JPH10511432A

JPH10511432A - 複合サーメット粒子製品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10511432A
Application number: JP8520439A
Authority: JP
Inventors: ブイ．コンレイ、エドワード
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1994-12-23
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1998-11-04
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: CN1171069A; JP3316215B2; US5697046A; US5541006A; EP0799103B1; WO1996020056A1; ATE192371T1; DE69516722D1; EP0799103A1; DE69516722T2; CN1091014C

Abstract

(57)【要約】異なる性質を少なくとも一つ呈する少なくとも二つの領域を有する、強磁性サーメット、好ましくは焼結炭化物合金、より好ましくは炭化タングステンを含む製品、その製造方法かつ使用方法を説明する。多領域サーメットは、耐磨耗性の応用で特に有用である。異なる性質（例えば、異なる炭化物粒度、異なる炭化物の化学的性質、異なるバインダー含有量又は異なるバインダーの化学的性質又は異なる磁気飽和又はこれらの任意の組み合わせ）を有する少なくとも二つの粉末ブレンドを並置し高密度化することによって、サーメットを製造する。サーメットの第１領域は、所定のバインダー含有量及び第１の磁気飽和を有する第１の硬質成分を含み、第１の領域に並置又は隣接する第２領域は、第１領域のバインダー含有量と異なる第２のバインダー含有量及び第１領域の磁気飽和と異なる第２の磁気飽和を含むのが好ましい。これらの製品は、例えば、耐磨耗性の応用において、モノリシックサーメットの有効寿命よりも長い有効寿命を有する。本発明の多領域サーメットを、例えば、採鉱、建設、農業及び機械加工の用途を含む材料操作又は除去のための工具を含む製品で使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】複合サーメット粒子製品及びその製造方法背景サーメットは、硬質成分とバインダー成分から成るモノリシック材料を説明するために使われる用語である。硬質成分は、非金属化合物又はメタロイドを含有する。硬質成分は、二次元又は三次元相互結合してもよいし、しなくてもよい。バインダー成分は金属又は合金を含有し、一般に三次元で結合している。バインダー成分は、硬質成分と接合してモノリシック材料を形成する。各モノリシックサーメットの性質は、硬質成分の特性とバインダー成分の特性との相互作用による。例えば、硬質成分又はバインダー成分が強磁性を呈する場合、モノリシックサーメットも同様に強磁性を呈し得る。サーメット族は、特定のバインダー成分と結合した特定の硬質成分から成るモノリシックサーメットとして定義付けられる。コバルト合金と接合した炭化タングステンは、族（WC-Co 族、焼結炭化物合金）の例である。例えば、サーメット族の特性は、各成分の量、性質の特徴、又は各成分の量及び性質の特徴を別個に、或いは一緒に調節することによって調整することができる。しかし、一つの材料の特性を改良することによって、他の特性が劣化することは避けられない。例えばWC-Co 族において、耐磨耗性が改良されると、耐破損性は減少する。このように、モノリシック焼結炭化物合金の設計において、他の材料特性を犠牲にして一つの材料特性の改良することを含む決して終わらないサイクルがある。これにもかかわらず、モノリシック焼結炭化物合金は、強度の磨耗、衝撃、或いはこれら両方を受ける装置で使用される。しかし、モノリシック焼結炭化物合金から装置全体を形成するのではなく、選択された装置部分のみがモノリシック焼結炭化物合金を含有する。これらの部分が、強度の磨耗、衝撃、或いはこれら両方を受ける。幾つかの装置では、焼結炭化物合金部は、装置の最大限の効率を保つために維持されなければならない特定の輪郭を有する。特定の輪郭が変化すると、装置の効率は低下する。工作物を切削するために装置を使用する場合、焼結炭化物合金の輪郭が特定の輪郭からそれると、工作物から除去される量も減少する。例えば、衝撃ビットに関連して使用する焼結炭化物合金成形体の特定のドーム型輪郭が変化すると、最適な形状の焼結炭化物合金成形体は、ドームが接線方向に磨耗することによって平面に変形する。平面がゲージロー(gage row)上に徐々に現れると、切削穴径は減少する。ドームから平面への変形中、衝撃ビットを駆動させるモータによって供給される電力は増大するため、磨耗率も増大する。特定の輪郭のロスを解決する一つとして、装置の使用を中止して焼結炭化物合金を再輪郭形成することを含む。しかし、これは、穴（数百メートル（フィート）の深さ）から衝撃ビットを引き抜くのに時間を要するために、及び再輪郭形成中、装置の生産的使用をロスするためにコストがかかる。別の解決策は、使用している焼結炭化物合金部を解体して、新しい焼結炭化物合金を挿入することを含む。しかし、これも、穴（数百メートル（フィート）の深さ）から衝撃ビットを引き抜くのに時間を要するため、及び再フィット中の装置の生産的使用をロスするため、及び解体した焼結炭化物合金のためにコストがかかる。この後者の解決策に関連するコストとして、さらに、ドーム型焼結炭化物合金が平面に変形したとき開発した一回り小さい穴を再ボーリングすることが挙げられる。これらの焼結炭化物合金が、例えば、耐磨耗性を向上させることによって、特定の輪郭を長時間維持するならば、経済的且つ技術的利得を得ることができる。他の特性を犠牲にしてモノリシックサーメットの一つの特性を調節するエンドレスサイクルへの解決策は、幾つかのモノリシックサーメットを結合して多領域サーメット製品を形成することである。世界中の多くの個人及び会社の資産（即ち、時間とお金）が、多領域焼結炭化物合金の開発に向けられた。開発労力に向けられた資産の量は、出版物、米国及び外国の特許及びこの主題に関する外国の公開特許公報の数によって示される。多くの米国と外国の特許及び外国の公開特許公報として、次のものが挙げられる。米国特許第2,888,247 号；第3,909,895 号；4,194,790 号；第4,359,355 号；第4,427,098 号；第4,722,405 号；第4,74 3,515 号；第4,820,482 号；第4,854,405 号；第5,074,623 号；第5,333,520 号；及び第5,335,738 号；ならびに外国の公開特許公報DE-A-3 519 101号；GB-A 806 406号；EPA-0 111 600 号；DE-A-3 005 684号；DE-A-3 519 738号；FR-A-2 343 885号；GB-A-1 115 908号；GB-A-2 017 153号；及びEP-A-0 542 704号である。投資した資産の量にもかかわらず、満足な多目的多領域焼結炭化物合金は市販されず、現在存在しない。更に、多領域焼結炭化物合金製品を製造する満足な方法がない。更に、改良した耐磨耗性を呈する多領域焼結炭化物合金を製造する満足な方法がない。いくらかの資産が「思いつき実験」のために費やされてきた。このような多領域焼結炭化物合金を製造する方法を教示することに失敗したという点で、単に願望を提示しただけであった。他の資産は、複雑な方法を開発することに費やされた。幾つかの方法は、出発成分、未処理体形状又はこれら両方の前処理(pre-engineering)を含んだ。例えば、多領域焼結炭化物合金を形成するために使用する出発成分は、未処理体として別個に形成される。別個に形成した未処理体は、別個に焼結することもあり、例えば、研削、結合の後に、はんだ付け、ろう付け又は焼き嵌めによって多領域焼結炭化物合金を形成する。別個に形成した未処理体を結合し、その後焼結することもある。別個に形成した未処理体を含む同じ成分の異なる組合せは、異なった焼結に対応する。各々の成分の組合せは、均一に収縮する。各々の成分の組合せは、焼結温度、時間、気圧又は先行するあらゆる組合せに均一に対応する。成形ダイ及び未処理体の寸法の複雑なプレエンジニアリングによってのみ集成が可能となり、その後に焼結する。プレエンジニアリングを可能にするために、異なる温度、時間、気圧又は前述のあらゆる組合せに対応する成分を含む大規模なデータベースが必要となる。このようなデータベースの構築及び維持は、避けなければならないコストである。このようなコストを避けるために、複雑な処理制御装置が使用され得る。これも、コストがかかる。更に、複雑な処理制御装置を使用する場合、有益な多領域焼結炭化物合金を得るというよりも、定められた処理パラメータから僅かにはずれることによって、スクラップを得ただけだった。更に他の資産は、多領域焼結炭化物合金を形成するための労力を要する方法に消費された。例えば、半化学量論量（substochiometric）モノリシック焼結炭化物合金を最初に焼結する。組成物は炭素に関して不足しているため、焼結炭化物合金はイータ相を含む。モノリシック焼結炭化物合金製品を、各製品の周囲からイータ相を除去するように反応する浸炭環境に置く。成分の前処理に加えて、これらの方法は、中間処理工程及び浸炭装置を必要とする。更に、一旦浸炭した周辺領域が磨耗すると、その有効性はなくなるため、得られる多領域焼結炭化物合金製品は、最小の利益しか提供しない。前述の理由のために、安価に製造することができる多領域サーメット製品及び焼結炭化物合金製品のニーズが存在する。更に、優れた耐磨耗性を呈し、安価に製造することができる多領域サーメット製品及び焼結炭化物合金製品のニーズが存在する。概要本発明は、少なくとも一つの異なる性質を呈する少なくとも二つの領域を有するサーメット、好ましくは焼結炭化物合金を含有する製品に関する。本発明は、更にこれらの特有且つ新規な製品の使用方法に関する。また、本発明は、これらの特有且つ新規な製品の製造方法に関する。更に詳細には、本発明の方法は、少なくとも部分的に並置した少なくとも二つの粉末ブレンドの相互作用を制御して、その結果、高密度化の際に得られる領域が、各高密度化粉末がそれぞれ単体として呈する特性に関連する性質を呈するようにすることに関する。本発明は、少なくとも一つの異なる性質を有し、好ましくは異なる磁気飽和率を有する少なくとも二つの領域を有する製品を提供することによって、サーメット業界において改良サーメット材料システムを望む積年のニーズを満たすものである。鋼取付け具と組合せて使用し、ボーリング又はドリルの応用のための工具を製造する場合、このような多領域製品は、特に有用である。例として、優れた耐磨耗性を呈する少なくとも一つの前部領域及び優れた強度又は靭性或いはこれら両方を呈する隣接、又は後部領域を有するサーメット製品が挙げられる。少なくとも二つの領域の組合せの別の利点として、後部を前部へ、及び前部に対して支持するように延長させることによって前部の支持を向上させることが挙げられる。本発明は、多領域製品を製造する際に生じる問題に対する解決策を認識することによって、本発明の製品の製造方法を提供する。歴史的に、多領域製品を製造する試みは、製品の高密度化の際に生じる隣接する粉末ブレンド間のバインダーの制御不可能な移動によって失敗に終わっている。本発明の製品は、処理パラメータ（例えば、特異な硬質成分の粒度又は特異な硬質成分の化学的性質、又は特異なバインダー含有量又は特異なバインダーの化学的性質、高密度化温度、高密度化時間、高密度化気圧、高密度化圧力、若しくは、これらの任意の組合せ）間の相乗作用を利用して特有且つ新規な多領域製品を得る方法によって製造する。この方法は、各粉末ブレンドを試験焼結することを含み、試験焼結したサーメットの特性を同定し、適当であるならば、適当な添加剤で粉末ブレンドの化学的性質を調整する。特に、本発明の方法は、硬質成分及び強磁性成分から成るサーメットに関する。試験焼結後に、試験焼結したサーメットの磁気的性質（例えば、保磁力（Hc）及び磁気飽和（MS））、化学的又は鉱物学的成分を決定する。これらのデータを用いて、高密度化の際、並置粉末ブレンド間のバインダー移動を制御するために、硬質成分、バインダー、又は要求されればこれら両方の成分の材料を加えることによって、各粉末ブレンドの化学的性質を調整する。更に、各粉末ブレンドに対して調整を行って各々の磁気飽和を調整した後、各粉末ブレンドをほぼ完全に高密度化し、バインダー移動を制御し、得られる少なくとも二つの領域間に冶金ボンドを自然発生的に形成するのに十分な温度及び時間で、粉末ブレンドを並置する。各粉末ブレンドの磁気飽和を、上述の方法を行うため、各粉末ブレンドのバインダーの適切な液相線温度に対応する値に調整する。例えば、炭化タングステン−コバルト系では、各粉末ブレンドの磁気飽和を、各粉末ブレンドが十分に高密度化し、各粉末ブレンド間のバインダー移動が制御されるように調整し、特に高密度化温度及び高密度化時間が最少化するように調整するのが好ましい。本発明の特有且つ新規な製品は、少なくとも二つの領域を含み、多領域を含んでもよい。第１領域は、第１の硬質成分、好ましくは炭化物（単数又は複数）及び所定の第１のバインダー含有量を含有する。第１領域に並列するか又は第１領域に隣接する、製品の第２領域は、第２の硬質成分、好ましくは炭化物（単数又は複数）及び所定の第２のバインダー含有量を含有する。第１領域と第２領域のバインダー含有量は、異なってもよい。本発明の製品の第１領域は、第２領域よりも耐磨耗性を高くすることができる。本製品は、例えば、耐磨耗性のような応用において、従来技術の製品の有効寿命よりも延長した有効寿命を有することができる。本発明の態様として、少なくとも二つの領域の各々の少なくとも一つの性質は、硬質成分粒度、又は硬質成分の化学的性質、又はバインダー含有量又はバインダーの化学的性質、又はこれらの任意の組合わせを変化させることによって調整する。少なくとも一つの性質として、密度、色、外観、反応性、電気伝導率、強度、破壊靭性、弾性係数、剪断弾性率、硬度、熱伝導率、熱膨張係数、比熱、磁化率、摩擦係数、耐磨耗性、耐衝撃性、及び耐薬品性等のいずれか、又はこれらの任意の組合わせを挙げることができる。本発明の態様として、少なくとも二つの領域の量を変化させることができる。例えば、第２領域の厚さに対する第１領域の厚さは、第２領域上にコーティングを含む第１領域から第１領域上にコーティングを含む第２領域まで変化し得る。通常は、第１領域及び第２領域は、ほぼ等しい割合で存在する。本発明の態様として、第１領域と第２領域の並置化は、平坦な境界面、又は湾曲した境界面、又は複合境界面、又は前述の組合せとして存在することができる。更に、第１領域は第２領域を包含するか又は第２領域によって包含されてもよい。本発明の態様として、本発明の製品は、例えば、採鉱、建築、農業及び機械加工用途を含む材料の取扱い又は除去のために使用され得る。農業の用途の幾つかの例として、シードブーツ（例えば、米国特許第5,325,799 号を参照のこと）、農業用工具のインサート（例えば、米国特許第5,314,029 号及び第5,310,009 号を参照のこと）、円板ブレード（例えば米国特許第5,297,634 号を参照のこと）、切株カッター又は研削盤（例えば、米国特許第5,005,622 号；第4,998,574 号；及び第4,214,617 号を参照のこと）、耕作工具（例えば、米国特許第4,360,06 8 号及び第4,216,832 号を参照のこと）及び土壌工事工具（例えば、米国特許第 4,859,543 号；第4,326,592 号；及び第3,934,654 号を参照のこと）が挙げられる。採鉱及び建築用途の幾つかの例として、切削又は掘削工具（例えば、米国特許第 5,324,098 号；第5,261,499 号；第5,219,209 号；第5,141,289 号；第5,131,48 1 号；第5,112,411 号；第5,067,262 号；第4,981,328 号及び第4,316,636 号を参照のこと）、アースオーガ（例えば米国特許第5,143,163 号及び第4,917,196 を参照のこと）、鉱物ドリル又は削岩機（例えば米国特許第5,184,689 号；第5, 172,775 号；第4,716,976 号；第4,603,751 号；第4,550,791 号；第4,549,615 号；第4,324,368 号；及び第3,763,941 号を参照のこと）、建設機器ブレード（例えば、米国特許第4,770,253 号；第4,715,450 号；及び第3,888,027 号を参照のこと）、ローリングカッタ（例えば、米国特許第3,804,425 号及び第3,734,21 3 号を参照のこと）、土壌工事工具（例えば、米国特許第4,859,543 号；第4,54 2,943 号；及び第4,194,791 号を参照のこと）、粉砕機械（例えば、米国特許第 4,177,956 号及び第3,995,782 号を参照のこと）掘削工具（例えば、米国特許第 4,346,934 号；第4,069,880 号；及び第3,558,671 号を参照のこと）、及び他の採鉱又は建設用工具（例えば、米国特許第5,226,489 号；第5,184,925 号；第5, 131,724 号；第4,821,819 号；第4,817,743 号；第4,674,802 号；第4,371,210 号；第4,361,197 号；第4,335,794 号；第4,083,605 号；第4,005,906 号；及び第3,797,592 号を参照のこと）が挙げられる。機械加工の用途の幾つかの例として、切削インサートの材料（例えば、米国特許第4,946,319 号；第4,685,844 号；第4,610,931 号；第4,340,324 号；第4,318,643 号；第4,297,050 号；第4,25 9,033 号；及び第2,201,979 （RE 30,908 号）を参照のこと）、チップコントロールの特徴を含む切削インサートの材料（例えば、米国特許第5,141,367 号；第 5,122,017 号；第5,166,167 号；第5,032,050 号；第4,993,893 号；第4,963,06 0 号；第4,957,396 号；第4,854,784 号；及び第4,834,592 号を参照のこと）、及び化学蒸着法（CVD ）、物理的蒸着法（PVD ）、加工コーティング等のいずれかによって付着されるコーティングを含む切削インサートの材料（例えば、米国特許第5,325,747 号；第5,266,388 号；第5,250,367 号；第5,232,318 号；第5, 188,489 号；第5,075,181 号；第4,984,940 号；及び第4,610,931 号（RE 34,18 0 号）を参照のこと）が挙げられる。用途に関連する上述の特許のすべての主題を、参考として本発明に含まれる。特に、製品は、例えば、前部を有する所定の形状の製品が材料（例えば、岩、木材、鉱石、石炭、土壌、路面、合成材料、金属、合金、複合材料（セラミックマトリックス複合材料（CMC ）、金属マトリックス複合材料（MMC ）及びポリマー又はプラスチックマトリックス複合材料（PM C ）、及びポリマー等）を取り扱うか又は除去する、耐磨耗性の応用に用いることができる。更に詳細には、この製品は、工具の寿命を長期化するのに、工具内に含まれる製品の動作部分又は接触部分又はその双方を維持することが望まれる応用に用いることができる。本発明の態様は、本発明の新規且つ特有の製品を製造する新規な方法に関する。即ち、少なくとも第１の粉末ブレンド及び第２の粉末ブレンドは、所定の方法で調製して、例えば、未処理体を形成することができる。未処理体の形状が最終製品の形状に対応しない場合、例えば、未処理体を機械加工するか又は塑性変形するか又は彫刻するか他の手段によって、未処理体を所望形状に形成することができる。次に、未処理体を、成形のいかんにかかわらず、高密度化して、サーメット、好ましくは焼結炭化物合金製品、更に好ましくは炭化タングステン−コバルト製品とすることができる。高密度化製品が予め成形されていないか又は追加の成形が望まれる場合、高密度化製品を、研削又は他の機械加工作用を施してもよい。本発明の態様として、第１の粉末ブレンド及び第２の粉末ブレンドの成分は、得られる製品が上述の特性を呈するように選択することができる。例えば、第１の粉末ブレンドの公称化学的性質と第２の粉末ブレンドの公称化学的性質は、少なくとも２つの粉末ブレンドの高密度化温度、高密度化時間、又はこれら双方を最少化し、各粉末ブレンドに共通であるように選択することができる。さらに、高密度化の際、少なくとも２つの粉末ブレンド間のバインダーに、制御された移動が起こる。更に、第１の粉末ブレンド及び第２のブレンドのバインダー含有量は、実質的に異なり得る。さらに、製品の得られる領域の磁気飽和率を、バインダーの化学的性質又は硬質成分の化学的性質、好ましくは炭化物の化学的性質、又はこれら双方を変化させることによって調整する。磁気飽和率の調整方法として、粉末ブレンドに硬質成分の成分源を加えることが挙げられる。磁気飽和率は、少なくとも二つの粉末ブレンドの間でほぼ同じであるか、やや異なるか又は連続的に変化してもよい。少なくとも二つの並置粉末ブレンドの磁気飽和測定によるバインダー移動の制御は、特有且つ新規である。従来は、焼結炭化物合金組成物を、焼結焼結炭化物合金の試験サンプルの硬度を測定することによって制御した。測定した硬度が特定の硬度範囲内にある場合、焼結炭化物合金の化学的性質は許容可能であると結論した。しかし、グループの各サンプルが同じ硬度測定値を有したとしても、一群のサンプルの磁気飽和は、最小可能値から最大可能値までの範囲を有するため、これは信頼性がない。同様に、グループの各サンプルが同じ磁気飽和を有するとしても、グループのサンプルの測定硬度は、最小可能値から最大可能値までの範囲である。従来の硬度測定法は、炭化物の化学的性質と磁気飽和で利用する測定結果との間の厳密な対比を提供することができないことが、きわめて容易にわかる。しかし、磁気飽和測定は、厳密に焼結炭化物合金の化学的性質を制御する手段を提供するだけでなく、多領域サーメットの形成を容易にする手段も提供する。高密度化条件（即ち、温度、圧力、時間又はこれらの組合せ）と組合せられるこれらの手段を用いて、各領域間の境界面までその領域にわたって、最小限の多孔性及びバインダーの均一なレベルを有する、実質的に理論上高密度の多領域サーメット製品を製造することができる。領域の境界面で急峻又は不連続に組成変化する多領域製品のほぼ均一な領域の形成を制御する能力が、本発明の非常に重要な利点である。更に詳細には、温度、圧力、時間、又は処理の組合せを規定して、高密度化の際にバインダー移動を制御し、各粉末ブレンドに対して調整される磁気飽和率を一致させる。炭化タングステン−コバルトに関連する好適な態様では、各粉末ブレンドの磁気飽和率を調整した後、各粉末ブレンドの高密度化時間及び高密度化温度が一致し、それとともに、各粉末ブレンドが十分に高密度化する一方、バインダー移動が制御されるように、各粉末ブレンドの高密度化時間及び高密度化温度を最少化する。図面の簡単な説明図１は、第１領域１０２及び第２領域、即ち少なくとも一つの追加領域１０３を含む一般的な製品１０１の断面図である。図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ及び２Ｆは、本発明に含まれる製品又は製品の一部の可能な幾何学的形状の概略切断面の例である。図３Ａは、実施例１の方法に対応する充填構造３０１の断面図である。図３Ｂは、実施例１の方法に対応する圧縮構造３０１の断面図である。図３Ｃは、実施例１の方法によって形成された未処理体３２０の断面図である。図４Ａは、実施例１の方法によって製造した焼結製品４０１の長手方向の断面の倍率約４倍の顕微鏡写真である。図４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄは、実施例１の方法によって製造した製品の第１領域４１３と第２領域４１４との間の境界面４１７、第１領域４１３及び第２領域４１４の倍率約５００倍の顕微鏡写真である。図４Ｅ、４Ｆ及び４とＧは、実施例１の方法によって製造した製品の第１領域４１３と第２領域４１４との間の境界面４１７、第１領域４１３及び第２領域４１４の倍率約１５００倍の顕微鏡写真である。図５は、実施例１の方法によって製造した製品の長手方向の断面のさまざまな位置の硬度測定の結果（即ち、硬度分布プロファイル）に対応する。図６は、実施例１の方法によって製造した製品を含んだコンパクトビット６０１の概略図に対応する。図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、実施例２の方法によって製造した製品の第１領域７１３と第２領域７１４との間の境界面７１７、第１領域７１３及び第２領域７１４の倍率約５００倍の顕微鏡写真である。図７Ｄ、７Ｅ及び７Ｆは、実施例２の方法によって製造した製品の第１領域７１３と第２領域７１４との間の境界面７１７、第１領域７１３及び第２領域７１４の倍率約１５００倍の顕微鏡写真である。図８は、実施例２の方法によって製造した製品の長手方向の断面のさまざまな位置の硬度測定の結果（即ち、硬度分布プロファイル）に対応する。図９Ａは、実施例３の方法によって製造した焼結製品９０１の長手方向の断面の倍率約４倍の顕微鏡写真である。図９Ｂ、９Ｃ及び９Ｄは、実施例３の方法によって製造した製品の第１領域９１３と第２領域９１４との間の境界面９１７、第１領域９１３及び第２領域９１４の倍率約５００倍の顕微鏡写真である。図９Ｅ、９Ｆ及び９Ｇは、実施例３の方法によって製造した製品の第１領域９１３と第２領域９１４との間の境界面９１７、第１領域９１３及び第２領域９１４の倍率約１５００倍の顕微鏡写真である。図１０は、実施例３の方法によって形成した製品の前方の大部分からの距離の関数としての、ＥＤＳ技術を使用したバインダー濃度測定結果に対応する。詳細な説明本発明の製品を、図１に示す仮の製品１０１を参照して説明する。例えば、図１の線Ａ−Ａは、製品の境界又は表面、鏡対称面、円筒形又は回転対称軸等を表す。以下の説明で、線Ａ−Ａは、円筒形の軸又は回転対称軸であると仮定する。以下の説明を、複雑な形状を有する製品にも拡張できることは、当業者にとって明白である。したがって、以下の説明は、制限として解釈すべきではなく、むしろ出発点として解釈すべきである。図１を参照すると、製品１０１は、第１領域１０２を有し、この第１領域は、第２領域、即ち少なくとも一つの追加領域１０３に隣接且つ一体化する。多領域が本発明の製品に含まれ得ることは、当業者によって理解される。境界面１０４は、隣接する少なくとも２つの領域の境界を定める。好適な態様として、境界面１０４は自然発生的に形成される。製品１０１は、さらに少なくとも第１領域１０２の材料の少なくとも一部によって定められた前面１０５及び第２領域、即ち少なくとも一つの追加領域１０３の材料の少なくとも一部によって定められた凹面１０６を含む。組成的には、少なくとも２つの領域を含む材料は、サーメットを含む。各サーメットは、硬質成分及びバインダーを含有する。このような硬質成分として、ホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、ケイ化物、これらの混合物、これらの溶液又はこれらの任意の組合せが挙げられる。少なくとも一つのホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、又はケイ化物の金属は、純正・応用化学国際連合（IUPAC ）の２族、３族、４族、５族、６族、７族、８族、９族、１０族、１１族、１２族、１３族、及び１４族から一つ以上の金属を含有する。硬質成分は、炭化物、これの混合物、これらの溶液又はこれらの組合せを含有するのが好ましい。炭化物の金属は、IUPAC ３族（ランタニドとアクチニドを含む）、４族、５族及び６族からの金属を一種以上含有し、Ti、Zr、Hf、V 、Nb、Ta、Cr、Mo及びW のうち一種以上含有するのがより好ましく、タングステンを含有するのがさらに好ましい。少なくとも二つの領域のバインダーは、金属、ガラス又はセラミック（即ち、液相焼結中、液相を形成するか又は液相形成を補助する材料であって、強磁性の材料）を含有する。バインダーは、IUPAC ８族、９族及び１０族からの金属を一種以上含有し；鉄、ニッケル、コバルト、これらの混合物、これらの合金及びこれらの任意の組合せのうち一つ以上含有するのが好ましく；コバルト又はコバルト−タングステン合金のようなコバルト合金を含有するのがより好ましい。バインダーは、単一の金属、金属の混合物、金属の合金又はこれらの組合せを含有する。少なくとも二つの領域の硬質成分、好ましくは炭化物の粒度は、サブマイクロメートル〜約４２０マイクロメートルの範囲であるか又はそれより大きくてもよい。サブマイクロメートルは、超微粉砕材料及びナノ構造の材料を含む。ナノ構造材料は、約１ナノメートル〜約３００ナノメートル以上の範囲の構造的特徴を有する。第１領域の硬質成分、好ましくは炭化物平均の粒度は、第２領域の硬質成分、好ましくは炭化物の平均粒度よりも大きいか又は小さいか又は等しくすることができる。好適な態様として、硬質成分、好ましくは炭化物、より好ましくは炭化タングステンの粒度は、約サブマイクロメートル〜約３０マイクロメートルかそれ以上であり、粒度分散は、一般的には、約４０マイクロメートル台である。第１領域の硬質成分の粒度は、約１マイクロメートル〜約３０マイクロメートルかそれ以上であり、粒度分散は、一般的に約４０マイクロメートル台であり、平均粒度は、約サブマイクロメートル〜約１２マイクロメートルであり、約１マイクロメートル〜約８マイクロメートルが好ましく、約１マイクロメートル〜約５マイクロメートルがより好ましい。同様に、第２領域の粒度は、約サブマイクロメートル〜３０マイクロメートルかそれ以上であって、粒度分散は、一般的に約４０マイクロメートル台である。第２領域の硬質成分の粒度は、約１マイクロメートル〜約３０マイクロメートルかそれ以上であって、粒度分散は、一般的に約４０マイクロメートル台であることが好ましく、平均粒度は、約サブマイクロメートル〜約２０マイクロメートルであり、約１マイクロメートル〜約１２マイクロメートルが好ましく、約３マイクロメートル〜約１０マイクロメートルがより好ましい。一般的に、硬質成分の粒度及びバインダー含有量は、ジョージバンデルボールト（George F．Vander Voort)による"Metallography，Principles and Prac tice"(New York，NYのMcGraw Hill Book Companyが1984年に出版)で説明されたような定量金属組成技術による、バインダーの平均自由行程に相関する。硬質成分の粒度を決定する他の方法として、Philadelphia，PAのthe American Society For Testing and Materialsによって１９９２年１月に承認された”Standard P ractice for Evaluating Apparent Grain Size and Distribution of Cemented Tungsten Carbide”というタイトルのASTM designation:B 390-92 で説明されるように、視覚的な比較及び分類技術を含む。これらの方法の結果は、明確な粒度及び明確な粒度分布を提供する。好適な態様として、第１領域のバインダー含有量は、約１重量％以下〜約３０重量％以上であり、約１重量％〜約１５重量％が好ましく、約２重量％〜約１０重量％がより好ましく、約３重量％〜約６重量％がさらに好ましい。同様に、第２領域、即ち少なくとも一つの追加領域のバインダー含有量は、約２重量％以下〜約３０重量％以上であり、約２重量％〜約２０重量％が好ましく、約４重量％〜約１５重量％がより好ましく、約６重量％〜約１０重量％がさらに好ましい。第２領域のバインダー含有量は、第１領域のバインダー含有量よりも高くてもよく、好適な態様では第２領域のバインダー含有量の方が高い。製品の固形幾何学形状は、単純であるか、複雑であるか、又はこれら双方の組み合わせであり得る。固形の幾何学形状として、立方体、平行六面体、角錐形、切頭角錐、円筒形、中空円筒形、円錐形、切頭円錐形、球（球帯、球台、及び球扇形及び円筒形又は円錐状の穴を有する球を含む）、円環面、スライスされた円筒形、蹄状体、たる形、角錐台、だ円体及びこれらの組み合わせが挙げられる。同様に、このような製品の断面は、単純であるか、複雑であるか、又はこれらの組合わせであるかもしれない。このような形状として、多角形（例えば、正方形、矩形、平行四辺形、台形、三角形、五角形、及び六角形等）、円、環形、だ円形及びこれらの組み合わせが挙げられる。図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ及び２Ｆは、さまざまな固形幾何学形状を含む第１領域２１０、第２領域２１１、及び幾つかの場合は第３の領域２１２（図２Ｄ）の組み合わせを例示する。これらの図は、製品又は製品の一部分の断面図であり（図２Ａは円錐形キャップ又は円錐形ハイブリッド又は円錐形スカリファイヤであり、図２Ｂはコンパクトであり、図２Ｃはグレーダー又はスクレーパー又は鋤の刃であり；図２Ｄはルーフビットインサート(roof bit insert)であり；図２Ｅは材料の機械加工を行うチップの切削インサートであり；２Ｆは円錐形プラグ又はインサートである）、さらに先端又は前面２０７及び外面２０８を示す。再び図１を参照すると、第１領域１０２と第２領域１０３の間に境界を定める境界面１０４は、対称的又は非対称的に製品１０１を分割するか、又は部分的に製品１０１を分割する。このように、第１領域１０２と少なくとも一つの追加領域１０３の体積比を変化させて、製品１０１に最適なバルク特性を設計することができる。本発明の新規な製品を、第１の粉末ブレンド及び少なくとも一つの追加の粉末ブレンド即ち第２の粉末ブレンドを用いることによって形成する。複数の粉末ブレンドが用いられ得ることは当業者には明らかである。各粉末ブレンドは、少なくとも一つの硬質成分、少なくとも一つのバインダー、好ましくは少なくとも一つの潤滑剤（少なくとも一つの硬質成分及び少なくとも一つのバインダーの圧縮又は凝集を容易にする有機又は無機材料）を含有し、少なくとも一つの界面活性剤を任意で含んでもよい。各粉末の硬質成分の組成は、同じであるか又は異なり、製品の少なくとも二つの領域を含む材料の合成に関する上述の物質又は先駆物質のいずれか又はすべてを含有する。炭化物（単数又は複数）、特に炭化タングステン（単数又は複数）に関連する好適な態様として、炭化物を、米国特許第3, 379,503 号及び第4,834,963 号で説明したようなテルミット反応、又は鉱石（例えば、タングステンの鉄マンガン重石又は灰重石のいずれか）を金属へ還元し、その後炭素源と結合させ、加熱することによってその金属を炭化物に浸炭する方法のいずれかによって形成する。同様に、各粉末のバインダーは、同じであっても異なっていてもよく、製品の少なくとも二つの領域のバインダーに関する上述の物質及び先駆物質を含有する。各粉末ブレンドの調製方法は、ロッド又はサイクロイドで微粉砕し、混合し、その後シグマブレード型乾燥機又は噴霧乾燥機で乾燥することを含む。いずれの場合も、各粉末ブレンドを、圧縮手段、高密度化手段又は両方を用いる場合は両方と矛盾しない手段で調製する。所定の硬質成分、好ましくは炭化物、粒度又は粒度分布を有する第１の粉末ブレンド及びより粗い硬質成分、好ましくは炭化物（単数又は複数）、粒度又は粒度分布を有する少なくとも一つの追加の粉末ブレンドを用いる。少なくとも２つの粉末ブレンドを、少なくとも部分的に並置する。少なくとも部分的に並置することにより、例えば、焼結による圧縮及び高密度化後に、少なくとも一つの異なる性質を有する少なくとも二つの領域を有する新規な製品の形成を提供するか、又は容易にする。第１の粉末ブレンドは、少なくとも一つの追加の粉末ブレンドにより微細な粒度を有する硬質成分、好ましくは炭化物を含有する。粒度は、約サブマイクロメートル（サブマイクロメートルは、超微細構造及びナノ構造材料を含む。ナノ構造材料は、約ナノメートル〜約１００ナノメートル以上の範囲の構造的特徴を有する。）〜約４２０マイクロメートル以上であり、粒度は約サブマイクロメートル〜約３０マイクロメートル以上であり、粒度分散は約４０マイクロメートル台であることが好ましい。この好適な粒度では、平均粒度は約サブマイクロメートル〜約１２マイクロメートルの範囲であり、約１マイクロメートル〜約８マイクロメートルが好ましく、約１マイクロメートル〜約５マイクロメートルがより好ましい。第１の粉末ブレンドのバインダー量を予め選択し、意図する使用について得られる製品の第１領域に十分な耐磨耗性がもたらされるように特性を調整する。所定のバインダー含有量は、約１重量％以下〜約３０重量％以上の範囲であり、約１重量％〜約１５重量％が好ましく、約２重量％〜約８重量％がより好ましく、約２重量％〜約４重量％がさらに好ましい。各粉末ブレンドのバインダー粒度は、本発明の製品の形成を容易にする任意のサイズであり得る。適切なサイズは、約５マイクロメートル未満の平均粒度であり、約２．５マイクロメートル未満が好ましく、約１．８マイクロメートル未満がより好ましい。第２の粉末ブレンドの硬質成分の平均粒度は、第１の粉末ブレンドの硬質成分の平均の粒度よりも大きくてもよく、好適な態様では第２の粉末ブレンドの硬質成分の平均粒度の方が大きい。第１の粉末ブレンドと同様に、硬質成分、好ましくは炭化物（単数又は複数）の粒度は、約サブマイクロメートル〜約４２０マイクロメートル以上の範囲である。サブマイクロメートルは、超微細構造及びナノ構造の材料を含む。ナノ構造材料は、約１ナノメートル〜約１００ナノメートル以上の範囲である。好ましい粒度は、約サブマイクロメートル〜約３０マイクロメートルであり、粒度分散は、一般的に約４０マイクロメートル台である。第１の粉末ブレンドとは異なり、硬質成分、好ましくは炭化物（単数又は複数）の平均粒度は、約１〜約２０マイクロメートルであり、約１マイクロメートル〜約１２マイクロメートルが好ましく、約３〜約１０マイクロメートルがより好ましい。各粉末ブレンドのバインダー含有量は、製品の形成を容易にし、かつ製品にその特別な用途に対する最適な特性を提供するように選択される。したがって、第１の粉末ブレンドのバインダー含有量は、第２の粉末ブレンドのバインダー含有量以下とすることができる。したがって、第２の粉末ブレンドのバインダー含有量は、所定の第１の粉末ブレンドバインダー含有量の割合と約０〜約１４重量％異なり、所定の第１の粉末ブレンドの割合よりも好ましくは約９％、より好ましくは約６％、さらに好ましくは約４％異なるのがよい。好適な態様として、第１の粉末ブレンドのバインダー含有量は、第２の粉末ブレンドのバインダー含有量よりも少ない。例えば、所定の第１の粉末ブレンドのバインダー含有量が約６重量％である場合、第２の粉末ブレンドのバインダー含有量は、約２０重量％、好ましくは約１５重量％、より好ましくは約１２重量％、さらにより好ましくは１０重量％とすることができる。各粉末ブレンドの磁気飽和率を、多領域製品の製造を容易にし、且つ製品にその用途に対する最適な性質を提供するように調整する。試験焼結した第１の粉末ブレンドの試料の磁気飽和率は、第２の粉末ブレンドの磁気飽和率より大きくても小さくてもよい。したがって、試験焼結した各粉末ブレンドの試料の磁気飽和率は、バインダーの最小値から最大値までの範囲であり、最大値を１００としてもよい。好適な態様として、試験焼結した第１の粉末ブレンドの試料の磁気飽和率は、試験焼結した第２の粉末ブレンドの試料の磁気飽和率よりも大きい。非合金コバルトの磁気飽和は、約１６０ｅｍｕｇ／ｃｍ³（１７，８７０ガウス／ｃｍ³；１．７８７テスラ／ｃｍ³ ２０１９ガウス／ｇ；２０１．９テスラ／ｋｇ；あるいは１６．１テスラ／ｋｇ）であるか、又は磁気飽和率で表すと１００である。炭素は、実質的には、コバルトに溶解しないが、タングステンは約２０重量％まで溶解する。磁気飽和：コバルトに溶解するタングステン濃度の比は、タングステン−炭素−コバルト系が炭素不足であることによるイータ相の沈殿と、”Ｃ”多孔性とも称される、タングステン−炭素−コバルト系が炭素リッチであることによる炭素の沈殿との間の範囲にわたる。この範囲において、磁気飽和率は、約７９％〜約１００％である。したがって、炭化タングステン−コバルト系において、各粉末ブレンドの試験焼結した試料の磁気飽和率は、最小値約７９〜最大値約１００の範囲である。炭化タングステン−コバルト系に関連する好適な態様において、バインダー含有量が高い粉末ブレンドの試験焼結試料の磁気飽和率は、高バインダー含有量よりもバインダー含有量が低い粉末ブレンドの試験焼結試料の磁気飽和率よりも低い。少なくとも二つの粉末ブレンドは、各々の少なくとも一部を少なくとも部分的に並置する、あらゆる手段で提供される。このような手段として、例えば、注入；射出成形；押出；同時或いは連続押出；テープキャスティング；スラリーキャスティング；スリップキャスティング；連続圧縮；同時圧縮；又は前述の任意の組み合わせが挙げられる。これらの方法のいくつかは、米国特許第4,491,559 号；第4,249,955 号：第3,888,662 号；及び第3,850,368 号で説明され、これらの特許全体は参考として本発明に含まれる。未処理体形成の際、少なくとも二つの粉末ブレンドを、提供手段又は隔離手段もしくはこれら両方の手段によって少なくとも部分的に隔離した状態で維持する。提供手段は、例えば、上述の方法を含み、隔離手段として、物理的に除去可能な仕切り又は化学的に除去可能な仕切り又はその双方を挙げることができる。物理的に除去可能な仕切りは、紙又は他の材料のように単純な薄い障壁とすることができ、この障壁は、少なくとも二つの粉末ブレンドを装填する際、ダイ又は型に配置し、粉末ブレンドの装填後であって粉末ブレンドの高密度化前に、ダイ又は型から除去する。より精巧な物理的に除去可能な仕切りとして、同心又は偏心チューブ（例えば、金属材料、セラミック材料、高分子材料又は自然材料もしくは前述の任意の組み合わせの不透過又は透過シート、スクリーン又はメッシュ）を挙げることができる。物理的に除去可能な仕切りの形状は、少なくとも二つの粉末ブレンドの隔離を容易にする任意の形状とすることができる。化学的に除去可能な仕切りとして、化学的手段によって隔離した少なくとも二つの粉末ブレンドから除去するか又はこの粉末ブレンドで消費することができる、単純、又は複雑あるいはその両方の形態、若しくは透過又は不透過あるいはこれら両方の組み合わせの任意の仕切りが挙げられる。このような手段として、浸漬熱分解又は不安定材料又は合金、もしくは、上述の任意の組み合わせを挙げることができる。化学的に除去可能な仕切りは、本発明の製品の形成を容易にする。ここで少なくとも二つの領域は、断面的にも固形の幾何学形状についても複雑な形状を含む。本発明の態様として、隔離し且つ少なくとも部分的に並置した少なくとも二つの粉末ブレンドを、例えば、単軸成形、二軸成形、三軸成形、静水成形、ウェットバッグ(wet bag)成形を含む成形によって、室温又は高温で（例えば、熱圧）圧縮化、高密度化又はこれら双方を行う。いずれにせよ、圧縮してもしなくとも、隔離し且つ少なくとも部分的に並置した少なくとも二つの粉末ブレンドの固形の幾何学形状は、製品の固形の幾何学形状に関する説明で先に列挙したすべてを含み得る。形状又は形状の組み合わせを直接達成するためには、隔離し且つ少なくとも部分的に並置した少なくとも二つの粉末ブレンドを、高密度化の前後あるいはその両方で成形することができる。高密度化前成形技術として、上述の提供手段及び未処理体の機械加工又は未処理体の組成変形、もしくはこれらの組み合わせのいずれかを挙げることができる。高密度化後の成形として、研削又は任意の機械加工作業を挙げることができる。未処理体の断面の輪郭は、単純かもしれないし複雑であるかもしれないし、あるいは、これら両方の組み合わせであるかもしれない。同様に、形状は、製品の断面に関する上述の説明で列挙したすべてを含む。隔離し且つ少なくとも部分的に並置した少なくとも二つの粉末ブレンドを含有する未処理体を、液相焼結によって高密度化する。高密度化として、本発明の製品を製造することに矛盾しないあらゆる手段を挙げることができる。このような手段として、真空焼結、加圧焼結、及びホットアイソスタティック成形（HIP ）、等が挙げられる。これらの手段は、最小限の多孔性を有する実質的に理論上高密度の製品を製造するのに十分な温度及び／又は圧力で行われる。より詳細には、温度と時間は、磁気飽和率と一致するように定められ、炭化タングステン−コバルト系に関する好適な態様において、この温度及び時間は、各粉末ブレンドに対して最少化し、高密度化の際、バインダー移動を制御する。即ち、各粉末ブレンドの磁気飽和率を調整した後、各粉末ブレンドの高密度化温度は一致し、高密度化時間もこれに伴って最少化される。例えば、炭化タングステン−コバルト製品では、このような温度は、約１３００℃（２３７２°Ｆ）〜約１６５０℃（３００２°Ｆ）にわたる温度を含む。高密度化圧力は、約０kPa （０psi ）〜約２０６，８５０kPa （３０，０００psi ）にわたる。炭化物製品に対しては、加圧焼結を、約１３７０℃（２４９８°Ｆ）〜約１１５４０℃（２８０４°Ｆ）の温度で約１，７２３kPa （２５０psi ）〜約１３，７９０kPa （２０００psi ）で実施し、HIP を、約１，３１０℃（２３９０°Ｆ）〜約１４３０℃（２６０６°Ｆ）の温度で約５８，９５０kPa （１０，０００psi ）〜約２０６，８５０kPa （３０，０００psi ）で実施するのがよい。高密度化は、高密度化時間、高密度化温度、高密度化圧力、各粉末ブレンドの組成、各粉末ブレンドの磁気飽和率又は前述の任意の組み合わせの関数である。高密度化時間及び高密度化温度は、各粉末ブレンドの磁気飽和率と共に最小化されるのが好ましく、高密度化の際に各粉末ブレンドのバインダーの移動を制御し、同時に実質的に高密度な多領域製品を製造する。気圧の非存在下、即ち、真空；又は不活性雰囲気、例えば、IUPAC の１８族の一つ以上のガス；窒素雰囲気、例えば窒素、フォーミングガス（forming gas）（窒素９６％、水素４％）、及びアンモニア等；浸炭雰囲気；又は還元ガス混合物、例えば、H₂／H₂O 、CO／CO₂、及びCO／H₂／CO₂／H₂O 等；又は前述の任意の組み合わせで、高密度化を実施する。本発明の特定の理論又は説明に限定するつもりはないが、本発明の作用を説明しようとすると、本発明は、強磁性バインダー及び非強磁性硬質成分を含有する系に特に適していることが明らかとなる。また、本発明は、特に多領域製品の形成に適用可能でもあり、以下のように要約することができる。モノリシックサーメットの知識によると、ある用途に対する製品のバインダー含有量、硬質成分化学的性質及び粒度又は粒度分布、並びに第１領域及び少なくとも一つの追加領域の相対量を選択する。次に、適切な硬質成分化学的性質と粒度又は粒度分布を有する各粉末ブレンドを選択する。しかし、高密度化の際、バインダーは移動し得ることを理解すると、多領域製品の第１領域に要求されるよりも低いバインダー含有量を有する第１の粉末ブレンド、及び多領域製品の少なくとも一つの追加領域に要求されるよりも高いバインダー含有量を有する少なくとも一つの追加の粉末ブレンドを選択する。その後各粉末ブレンドは、例えば、試験焼結した試料を調製することによって同定される。少なくとも、各試験試料の磁気飽和率は決定されるが、バインダー含有量、粒度又は粒度分布又は他の性質も決定され得る。その後、各粉末ブレンドの飽和磁化を考慮する。粉末ブレンド間のバインダー移動を制御するためには、好適な炭化タングステン−コバルト系では、高バインダー含有量の粉末ブレンドの試験試料の磁気飽和率は、低バインダー含有量の粉末ブレンドの試験試料の磁気飽和率よりも低いことが望ましい。したがって、必要なときだけ、適切な添加剤を一つ、幾つか、あるいはすべての粉末ブレンドに添加して各粉末ブレンドの磁気飽和率間に所望の関係を得る。所定の各粉末ブレンドの粒度又は粒度分布、バインダー含有量、及び磁気飽和率の関係を用いて、望ましくない特徴を持たない実質的に高密度化された製品を製造する高密度化時間及び高密度化温度を選択する。この最終工程は、焼結多領域製品の領域のバインダー分布を評価し、その後最終目標の多領域製品を生成する異なる高密度化温度、高密度化時間又はこれら両方を選択する相互作用方法を必要とする。好適な態様では、加圧焼結によって、高密度化温度が低く、高密度化時間が短い又はこの双方で多領域未処理体の高密度化が可能になり、さらにバインダー移動制御を提供する。この場合、相互作用方法は、温度及び時間に加えて焼結圧力の選択を含み得る。本発明を、以下の実施例によって説明する。これらの実施例は、本発明のさまざまな態様を示し、且つ明瞭にするために提供する。実施例は、本発明の請求の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。実施例１回転衝撃削岩のための市販されているコンパクトは、モノリシック炭化タングステン−コバルト焼結炭化物合金（WC-Co に指定）を含有する。あるモノリシックWC-Co グレードは、コバルトバインダー（Co）約６重量％及びバランスとして炭化タングステン（WC）硬質成分粒子から成る。このモノリシックWC-Co グレードは、硬度９１．０ＲＡ及びWC粒度約１マイクロメートル〜約８マイクロメートルを有する。なかでも本発明の実施例は、少なくとも二つの自然発生的且つ冶金学的に結合した領域を含むコンパクト(compact)を形成する方法を示す。さらに、本発明の実施例は、得られた多領域コンパクトは、そのコンパクトの軸領域のモノリシックWC-Co グレードよりも靭性があり、そのコンパクトのドーム領域のモノリシックWC-Co グレードよりも耐磨耗性が高いことを示す。微細な粒度、低コバルト含有量又は高硬度のいずれか、又はこれらの組み合わせをモノリシックのWC-Co グレードに対して達成する場合、コンパクトのドーム領域の高耐磨耗性を実現することができる。本発明の実施例及び本発明の好適な態様に従って製品を製造するために、粒状の第１の粉末ブレンド及び粒状の第２の粉末ブレンドを別々に調製した。第１の粉末ブレンド（図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃでは３１３で示される）は、マクロ結晶化炭化タングステン（Kennametal Inc．Fallon，Nevada）約９５．１６重量％、市販されている超微細コバルトバインダー約２．４４重量％、パラフィンワックス潤滑剤約２．１５重量％及び界面活性剤約０．２５重量％を含有した。第１の粉末ブレンドのみを試験焼結した試料の特徴は、このモノリシックのWC-Co グレードが、コバルト約２．５重量％、WC粒度が約１マイクロメートル〜約５マイクロメートルの範囲であり、かつロックウェルＡ硬度約９２．４を有することだった。モノリシックWC-Co グレードの磁気飽和率は、約１００であり（ＬＤＪモデル７０２磁気マルチメータ（LDJ Electronics Inc.，Troy，Michigan）に接続するＬＤＪモデルＳＭ−８００１飽和誘導システムを使用した）、金属組織学的には、”Ｃ”多孔性がないことが示された。上述のモノリシックのWC-Co グレード組成物より相対的により粗い粒度、より高いコバルトバインダー含有量又は低硬度のいずれか、又はこれらの組み合わせが達成されるならば、コンパクトの軸領域の硬度が向上することがわかる。第２の粉末ブレンド（図３Ａ、３Ｂ及び図３Ｃでは３１４として示す）は、マクロ結晶化炭化タングステン（Kennametal Inc，Fallon，Nevada）約９０．５７重量％、市販されているコバルトバインダー約７．０３重量％、パラフィンワックス潤滑剤約２．１５重量％、及び界面活性剤約０．２５重量％を含有した。試験焼結した試料の第１の特徴は、磁気飽和率が所望の値より高いため、十分な量のタングステン金属粉末を第２の粉末ブレンドに加えて磁気飽和率を低減させたことであった。第２の粉末ブレンドのみを試験焼結した試料の第２の特徴は、このモノリシックWC-Co グレードがコバルト約７．２重量％、WC粒度が約１マイクロメートル〜約１２マイクロメートルの範囲であり、かつロックウェルＡ硬度約８９．４であった。このモノリシックWC-Co グレードの磁気飽和率は、約９１と測定された。次に、第１の粉末ブレンド３１３と調整した第２の粉末ブレンド３１４を、図３Ａ及び図３Ｂに概略的に示される圧縮構造体３０１及び３１８を使用して、直径約２０ｍｍ（０．８０インチ）の第１のダイキャビティ及びそれより大きなサイズのダイキャビティで連続的に圧縮して未処理体３２０を形成した。圧縮構造体３０１は、成形面３１２を有する下部ラム３０３と成形面３１６を有する上部ラム３１５とをダイの側面の円筒状の壁部３０２で係合することを含んだ。最初に、調整した第２の粉末ブレンド３１４約５５ｇをダイキャビティに入れた。約５６，０５０ニュートン（N）（１２，６００ポンド（Ibs.）の荷重までの圧密後、調整した第２の粉末ブレンド３１４のみを含有する先駆物質未処理体を取り出し、後の処理のために取って置いた。調整した第２の粉末ブレンド３１４のみを含有する先駆物質未処理体を十分な個数成形するまで、この処理を繰り返した。次に、第１の粉末ブレンド３１３約１５．３ｇを、元のダイキャビティよりもわずかにサイズが大きい圧縮構造体３１８として図３Ｂに概略的に示される第２のダイキャビティに配置した。圧縮構造体３１８は、成形面３１２Ａを有する下部ラム３０３Ａと成形面３１６Ａを有する上部ラム３１５Ａとをダイの側面の円筒状の壁部３０２Ａで係合することを含んだ。後に、調整した第２の粉末ブレンド３１４のみを含有する先駆物質未処理体を、第１の粉末ブレンド３１３に接触するように配置し、約６８，９４８ニュートン（N）（１５，５００ポンド（lbs .））の荷重まで圧密した。荷重を除いた後、多領域未処理体３２０をダイキャビティから取り出し、この多領域未処理体は、下側ラム３０３Ａによって画定される前部領域３２１及び上部ラム３１５によって画定された後部領域３２２を有した。さらに、多領域未処理体３２０は、圧縮調整した第２の粉末ブレンド３１４及び第１の粉末ブレンド３１３を含有した。第１の粉末ブレンド３１３及び調整した第２の粉末ブレンド３１４を含有する十分な個数のマルチ領域未処理体を成形するまで、この動作を繰り返した。さらに、第１の粉末ブレンド３１３のみを含有する幾つかの成形体と調整した第２の粉末ブレンド３１４のみを含有する他の成形体を成形した。これらの成形体を、多領域未処理体３２０の焼結の際、コントロール試料として使用した。十分な個数の多領域未処理体３２０を成形すると、未処理体３２０及びコントロール試料を高温（Ultra-Temp）加圧焼結炉に配置した。炉とその内容物を、約０．６６５キロパスカル（kPa ）（５トル）で取り出し、真空下で約３．３℃（６°Ｆ））／分の速度で室温から約１７７℃（３５０°Ｆ）に上昇し；約１７７ ℃（３５０°Ｆ）で約１５分間保持し；約３．３℃（６°Ｆ）／分で約１７７℃ （３５０°Ｆ）から約３７１℃（７００°Ｆ）に加熱し；約３７１℃（７００° Ｆ）で約９０分間保持し；約１．７℃（３°Ｆ）／分で約３７１℃（７００°Ｆ）から約４２７℃（８００°Ｆ）に加熱し；約４２７℃（８００°Ｆ）で約４５分間保持し；約１．４℃／分で約４２７℃（８００°Ｆ）から約５３８℃（１０００°Ｆ）に加熱し；約５３８℃（１０００°Ｆ）で約１２分間保持し；約１．４℃（２．５°Ｆ）／分で約５９３℃（１１００°Ｆ）に加熱し；約４．４℃ （８°Ｆ）／分で約５９３℃（１１００°Ｆ）から１，１２１℃（２０５０°Ｆ）に加熱し；約１３マイクロメートル〜約２９マイクロメートルの範囲の真空下で約１，１２１℃（２０５０°Ｆ）で約３０分間保持し；約４．４℃（８°Ｆ）／分で約１，１２１℃（２０５０°Ｆ）から約１，２８８℃（２３５０°Ｆ）に加熱し；約１．９９５ｋＰa （１５トル）までアルゴンを導入しながら約１，２８８℃（２３５０°Ｆ）で約３０分間保持し；圧力約４，１３７kPa （６００ps i ）までアルゴンを導入しながら約３．３℃（６°Ｆ）／分で約１，２８８℃（２３５０°Ｆ）から約１４４１℃（２６２５°Ｆ）に加熱し；約１４４１℃（２６２５°Ｆ）で約１０分間保持し；炉の電源をオフにし、炉とその内容物を、約５．６℃（１０°Ｆ）／分で約室温に冷却した。焼結した第１の粉末ブレンドのみから成る焼結コントロール試料及び焼結した調整第２の粉末ブレンドのみから成る焼結コントロール試料を含む、幾つかの焼結製品（直径約１６．９ｍｍ（０．６６４インチ））を、金属組織学、湿式化学分析、磁気特性同定、硬度及びエネルギー分散ｘ線分析（EDS ）を使用して同定した。化学分析結果によると、加圧結焼後、第２領域、即ち後部領域のコバルトバインダー含有量は約６重量％であった。これは、焼結したモノリシック調整第２の粉末ブレンドの約７．２％から減少している。金属組織学的同定から決定したＷＣ硬質成分の粒度は、実質的に変化しないままで、約１マイクロメートル〜約１２マイクロメートルの範囲であった。意図されたように、コンパクトの後部即ち軸領域の第２領域の組成物は、モノリシックWC-Co グレードコンパクトよりも硬度が高い。すなわち、第２領域は、より粗い粒度（１〜１２μｍ対１〜８μｍ）、低い硬度（８９．７RA対９１．０RA）、及び市販されているモノリシックWC-C o グレードとほぼ同じコバルトバインダー含有量を有する。同時に、ドームを含む第１領域のコバルト含有量が約４．５％（約３％から増加した）であり、硬度９１．１RA及び約１マイクロメートル〜約５マイクロメートルの粒度を有する所望の組成物になるように、軸即ち第２の粉末ブレンドからドーム領域即ち第１の粉末ブレンドへのコバルトバインダー移動を制御した。このように、ドーム領域を含む第１領域の組成物を、市販されているモノリシック WC-Co グレードコンパクトよりもより耐磨耗性を有するように形成した。第１領域は微細な粒度（１〜５μｍ対１〜８μｍ）、低いコバルト含有量（４．５％対６．０％）及び類似した硬度（９１．１RA対９１．０RA）であったため、より優れた耐磨耗性を形成した。図４Ａは、境界面４１７で第２領域４１４に接触する第１領域４１３を有する焼結製品４０１の縦方向断面の約４倍の顕微鏡写真である。前部領域４２１は、多領域未処理体から成る前部領域に対応し、後部領域４２２は、未処理体から成る後部領域に対応する。第１領域４１３と少なくとも一つの追加領域４１４との間の境界面４１７の倍率約５００倍のミクロ構造を図４Ｂに示すが、図４Ｅは倍率約１５００倍である。図４Ｃ及び４Ｄは、第１領域４１３と第２領域４１４の倍率約５００倍の顕微鏡写真であり、図４Ｆ及び４Ｇは、第１領域４１３と第２領域４１４の倍率約１５００倍の顕微鏡写真である。第１領域４１３と第２領域４１４の成分は、図４Ｅ、４Ｆ及び４Ｇで同定され、コバルト合金バインダー４２５、微細粒子炭化タングステン４２６及び粗い炭化タングステン４２７を含有する。炭化タングステン粒度とコバルト合金バインダー含有量との突然の変化として、自然発生的に形成された結合線４１７が図４に明確に観察される。裂け目及び混在物のない自然発生的に形成された優れた冶金的結合が存在する。また、これらの高密度化焼結製品は、イータ相及び”Ｃ”多孔性がない。図５は、製品の硬度プロファイルの結果を表し、第１領域４１３の硬度（この製品のドーム即ち先端領域は、ロックウェルＡ≒９１．０〜９１．２）は、第２領域の硬度（本発明の製品の後部即ち軸領域は、ロックウェルＡ≒８９．５〜８９．９）よりも高いことが分かる。図６は、土壌を穿孔する工具６０１を概略的に示しており、該工具は、駆動手段に接続する一方の端部６０５を有するビットボディ６０２を有し、前端部とされる他方の端部６０４は、平坦な工作面であってビットボディ６０２の長手方向軸に垂直な工作面を形成する。ビットボディは、前端部６０４から後方に延出し、後方向に向かってやや内側にテーパ付けされた外周壁部６１２を含む。外周壁部６１２の後方に沿って、還元材料がビットボディ６０２に沿ってフローするために、ビットボディ６０２は直径が小さくなり、更に、ビット又は流体用穴６０９によって取られた還元材料がフローするためにビットボディには軸方向の溝が設けられ、ビットボディ６０２を冷却し、かつ還元材料のフローを容易にする。また、ビットボディは、軸方向の溝６０６及び流体用穴６０９を含む。ボディ６０２の正面工作端部には、複数の軸用穴（図６には示されない）が設けられており、これらの穴に、工作面６０４から軸方向外側に突出するドーム形外端部を有する棒状コンパクト６１０、６１１が取り付けられる。コンパクト６１０、６１１は、穴にプレス嵌めされるか又はろう付けによって中に固定される。コンパクト６１０、６１１は面６０４にわたって半径方向且つ外周方向に分散するため、ビット６０１に対する衝撃形成を低減する。外周壁部６１２とビットボディ６０２の前端部６０４との接合部分付近には、軸方向に傾斜した穴（図６には示されない）が設けられ、これらの穴に、ドーム形外端部を有するコンパクト６０７が取り付けられる。コンパクト６０７は、所望であればコンパクト６１０、６１１と同一であってもよい。コンパクト６１０、６１１の外端部はビットボディ６０２の前端部６０４から軸方向に突出するだけでなく、半径方向にも突出することが図面から分かる。したがって、ビットボディ６０２の外周に分散したコンパクト６０７は、ゲージコンパクト（gage compact）として役立ち、ビットによって穿孔される穴のサイズをほぼ一定に維持する。穿孔が進むにつれてビット６０１が外周方向に磨耗する場合、ビット６０１によって形成された穴はテーパ付けされ、穴に新しいビットを導入しにくいため、上述の事柄は重要である。したがって、ゲージコンパクトは、ビットの動作中に実行する非常に重要な機能を有する。外周壁部６１２の範囲内に、ビットボディ６０２の外周に半径方向に延出し、ビットボディ６０２の前端部６０４から軸方向後方に離間する少なくとも一列の追加のコンパクト列を設けることによって、穿孔される穴の寸法を維持することができる。コンパクトは、ビットボディ６０２の外周に分散し、各ゲージコンパクト６０７は軸方向に位置合わせされた更なるコンパクトを有するのが好ましい。実施例２第２のブレンド３１４が、マクロ結晶化炭化タングステン（Kennametal inc., Fallon，Nevada ）約９１．５５重量％、市販のコバルトバインダー約６．０５重量％、パラフィンワックス潤滑剤約２．１５重量％及び界面活性剤約０．２５重量％含有することを除いて、実施例１の方法を繰り返した。試験焼結した試料の特徴は、このモノリシックWC-Co グレードがコバルト約６．２重量％、WC粒子が約１マイクロメートル〜約１２マイクロメートルの範囲であり、かつロックウェル硬度約８９．７を有することだった。モノリシックWC-Co グレードの磁気飽和率は、約８９と測定された。第１領域７１３と少なくとも一つの追加領域７１４との間の境界面７１７の倍率約５００倍の微細構造を、図７Ａに示し、倍率約１５００倍のを、図７Ｄに示す。図７Ｂ及び７Ｃは、第１領域７１３及び第２領域７１４の倍率約５００倍の顕微鏡写真であり、図７Ｅ及び７Ｆは、第１領域７１３及び第２領域７１４の倍率約１５００倍の顕微鏡写真である。第１領域７１３及び第２領域７１４の成分は、図７Ｄ、７Ｅ及び７Ｆで同定され、コバルト合金バインダー７２５、微細粒子炭化タングステン７２６及び粗い炭化タングステン粒子７２７を含有する。自然発生的に形成された結合線７１７は、炭化タングステン粒度及びコバルト合金成分の突然の変化として図７Ｄに明瞭に見える。裂け目及び混在物のない、自然発生的に形成された優れた冶金学的結合が存在する。また、これらの高密度化焼結製品は、イータ相及び”Ｃ”多孔性がない。図８は、製品の硬度プロファイル測定の結果を表し、第１領域の硬度（この製品ではドーム、即ちチップ領域であり、ロックウェルＡ≒９１．４〜９１．７である）は第２領域の硬度（本発明の製品の後部、即ち軸領域であり、ロックウェルＡ≒ ８９．７〜９０．０）より高いことが示される。実施例３本実施例は、粉末ブレンドを調整して焼結中にブレンド間のバインダー移動を制御し、例えば、軸領域及びドーム領域を含むさまざまな領域の特定の組成物から成る多領域体を形成する方法を示す。さらに、本実施例は、二つの明確なWC-C ０粉末ブレンドから形成された多領域採鉱コンパクトでコバルト合金バインダー移動を制御する際の磁気飽和の効果を示す。特に、多領域採鉱コンパクトは、軸領域よりも著しく耐磨耗性が高いドーム領域を含み、該軸領域はドーム領域よりも硬度が高かった。コンパクトでこれらの結果を得るためには、ドーム領域は、コバルトバインダー約７〜８重量％を含有するべきであり、軸領域は、コバルトバインダー約１０重量％を含まなければならない。本実施例による製品を製造するために、第１の粉末ブレンドと粒状第２の粉末ブレンドを別に調製した。第１の粉末ブレンドは、拡散浸炭化炭化タングステン (Kennametal Inc．Henderson，North Carolina)約９４．５７重量％、市販の超微細コバルトバインダー約３．０３重量％、パラフィンワックス潤滑剤約２．１５重量％及び界面活性剤約０．２５重量％を含有した。第１の粉末ブレンドのみを試験焼結した試料の特徴は、このモノリシックWC-Co グレードが、コバルト約３．１重量％、WC粒子が粒度約１マイクロメートル〜約５マイクロメートルの範囲であり、約２マイクロメートル〜約４マイクロメートルのサイズが多く、かつロックウェルＡ硬度約９２．４を含むことであった。モノリシックWC-Co グレードの磁気飽和率は、約９４と測定され、”Ｃ”多孔性はないことを金属組織学的に判断した。第２の粉末ブレンドは、マクロ結晶化炭化タングステン（Kennametal Inc.，F allon，Nevada ）約８５．７９重量％、市販のコバルトバインダー約１１．８１重量％、パラフィンワックス潤滑剤約２．１５重量％、及び界面活性剤約０．２５重量％を含有した。試験焼結した試料の第１の特徴は、磁気飽和率が所望の値よりも高いため、十分な量のタングステン金属粉末（粉末ブレンドの約１．６重量％）を第２の粉末ブレンドに加えて磁気飽和率を低減させたことであった。調整第２の粉末ブレンドのみを試験焼結した試料の第２の特徴は、このモノリシックWC-Co グレードが、コバルト合金バインダー約１２．１重量％、WC粒子が粒度約１マイクロメートル〜約９マイクロメートルであり、約６マイクロメートル〜約９マイクロメートルが多く、かつロックウェルＡ硬度約８７．８を含むことであった。このモノリシックWC-Co グレードの磁気飽和率は、約８７と測定され、イータ相はないことを金属組織学的に判断した。第１の粉末ブレンド及び第２の調整粉末ブレンドを、直径約２０ｍｍ（０．８０インチ）を有するダイキャビティに連続的に仕込み、圧縮して未処理体を成形する。最初に第１の粉末ブレンド約９ｇ、次に第２の調整粉末ブレンド約２５ｇをダイキャビティに仕込み、荷重約５５，１６０ニュートン（N）（８０００ポンド）（lbs.））まで圧密した。荷重を除いた後、多領域未処理体を、下部ラムによって画定された前部領域及び上部ラムによって画定された後部領域を有するダイキャビティから取り出した。第１の粉末ブレンド及び調整第２の粉末ブレンドを含有する多領域未処理体を十分な個数成形するまで、この動作を繰り返した。さらに、第１の粉末ブレンドのみから成るいくつかの成形体及び調整第２の粉末ブレンドのみから成る他の成形体を成形した。これら成形体を、多領域未処理体の焼結の際、コントロール試料として使用した。十分な個数の多領域未処理体を成形すると、未処理体及びコントロール試料を実施例１の方法に従って高密度化した。図９Ａは、境界面９１７で第２領域９１４に接触する第１領域９１３を有する焼結製品９０１の長手方向断面の倍率約３．５倍の顕微鏡写真である。前部領域９２１は多領域未処理体の前部領域に対応し、後部領域９２２は未処理体の後部領域に対応する。第１領域９１３と少なくとも一つの追加領域９１４との間の境界面９１７の倍率約５００倍の顕微鏡写真を、図９Ｂに示し、倍率約１５００倍の写真を図９Ｅに示す。図９Ｃ及び９Ｄは、第１領域９１３と第２領域９１４の倍率約５００倍の顕微鏡写真であり、図９Ｆと９Ｇは、第１領域９１３と第２領域９１４の倍率約１５００倍の顕微鏡写真である。第１領域９１３及び第２領域９１４の成分を、図９Ｅ、９Ｆ及び９Ｇで同定し、コバルト合金バインダー９２５、微細粒子炭化タングステン９２６及び粗粒子炭化タングステン９２７を含有する。自然発生的に生成された結合線９１７は、炭化タングステン粒度及びコバルト合金バインダー含有量の突然の変化として図９Ｅに明瞭に示される。裂け目及び混在物のない、自然発生的に生成された優れた冶金的結合が存在する。また、これらの高密度化焼結製品は、イータ相及び”Ｃ”多孔性がない。この実施例の方法によって形成したコンパクト内のコバルト分布量を定めるために、焼結多領域コンパクトを中心に沿って長手方向に切断して厚さ６．４ｍｍ（０．２５インチ）の部分を提供し、この部分をその後取り付け、研削し、研磨した。取り付け、研削し、研磨した試料を、コンパクトのドームから軸に向かって後方に、エネルギー分散ｘ線分析（ＥＤＳ）を使用して、非標準スポットプローブ分析によって分析した。特に、ＬａＢ₆カソード電子銃システム及びシリコン−リチウム検出器（Oxford Instruments Inc.，Analytical System Divisio n，Microanalysis Group，Bucks，England）を有するエネルギー分散ｘ線システムを備えたＪＳＭ−６４００走査電子顕微鏡（Model No．ISM64-3，JEOL LTD，T okyo，Japan)を、約２０ｋｅＶの加速電位で使用した。走査領域を、約１２５マイクロメートル×約４マイクロメートルで測定した。各領域を、同じ時間だけ（約５０秒の動作時間）走査した。隣接領域間のステップサイズは、１ｍｍ（０．０３９インチ）であった。図１０は、非標準分析の結果を示し、ドーム領域の磁気飽和よりも著しく低い軸領域の磁気飽和を有する結果として、コバルト合金バインダー移動がどのように制御されるかを示す。また、コバルト合金バインダー濃度は、ドーム領域にわたって境界面９１７まで均一であるが、該境界面で急に上昇し、より硬度の高い軸領域の一体化部分となることに注目されたい。ドーム領域にわたって二つの組成物の境界面までコバルトのレベルが均一であることは、本態様の非常に重要な属性である。図１０に置かれているのは、コンパクトのドーム領域のさまざまな増分に対して測定したロックウェル硬度であり、ドーム領域の硬度の均一性を示す。ドーム領域の耐磨耗性は、一貫して比較的一定であり、コンパクトのドーム面が動作中磨耗をうけるか又は次の修理工程中に再研削をうけても維持される。加圧焼結後、軸領域のコバルト合金バインダー含有量及び物理特性を評価した。目標にほぼ到達したコバルト合金バインダー含有量は、約１０．４％であり；硬度は約８９．１であり；粒度は、約６マイクロメートルから約９マイクロメートルが多量で変化しなかった。同様に、ドーム領域のコバルト合金バインダー含有量及び物理特性を評価した。目標にほぼ到達したコバルト合金バインダー含有量は、約８．１％であり；硬度は９０．９ＲＡであり；粒度は約２マイクロメートルから約４マイクロメートルが多量で変化しなかった。上述の方法では、コンパクトの少なくとも二つの領域のターゲット組成物及び付随の特性を達成した。次の関係によって、ドーム領域は耐磨耗性組成物から成り、軸領域はより硬質の組成物から成る。即ち、ドーム領域のコバルト含有量は、軸領域のコバルト含有量よりも少なく（８．１％対１０．４％）；ドーム領域の粒度は軸領域の粒度よりも小さく（２〜４μｍ対６〜９μｍ）；ドーム領域の硬度は軸領域の硬度よりも高い（９０．９RA対８９．１RA）。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】のための工具を含む製品で使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１．サーメット製品の製造方法であって、第１の硬質成分及び第１のバインダーを含有する第１の粉末ブレンドと、第２の硬質成分及び第２のバインダーを含有する第２の粉末ブレンドとを含有する部分的に高密度化したコンパクトを焼結し、第１及び第２の粉末ブレンドが成形体の一体部が互いに隔離され、第１の粉末ブレンドが第１のバインダー含有量を有し、第２の粉末ブレンドが１のバインダー含有量より高い第２のバインダー含有量を有し、第１の粉末ブレンドが第１の磁気飽和率を有し、第２の粉末ブレンドが第１の磁気飽和率と異なる第２の磁気飽和率を有し、焼結中、温度、時間及び圧力を制御して、第２のバインダー含有量を第１のバインダー含有量よりも高くしつつ、十分に高密度化した製品を提供する、サーメット製品の製造方法。２．第１のバインダー及び第２のバインダーが、同じであるか又は異なり、鉄、ニッケル、コバルト、これらの混合物、これらの合金、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含有する、請求項１記載の方法。３．第１の硬質成分及び第２の硬質成分が、同じであるか又は異なり、ホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、ケイ化物、これらの混合物、これらの固溶体、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含有する、請求項１記載の方法。４．第１の硬質成分及び第２の硬質成分が、同じであるか又は異なり、IUPAC の２族、３族、４族、５族、６族、７族、８族、９族、１０族、１１族、１２族、１３族及び１４族のうちの少なくとも一つの元素のホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、ケイ化物、これらの混合物、これらの固溶体又はこれらの組合せのうちの少なくとも一つを含有する、請求項１記載の方法。５．第１の硬質成分及び第２の硬質成分が、同じであるか又は異なり、IUPAC の３族、４族、５族、及び６族のうちの少なくとも一つの元素のホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、ケイ化物、これらの混合物、これらの固溶体、又はこれらの組合せのうちの少なくとも一つを含有する、請求項１記載の方法。６．第１の硬質成分及び第２の硬質成分が、同じであるか又は異なり、IUPAC の３族、４族、５族、及び６族のうちの少なくとも一つの元素の炭化物、これらの混合物、これらの固溶体、又はこれらの組合せのうちの少なくとも一つを含有する、請求項１記載の方法。７．第１の硬質成分及び第２の硬質成分が、同じであるか又は異なり、IUPAC の３族、４族、５族、及び６族のうちの少なくとも一つの元素の炭化物、これらの混合物、これらの固溶体、又はこれらの組合せのうちの少なくとも一つを含有し、第１のバインダー及び第２のバインダーが同じであるか又は異なり、鉄、ニッケル、コバルト、これらの混合物、これらの合金又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含有する、請求項１記載の方法。８．第１の硬質成分及び第２の硬質成分は、同じであるか又は異なり、少なくとも炭化タングステン、これらの混合物、これらの固溶体、又はこれらの組み合わせを含有し、第１のバインダー及び第２のバインダーがコバルト又はコバルト合金を含有する、請求項１記載の方法。９．第１の硬質成分が第１の粒度を有し、第２の硬質成分が第２の粒度を有し、第２の粒度が第１の粒度よりも大きい、請求項１記載の方法。１０．サーメット製品であって、第１の粒度を有する第１の硬質成分及び第１の濃度の第１のバインダーを含有する第１領域を有し、第２の粒度を有する第２の硬質成分及び第２の濃度の第２のバインダーを含有する第２領域を有し、第２のバインダー濃度が第１のバインダー濃度よりも高く、第２の粒度が第１の粒度よりも大きく、第１の粉末ブレンドが第１の磁気飽和率を有し、第２の粉末ブレンドが第２の磁気飽和率を有し、第１の磁気飽和率が第２の磁気飽和率と異なり、第１の硬質成分及び第１の濃度より少ない量の第１のバインダー含有量を有する第１の粉末ブレンドと第２の硬質成分及び第２の濃度よりも高い量の第２のバインダー含有量を有する並置した第２の粉末ブレンドとを制御された温度、時間及び圧力で焼結する際、サーメット製品の第１領域をサーメット製品の第２領域に自然発生的かつ冶金的に結合させて、十分に高密度化した製品を提供する、サーメット製品。１１．サーメット製品が建設、採鉱、農業及び機械加工のうちの一つで使用するための工具の一部を含む、請求項１０記載のサーメット製品。１２．工具が削鉱機又は削岩機を含む、請求項１１記載のサーメット製品。１３．サーメット製品であって、第１の粒度を有する炭化タングステン粒子及び第１の濃度を有する第１のコバルトベースのバインダーから成るサーメットの第１領域を有し、第２の粒度を有する炭化タングステン粒子及び第２の濃度を有する第２のコバルトベースのバインダーから成るサーメットの第２領域を有し、サーメットの第１領域がサーメットの第２領域に自然発生的かつ冶金的に結合し、第１の濃度が第２の濃度よりも低く、第１の粒度が第２の粒度よりも小さく、第１のコバルトベースバインダーが第１の磁気飽和率値を有し、第２のコバルトベースバインダーが第２の磁気飽和率値を有し、かつ第１の磁気飽和率が第２の磁気飽和率よりも高い、サーメット製品。１４．第２領域にはイータ相がない、請求項１３記載の製品。１５．第１領域には”Ｃ”多孔性がない、請求項１３記載の製品。１６．第１領域には”Ｃ”多孔性がない、請求項１４記載の製品。１７．第１の磁気飽和率が約７９〜約１００の範囲であり、第２の磁気飽和率が約７９〜約１００の範囲である、請求項１３記載のサーメット製品。１８．第１の粒度が約サブマイクロメートル〜約３０マイクロメートルの範囲であり、第２の粒度が約サブマイクロメートル〜約３０マイクロメートルの範囲である、請求項１３記載のサーメット製品。１９．第１のコバルトベースのバインダー濃度が約１重量％〜約３０重量％であり、第２のコバルトベースのバインダー濃度が約２重量％〜約３０重量％である、請求項１３記載のサーメット製品。２０．鋼体に装着するための切削要素であって、鋼体に装着するためのベース部、並びにベース部及び鋼体の上に少なくとも部分的に突出する先端部を有し、切削要素がベース部の表面の少なくとも大部分を形成する第１の炭化タングステン−コバルトベースのサーメット、及び先端部の表面の少なくとも大部分を形成する第２の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットを有し、第１の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットが第１の磁気飽和率を有し、第２の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットが第２の磁気飽和率を有し、第２の磁気飽和率が第１の磁気飽和率よりも小さく、第２の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットが第１の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットよりもコバルト含有量が高い、切削要素。２１．第２の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットの大部分にわたったコバルトバインダー含有量が実質的に均一である、請求項２０記載の切削要素。２２．第１の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットが第１の炭化タングステン粒度を有し、第２の炭化タンスグテン−コバルトベースのサーメットが２の炭化タングステン粒度を有し、第２の炭化タングステン粒度が第１の炭化タングステン粒度よりも大きい、請求項２０記載の切削要素。２３．第１の磁気飽和率が約７９〜１００である、請求項２０記載の切削要素。２４．第１の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットには”Ｃ”多孔性が存在しない、請求項２３記載の切削要素。２５．第２の磁気飽和率が約７９〜１００である、請求項２０記載の切削要素。２６．第２の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットにはイータ相が存在しない、請求項２４記載の切削要素。２７．第２の炭化タングステン−コバルトベースのサーメットにはイータ相が存在しない請求項２５記載の切削要素。２８．炭化タングステン−コバルトベースのサーメットが先端部分の大部分にわたって実質的に均一である硬度を有する、請求項２０記載の切削要素。