)冷却のあいだに液状から生じた(Fe,Cr)ホウ化物のモル分率
2)式:M2B及び/又はM3B2(ここで、Mは、規定した範囲のFe、Cr、Mo、及びWを含む)を有する相のモル分率
3)溶融状態から材料が完全に凝固する前に生じる炭化物又はホウ炭化物のモル分率
以下に記載する微細構造的基準により、非常に優れた靱性及び非常に優れた耐摩耗性を発現する合金スペースを定義付けることができる。類型化された鉄合金は、液体から生じ、以下の微細構造的基準を固守し得る、少なくとも2つの異なる硬質相からなることができる。
1)M2B中のMが、10重量%以上(又は、約10重量%以上)の以下の各元素:Fe、Cr、Mo、及びWからなることができ、M3B2中のMが、15重量%以上(又は、約15重量%以上)の以下の各元素:Fe、Mo、及びWからなることができる。
2)Fe+Cr+Mo+Wが、Mの70重量%以上(又は、約70重量%以上)であり得る。
3)1つ又はそれ以上の相体積分率の一部が、共晶構造で生じず、むしろほぼ球状形態であるかもしれない。
この硬質相は、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物として知られるであろう。この硬質相は、2000HVを超える(又は、約2000HVを超える)硬度を有することができ、このように相分率が上昇することにより、耐摩耗性に対する劇的な効果を得ることができる。加えて、この相はほぼ球状形態を有するので、摩耗性能が維持されながら、高靱性が保持され得る。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は5%以上(又は、約5%以上)の体積分率を有することができる。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は10%以上(又は、約10%以上)の体積分率を有することができる。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は15%以上(又は、約15%以上)の体積分率を有することができる。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は5%と30%との間(又は、約5%と約30%との間)の体積分率を有することができる。いくつかの実施態様においては、(Fe,Cr,Mo,W)ホウ化物は10%と25%との間(又は、約10%と約25%との間)の体積分率を有することができる。
本件に開示の合金は、各種アプリケーション及び工業において使用され得る。制限なしで、使用アプリケーションの例がいくつか挙げられる。
Claims (7)
- マトリクスを形成するように構成される鉄合金であって、
前記マトリクスが、球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物を含み、
前記球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物の体積分率が、5%以上であり、
前記球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物の球状の相が、2:1以下のアスペクト比を有し、
前記アスペクト比が、前記球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物の横断面における主軸の径と、該球状で過共晶のホウ化物及び/又はホウ炭化物のフェレ径との比として定義され、該主軸は該フェレ径と直交しており、
前記横断面における最大寸法が50μm以上で、かつアスペクト比が2:1よりも大きい過共晶で棒状の相の体積分率が、5%以下であり、
ホウ化物及び/又はホウ炭化物の総体積分率が、10%以上であり、
鉄と以下の元素(重量%):
B:1.95~5.5、
C:0~2.08、
Cr:1.52~24、
Mo:2.9~22、
Ti:0~7.21、
W:0~19.2、
Nb:0~6、及び
Zr:0~3.2
とからなり、
前記マトリクスが、さらに、液体から生じ、体積分率が1%と25%との間である炭化物を含み、
前記炭化物が、Ti、Zr、W、Mo、Nbの1つ又はそれ以上が75重量%以上である金属構成成分を有する、鉄合金。 - 前記球状で過共晶のホウ炭化物が、M2(C,B)又はM3(C,B)2(ここで、Mは、Fe、Cr、Mo、及び/又はWからなり、MがMo及び/又はWを含むとき、Mo+Wが15重量%以上である)からなる、請求項1に記載の鉄合金。
- 前記マトリクス中の全硬質相が、50μm以下の、前記横断面における最大寸法を有する、請求項1に記載の鉄合金。
- Mo+Wが、8重量%又はそれ以上である、請求項1に記載の鉄合金。
- 請求項1に記載の鉄合金から形成されてなる、耐摩耗性層。
- 前記層が、溶極式ガスシールドアーク溶接(gas metal arc welding、GMAW)、ティグ溶接(gas tungsten arc welding、GTAW)、酸素-アセチレン溶接(oxyacetylene welding、OAW)、サブマージアーク溶接(submerged arc welding、SAW)、移行式プラズマ溶接(plasma arc welding with transferred arc、PTAW)、レーザー溶接、又はキャスティングのいずれかによって形成されてなる、請求項5に記載の耐摩耗性層。
- 粉砕、摩耗パッケージ、SAGミル、AGミル、全破壊及び破砕プロセス、石油採掘用の油井穴工具、破壊歯、破砕連動工具、摩耗プレート、振動スクリーン、スラリーパイプ、並びに農業工具のいずれかにおける、請求項1に記載の鉄合金の使用。
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