JPS5935974B2 - 炭化タングステン系工具材の製造法 - Google Patents
炭化タングステン系工具材の製造法Info
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- JPS5935974B2 JPS5935974B2 JP56167273A JP16727381A JPS5935974B2 JP S5935974 B2 JPS5935974 B2 JP S5935974B2 JP 56167273 A JP56167273 A JP 56167273A JP 16727381 A JP16727381 A JP 16727381A JP S5935974 B2 JPS5935974 B2 JP S5935974B2
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- JP
- Japan
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- tungsten carbide
- weight
- powder
- stabilized zirconia
- pressure
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、工具材を構成する硬質材として硬質炭化物を
使用した工具材の製造法に関するものである。
使用した工具材の製造法に関するものである。
本発明は、工具材を製造するときに使用する硬質炭化物
の粉末としては炭化タングステン粉末ヲ使用するもので
ある。
の粉末としては炭化タングステン粉末ヲ使用するもので
ある。
本発明は、製造した炭化タングステン系工具材の耐酸化
性と耐熱性と機械的強度とを向上する手段として安定化
ジルコニア粉末を炭化タングステン粉末に添加した混合
粉末を使用することを特徴とするものである。
性と耐熱性と機械的強度とを向上する手段として安定化
ジルコニア粉末を炭化タングステン粉末に添加した混合
粉末を使用することを特徴とするものである。
其の炭化タングステン粉末に添加する安定化ジルコニア
粉末は、ジルコニアが95.5重量%乃至93.8重量
とイツ) IJアが4.5重量%乃至6.2重量%との
範囲内の割合の組成を成せる安定化ジルコニアの粉末を
使用するものである。
粉末は、ジルコニアが95.5重量%乃至93.8重量
とイツ) IJアが4.5重量%乃至6.2重量%との
範囲内の割合の組成を成せる安定化ジルコニアの粉末を
使用するものである。
炭化タングステン粉末に安定化ジルコニア粉末を添加し
た混合粉末の結合助材にはコバルトの粉末またはニッケ
ルの粉末を使用する。
た混合粉末の結合助材にはコバルトの粉末またはニッケ
ルの粉末を使用する。
以上に述べたように、本発明は、工具材とする炭化タン
グステン系焼結体を製造する場合に、安定化ジルコニア
粉末を添加した原料を使用して、炭化タングステン系工
具材、を製造することによって、耐酸化性と耐熱性と機
械的強度とを向上して、切削作業における生産性を高か
めた炭化タングステン系工具材を製造する工業的に優れ
た方法を提供することを目的とするものである。
グステン系焼結体を製造する場合に、安定化ジルコニア
粉末を添加した原料を使用して、炭化タングステン系工
具材、を製造することによって、耐酸化性と耐熱性と機
械的強度とを向上して、切削作業における生産性を高か
めた炭化タングステン系工具材を製造する工業的に優れ
た方法を提供することを目的とするものである。
本発明の方法によって炭化タングステン系工具材を製造
する場合に使用する原料には、炭化タングステン粉末を
85重量%乃至77重量%と、コバルト粉末またはニッ
ケル粉末を15重量%乃至188重量%、ジルコニアが
95.5重量%乃至93.8重量%とイツトリアが4.
5重量%乃至6.2重量%との割合範囲内より選定した
割合の組成を成せる安定化ジルコニア粉末を0.5重量
%乃至5重量%との割合範囲内より選定した割合にて混
合した混合物を使用する。
する場合に使用する原料には、炭化タングステン粉末を
85重量%乃至77重量%と、コバルト粉末またはニッ
ケル粉末を15重量%乃至188重量%、ジルコニアが
95.5重量%乃至93.8重量%とイツトリアが4.
5重量%乃至6.2重量%との割合範囲内より選定した
割合の組成を成せる安定化ジルコニア粉末を0.5重量
%乃至5重量%との割合範囲内より選定した割合にて混
合した混合物を使用する。
斯様に調合した原料を用いて行う焼結作業は、常圧焼結
法または加圧焼結法または静水圧加圧焼結法のいずれか
の方法によって行う。
法または加圧焼結法または静水圧加圧焼結法のいずれか
の方法によって行う。
焼結作業を常圧焼結法によって行う場合は、原料を所望
の寸法の圧縮型の中に充填して3000 Kq/cd乃
至7000Kf//criLの範囲内より選定した圧力
を用いて圧縮成形し、其の成形体を1300℃乃至16
00℃の範囲内の温度にて20分間乃至120分間加熱
する。
の寸法の圧縮型の中に充填して3000 Kq/cd乃
至7000Kf//criLの範囲内より選定した圧力
を用いて圧縮成形し、其の成形体を1300℃乃至16
00℃の範囲内の温度にて20分間乃至120分間加熱
する。
焼結作業を加圧焼結法によって行う場合は、原料を容器
内に充填し、其の容器を高温高圧発生室内に装填して、
其め容器内の原料に300に9/crA乃至1000K
g/ crAの範囲内より選定した圧力を加えると同時
に1300℃乃至1500℃の範囲内より選定した温度
に加熱し、其の加圧加熱作業を20分間乃至120分間
持続する。
内に充填し、其の容器を高温高圧発生室内に装填して、
其め容器内の原料に300に9/crA乃至1000K
g/ crAの範囲内より選定した圧力を加えると同時
に1300℃乃至1500℃の範囲内より選定した温度
に加熱し、其の加圧加熱作業を20分間乃至120分間
持続する。
焼結作業を静水圧加圧焼結法によって行う場合は、原料
を軟鉄板等の柔軟質の金属板を用いて成形した容器内に
充填し、其の容器を静水圧加圧加熱室内に装填して30
0Kg/crA乃至1000 Kit/cdの範囲内よ
り選定した圧力を加えると同時に1300℃乃至150
0℃の範囲内より選定した温度に加熱し、其の加圧加熱
作業を20分間乃至120分間持続する。
を軟鉄板等の柔軟質の金属板を用いて成形した容器内に
充填し、其の容器を静水圧加圧加熱室内に装填して30
0Kg/crA乃至1000 Kit/cdの範囲内よ
り選定した圧力を加えると同時に1300℃乃至150
0℃の範囲内より選定した温度に加熱し、其の加圧加熱
作業を20分間乃至120分間持続する。
この焼結作業を終えて得られる焼結体は、炭化タングス
テン粒子の多数個と安定化ジルコニア粒子の多数個とよ
り成る混合物が焼結した焼結組織体の内部に、コバルト
粉末マたはニッケル粉末である結合助材粉末が液相焼結
して生成した海綿状構造の金属組織が充塞して個々の炭
化タングステン粒子に結合すると共に安定化ジルコニア
粒子に結合して構成した焼結体より成る炭化タングステ
ン系工具材である。
テン粒子の多数個と安定化ジルコニア粒子の多数個とよ
り成る混合物が焼結した焼結組織体の内部に、コバルト
粉末マたはニッケル粉末である結合助材粉末が液相焼結
して生成した海綿状構造の金属組織が充塞して個々の炭
化タングステン粒子に結合すると共に安定化ジルコニア
粒子に結合して構成した焼結体より成る炭化タングステ
ン系工具材である。
次に、実施例により炭化タングステン系工具材を製造す
る本発明の方法について説明する。
る本発明の方法について説明する。
実施例 1
原料には、炭化タングステン粉末を84.5重量%と、
コバルト粉末を15重量%と、ジルコニアが94.6重
量%とイツトリアが5.4重量%との割合の組成を成せ
る安定化ジルコニア粉末を0.5重量%との割合にて混
合した混合物を使用しtも斯様に調合した原料を焼結す
る作業は常圧焼結法によって行い、先づ、其の原料を成
形用型に充填し、5000 Kg/crAの圧力を加え
て圧縮成形体を生成した。
コバルト粉末を15重量%と、ジルコニアが94.6重
量%とイツトリアが5.4重量%との割合の組成を成せ
る安定化ジルコニア粉末を0.5重量%との割合にて混
合した混合物を使用しtも斯様に調合した原料を焼結す
る作業は常圧焼結法によって行い、先づ、其の原料を成
形用型に充填し、5000 Kg/crAの圧力を加え
て圧縮成形体を生成した。
其の生成した成形体を真空中にて1500°Cに30分
間加熱した。
間加熱した。
この焼結作業にて得られた焼結体は、炭化タングステン
粒子の多数個と安定化ジルコニア粒子の多数個との混合
物が焼結した焼結組織体の内部に、コバルト粉末が液相
焼結して生成した海綿状構造のコバルト組織が充塞して
個々の炭化タングステン粒子に結合すると共に個々の安
定化ジルコニア粒子に結合して構成した焼結体であって
、工具材として使用できる炭化タングステン系工具材で
あった。
粒子の多数個と安定化ジルコニア粒子の多数個との混合
物が焼結した焼結組織体の内部に、コバルト粉末が液相
焼結して生成した海綿状構造のコバルト組織が充塞して
個々の炭化タングステン粒子に結合すると共に個々の安
定化ジルコニア粒子に結合して構成した焼結体であって
、工具材として使用できる炭化タングステン系工具材で
あった。
実施例 2
原料には、炭化タングステン粉末を83重量%と、コバ
ルト粉末を16重量%と、ジルコニアが94.6重量%
とイツトリアが5.4重量%との害拾〇組成を成せる安
定化ジルコニア粉末を1重量%との害拾にて混合した混
合物を使用した。
ルト粉末を16重量%と、ジルコニアが94.6重量%
とイツトリアが5.4重量%との害拾〇組成を成せる安
定化ジルコニア粉末を1重量%との害拾にて混合した混
合物を使用した。
斯様に調合した原料を用いて焼結体を製造する作業は実
施例1の場合と同様にし℃行った。
施例1の場合と同様にし℃行った。
焼結作業を終えて得られた焼結体(ζ炭化タングステン
粒子の多数個と安定化ジルコニア粒子の多数個との混合
物が焼結した焼結組織体の内部に、コバルト粉末が液相
焼結して生成した海綿状構造のコバルト組織が充塞して
個々の炭化タングステン粒子に結合すると共に個々の安
定化ジルコニア粒子に結合して構成した焼結体であって
、工具材として使用できる炭化タングステン系工具材で
あった。
粒子の多数個と安定化ジルコニア粒子の多数個との混合
物が焼結した焼結組織体の内部に、コバルト粉末が液相
焼結して生成した海綿状構造のコバルト組織が充塞して
個々の炭化タングステン粒子に結合すると共に個々の安
定化ジルコニア粒子に結合して構成した焼結体であって
、工具材として使用できる炭化タングステン系工具材で
あった。
実施例 3
原料には、炭化タングステン粉末を81重量%と、コバ
ルト粉末を17重量%と、ジルコニアが94.6重量%
とイツトリアが5.4重量%との害拾の組成を成した安
定化ジルコニア粉末を2重量%との割合にて混合した混
合物を使用した。
ルト粉末を17重量%と、ジルコニアが94.6重量%
とイツトリアが5.4重量%との害拾の組成を成した安
定化ジルコニア粉末を2重量%との割合にて混合した混
合物を使用した。
斯様に調合した原料を用いて焼結作業を行う方法は加圧
焼結法によって行った。
焼結法によって行った。
先づ、原料を容器内に充填して、其の容器を高温高圧発
生室内に装填した。
生室内に装填した。
次いで、其の容器内の原料に500〜/cdの圧力を加
えると同時に1450℃に加熱して、其の加圧加熱作業
を30分間持続した。
えると同時に1450℃に加熱して、其の加圧加熱作業
を30分間持続した。
次いで、加熱を停止し、続いて加圧を常圧にもどして、
高温高圧発生室内より容器を押し出し、其の容器内より
焼結体を取り出した。
高温高圧発生室内より容器を押し出し、其の容器内より
焼結体を取り出した。
得られた焼結体&ζ炭化タングステン粒子の多数個と安
定化ジルコニア粒子の多数個との混合物が焼結した焼結
組織体の内部に、コバルト粉末が液相焼結して生成した
海綿状構造のコバルト組織が充塞して個々の炭化タング
ステン粒子に結合すると共に個々の安定化ジルコニア粒
子に結合して構成した焼結体であって、工具材として使
用できる炭化タングステン系工具材であった。
定化ジルコニア粒子の多数個との混合物が焼結した焼結
組織体の内部に、コバルト粉末が液相焼結して生成した
海綿状構造のコバルト組織が充塞して個々の炭化タング
ステン粒子に結合すると共に個々の安定化ジルコニア粒
子に結合して構成した焼結体であって、工具材として使
用できる炭化タングステン系工具材であった。
実施例 4
原料には、炭化タングステン粉末を79重量係と、ニッ
ケル粉末を18重量係と、ジルコニアが94.6重量係
とイツトリアが5.4重量係との害拾〇組成を成せる安
定化ジルコニア粉末を3重量係との割合にて混合した混
合物を使用した。
ケル粉末を18重量係と、ジルコニアが94.6重量係
とイツトリアが5.4重量係との害拾〇組成を成せる安
定化ジルコニア粉末を3重量係との割合にて混合した混
合物を使用した。
斯様に調合した原料を用いて焼結体を製造する作業は静
水圧加圧焼結法によって行った。
水圧加圧焼結法によって行った。
先づ、原料を軟鉄板にて成形した容器内に充填し、其の
容器を静水圧加圧加熱室内に装填した。
容器を静水圧加圧加熱室内に装填した。
次いで、其の容器内の原料に500Kg/crAの静水
圧を加えた。
圧を加えた。
続いて、其の原料を1450°Cに加熱した。
其の加圧加熱作業を30分間持続した。
次いで、加熱を停止し、加えていた圧力を常圧にもどし
て、静水圧加圧加熱室内より容器を押し出して、其の容
器内より焼結体を取り出した。
て、静水圧加圧加熱室内より容器を押し出して、其の容
器内より焼結体を取り出した。
焼結作業を終えて得た焼結体は、炭化タングステン粒子
の多数個と安定化ジルコニア粒子の多数個との混合物が
焼結した焼結組織体の内部に、ニッケル粉末が液相焼結
して生成した海綿状構造のニッケル組織が充塞していて
、其のニッケル組織が個々の炭化タングステン粒子に結
合すると共に個々の安定化ジルコニア粒子に結合して構
成した焼結体であって、工具材として使用できる炭化タ
ングステン系工具材であった。
の多数個と安定化ジルコニア粒子の多数個との混合物が
焼結した焼結組織体の内部に、ニッケル粉末が液相焼結
して生成した海綿状構造のニッケル組織が充塞していて
、其のニッケル組織が個々の炭化タングステン粒子に結
合すると共に個々の安定化ジルコニア粒子に結合して構
成した焼結体であって、工具材として使用できる炭化タ
ングステン系工具材であった。
以上に説明した実施例にて製造した安定化ジルコニアを
含有している炭化タングステン系工具材より成るチップ
と、炭化タングステン粉末ニッケル粉末を加えた混合物
を焼結した安定化ジルコニアを含有していない炭化タン
グステン−コバルト焼結工具材より成るチップとを切削
性能について比較した実績は次の如(であった。
含有している炭化タングステン系工具材より成るチップ
と、炭化タングステン粉末ニッケル粉末を加えた混合物
を焼結した安定化ジルコニアを含有していない炭化タン
グステン−コバルト焼結工具材より成るチップとを切削
性能について比較した実績は次の如(であった。
抗折力ニラいては、常温下で、安定化ジルコニアを含有
し℃いない炭化タングステン−コバルト焼結工具材の抗
折力は226〜/cnlであったのに対し、本発明の方
法によって製造した安定化ジルコニアを含有している炭
化タングステン系工具材の抗折力は228 Ky/cn
’r乃至231 Kg/caであった。
し℃いない炭化タングステン−コバルト焼結工具材の抗
折力は226〜/cnlであったのに対し、本発明の方
法によって製造した安定化ジルコニアを含有している炭
化タングステン系工具材の抗折力は228 Ky/cn
’r乃至231 Kg/caであった。
次に、550℃の温度条件下では、安定化ジルコニアを
含有していない炭化タングステン−コバルト焼結工具材
の抗折力は3%低下したのに対し、安定化ジルコニアを
含有している本発明の方法によって製造した炭化タング
ステン系工具材の抗折力は低下しなかった。
含有していない炭化タングステン−コバルト焼結工具材
の抗折力は3%低下したのに対し、安定化ジルコニアを
含有している本発明の方法によって製造した炭化タング
ステン系工具材の抗折力は低下しなかった。
次に、600°Cの温度条件下では、安定化ジルコニア
含有していない炭化タングステン−コバルト焼結工具材
の抗折力は9%低下したのに対し、安定化ジルコニアを
含有している本発明の方法によって製造した炭化タング
ステン系工具材の抗折力の低下は2%であった。
含有していない炭化タングステン−コバルト焼結工具材
の抗折力は9%低下したのに対し、安定化ジルコニアを
含有している本発明の方法によって製造した炭化タング
ステン系工具材の抗折力の低下は2%であった。
切削作業については、クロム工具鋼材を成形加工して焼
き入れした輪状体を外径52ミリ、幅15ミリのコロ軸
受用外輪に切削する作業を行った。
き入れした輪状体を外径52ミリ、幅15ミリのコロ軸
受用外輪に切削する作業を行った。
其の切削作業において、安定化ジルコニアを含有してい
ない炭化タングステン−コバルト焼結工具材より成るチ
ップを使用した場合は一回の研磨で連続して26個切削
できたのに対し、本発明の方法で製造した安定化ジルコ
ニアを含有している炭化タングステン系工具材より成る
チップを使用した場合は一回の研磨で連結して27個乃
至31個切削できたつこの測定および実験によって、本
発明の方法によって製造した安定化ジルコニアを含有し
ている炭化タングステン系工具材は、安定化ジルコニア
を含有していない炭化タングステン−コバルト焼結工具
材に比較して、鋼材の切削作業においては優れた生産性
を実現することができた。
ない炭化タングステン−コバルト焼結工具材より成るチ
ップを使用した場合は一回の研磨で連続して26個切削
できたのに対し、本発明の方法で製造した安定化ジルコ
ニアを含有している炭化タングステン系工具材より成る
チップを使用した場合は一回の研磨で連結して27個乃
至31個切削できたつこの測定および実験によって、本
発明の方法によって製造した安定化ジルコニアを含有し
ている炭化タングステン系工具材は、安定化ジルコニア
を含有していない炭化タングステン−コバルト焼結工具
材に比較して、鋼材の切削作業においては優れた生産性
を実現することができた。
Claims (1)
- 1 炭化タングステン粉末が85重量%乃至77重量%
と、コバルト粉末またはニッケル粉末を15重量%乃至
188重量%、ジルコニアが955重量%乃至93.8
3.8重量%トリアが4.5重量%乃至6.2重量%と
の割合範囲内より選定した割合の組成を成せる安定化ジ
ルコニア粉末を0.5重量%乃至5重量%との割合範囲
内より選定した割合にで混合した混合物を原料とし、其
の原料を3000に9/crl乃至700 oK9/c
rAの範囲内の圧力にて圧縮成形した成形体を常圧下に
て不活性ガスまたは還元性ガスの雰囲気中にて1300
℃乃至1600℃の範囲内の温度にて加熱するか、或は
、其の原料に300 Kg/cd乃至1000 Kl;
//ctlの範囲内の圧力を加えると同時に1300’
C乃至1500℃の温度に加熱するか、或は、其の原料
ニ300 Kf/crA乃至1000に−g/c4の範
囲内の静水圧を加えると同時に13−00℃乃至150
0℃の温度に加熱するかして、其の原料を焼結すること
を特徴とする炭化タングステン系工具材の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56167273A JPS5935974B2 (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 炭化タングステン系工具材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56167273A JPS5935974B2 (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 炭化タングステン系工具材の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5871303A JPS5871303A (ja) | 1983-04-28 |
JPS5935974B2 true JPS5935974B2 (ja) | 1984-08-31 |
Family
ID=15846680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56167273A Expired JPS5935974B2 (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 炭化タングステン系工具材の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5935974B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108866418A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-23 | 北京科技大学 | 一种氧化物弥散强化铁钴镍中熵合金的制备方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6037287A (en) * | 1997-11-26 | 2000-03-14 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Laser clad pot roll sleeves and bushings for galvanizing baths |
JP2016003375A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | 株式会社エレニックス | 超硬合金 |
CN110396631B (zh) * | 2019-08-02 | 2021-04-23 | 昆明理工大学 | 一种连续制备WC-10Ni-ZrO2硬质合金的方法及装置 |
-
1981
- 1981-10-21 JP JP56167273A patent/JPS5935974B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108866418A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-23 | 北京科技大学 | 一种氧化物弥散强化铁钴镍中熵合金的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5871303A (ja) | 1983-04-28 |
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