RU2141001C1 - Matrix for solid composite compound - Google Patents

Matrix for solid composite compound Download PDF

Info

Publication number
RU2141001C1
RU2141001C1 RU97114744A RU97114744A RU2141001C1 RU 2141001 C1 RU2141001 C1 RU 2141001C1 RU 97114744 A RU97114744 A RU 97114744A RU 97114744 A RU97114744 A RU 97114744A RU 2141001 C1 RU2141001 C1 RU 2141001C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tungsten carbide
particle size
particles
microns
matrix
Prior art date
Application number
RU97114744A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97114744A (en
Inventor
Е.Келли Гарольд
Е.Силвис Вилльям
Дж.Терри Чарльз
Р.Петерсон Гэри
Original Assignee
Кеннаметал Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/382,468 external-priority patent/US5589268A/en
Application filed by Кеннаметал Инк. filed Critical Кеннаметал Инк.
Publication of RU97114744A publication Critical patent/RU97114744A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2141001C1 publication Critical patent/RU2141001C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/051Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/0475Impregnated alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C26/00Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/08Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper

Abstract

FIELD: formation of matrixes. SUBSTANCE: matrix powder and impregnating material used in the capacity of worn- out element or used to hold at least one individual solid element are employed for formation of matrix. Matrix powder includes particles of crushed baked carburized wolfram carbide. Composite compound of crushed baked carburized wolfram carbide contains approximately 6 to 13 per cent by weight of binding metal and from 87 to 95 per cent by weight of wolfram carbide. Technical result of process consists in improved matrix powder for solid composite compound carrying assemblage of solid elements of diamond type or elements of polycrystalline diamond compounds held in matrix, improved impact and breaking strength, hardness and resistance to erosion. EFFECT: improved properties of matrix. 17 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к твердому композитному соединению, содержащему металлическую матрицу и один или несколько разделенных твердых элементов, удерживаемых в ней, в котором твердое композитное соединение может быть полезно как режущий инструмент или изнашиваемый элемент конструкции. Точнее изобретение имеет отношение к алмазному композитному соединению, содержащему матрицу, составленную из макрочастиц на основе карбида, связанных вместе посредством пропитывающего металла с одним или более отдельными элементами на основе алмаза, удерживаемых в матрице. Должно быть понятно, что основанный на алмазе элемент мог бы содержать композитное соединение с отдельными алмазами или поликристаллическое алмазное композитное соединение, имеющее подложку со слоем поликристаллического алмаза на ней. Некоторые типы карбида вольфрама, которые являются подходящими для использования в матричных инструментах, включают макрокристаллический карбид вольфрама, дробленый спеченный сцементированный макрокристаллический карбид вольфрама, имеющий связующий металл, и дробленый литой карбид вольфрама. The invention relates to a solid composite joint comprising a metal matrix and one or more separated solid elements held therein, in which the solid composite joint may be useful as a cutting tool or a wear member. More specifically, the invention relates to a diamond composite compound containing a matrix composed of carbide-based particulates bonded together by means of an impregnating metal with one or more separate diamond-based elements held in the matrix. It should be understood that the diamond-based element could comprise a composite compound with individual diamonds or a polycrystalline diamond composite compound having a substrate with a layer of polycrystalline diamond on it. Some types of tungsten carbide that are suitable for use in matrix tools include macrocrystalline tungsten carbide, crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide having a binder metal, and crushed cast tungsten carbide.

Что касается макрокристаллического карбида вольфрама, этот материал является по существу стехиометрическим WC (карбид вольфрама), который существует, главным образом, в форме отдельных кристаллов. Некоторые большие кристаллы макрокристаллического карбида вольфрама являются бикристаллами. Патент США N 3379503, заявленный McKenna под названием "Процесс приготовления монокарбида вольфрама", определенный как прототип описания настоящего патента, раскрывает способ изготовления макрокристаллического карбида вольфрама. Патент США N 4834963, заявленный Terry с соавт., под названием "Порошок макрокристаллического монокарбида вольфрама и процесс для его производства", определенный как прототип описания настоящего патента, также раскрывает способ изготовления макрокристаллического карбида вольфрама. As for macrocrystalline tungsten carbide, this material is essentially stoichiometric WC (tungsten carbide), which exists mainly in the form of individual crystals. Some large crystals of macrocrystalline tungsten carbide are bicrystals. US Patent No. 3,379,503, filed by McKenna under the title "Process for the Preparation of Tungsten Monocarbide", defined as a prototype of the description of this patent, discloses a method for manufacturing macrocrystalline tungsten carbide. US Pat. No. 4,834,963, filed by Terry et al., Entitled "Macrocrystalline Tungsten Monocarbide Powder and Process for its Production", defined as a prototype of the description of this patent, also discloses a method for manufacturing macrocrystalline tungsten carbide.

Что касается дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического вольфрама, этот материал содержит маленькие частицы карбида вольфрама, связанные вместе в металлической матрице. Для такого материала, который используется в этом описании патента, дробленый спеченный сцементированный макрокристаллический карбид вольфрама со связующим веществом (кобальтом или никелем) изготавливается смешиванием вместе частиц WC, порошка Co или Ni и смазочного материала (смазки). Эта смесь гранулируется, спекается, охлаждается и затем дробится. Гранулирование не использует давление, но вместо этого, во время смешивания частиц WC и кобальта, лопасти миксера (смесителя) заставляют смесь WC и кобальта (или никеля) скатываться в гранулы. As for crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten, this material contains small particles of tungsten carbide bonded together in a metal matrix. For such material as used in this patent specification, crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide with a binder (cobalt or nickel) is made by mixing together WC particles, Co or Ni powder and a lubricant (lubricant). This mixture is granulated, sintered, cooled and then crushed. Granulation does not use pressure, but instead, while mixing WC and cobalt particles, the mixer blades cause the mixture of WC and cobalt (or nickel) to roll into granules.

Что касается дробленого литого карбида вольфрама, вольфрам образует два карбида, а именно WC и W2C. Между ними может быть непрерывный ряд промежуточных составов. Эвтектическая смесь содержит приблизительно 4.5 весовых процентов углерода. Литой карбид вольфрама, который коммерчески используется как матричный порошок, обычно имеет доэвтектическое содержание углерода, приблизительно 4 весовых процента. Литой карбид вольфрама обычно застывает из расплавленного состояния и измельчается до желательного размера частиц.As for crushed cast tungsten carbide, tungsten forms two carbides, namely WC and W 2 C. Between them there can be a continuous series of intermediate compositions. The eutectic mixture contains approximately 4.5 weight percent carbon. Cast tungsten carbide, which is used commercially as a matrix powder, typically has a pre-eutectic carbon content of about 4 weight percent. Cast tungsten carbide usually solidifies from the molten state and is crushed to the desired particle size.

Известны твердые композитные соединения, содержащие матрицу и удерживаемые в ней отдельные твердые элементы. В типичном случае матрица содержит макрочастицы на основе карбида, связанные вместе пропитывающим металлом, и твердые элементы, содержащие материалы, основанные на алмазе. Solid composite compounds are known comprising a matrix and individual solid elements held therein. Typically, the matrix contains carbide-based particulates bound together by an impregnating metal and solid elements containing diamond-based materials.

Что касается макрочастиц на основе карбида, один образец компонента на основе карбида содержит приблизительно 67.10 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего следующее распределение размеров частиц: от 18.0 до 22.0 весовых процентов макрокристаллических частиц карбида вольфрама имеют размер - 80 + 120 меш. (размер меш. - устанавливается в соответствии со стандартом Е-11-70 ASTM (Американское общество испытания материалов), и в данном случае соответствует размеру больше 125 микрометров и меньше или равному 177 микрометрам), от 25.0 до 30.0 весовых процентов макрокристаллических частиц карбида вольфрама имеют размер -120 + 170 меш. (больше 88 микрометров и меньше или равный 125 микрометрам), от 29.0 весовых процентов до 33.0 весовых процентов макрокристаллических частиц карбида вольфрама имеют размер - 170 + 230 меш. (больше 63 микрометров и меньше или равный 88 микрометрам), от 18 весовых процентов до 22.0 весовых процентов макрокристаллических частиц карбида вольфрама имеют размер - 230 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 63 микрометрам), и до 5.0 весовых процента макрокристаллических частиц карбида вольфрама имеют размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам). Матрица далее содержит приблизительно 30.90 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама, имеющего размер - 325 (меньше или равный 44 микрометрам), 1.00 весовой процент железа, имеющего средний диаметр частиц между 3 микрометрами и 5 микрометрами, и 1,00 весовой процент стали сорта 4600, имеющей размер частиц - 325 (меньше или равный 44 микрометрам). For carbide-based particles, one sample of a carbide-based component contains approximately 67.10 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide having the following particle size distribution: from 18.0 to 22.0 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide particles have a size of 80 + 120 mesh. (mesh size - is set in accordance with ASTM E-11-70 standard, and in this case corresponds to a size greater than 125 micrometers and less than or equal to 177 micrometers), from 25.0 to 30.0 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide particles have a size of -120 + 170 mesh. (more than 88 micrometers and less than or equal to 125 micrometers), from 29.0 weight percent to 33.0 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide particles have a size of 170 + 230 mesh. (more than 63 micrometers and less than or equal to 88 micrometers), from 18 weight percent to 22.0 weight percent of macrocrystalline particles of tungsten carbide have a size of 230 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 63 micrometers), and up to 5.0 weight percent of macrocrystalline particles of tungsten carbide have a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers). The matrix further contains approximately 30.90 weight percent of crushed tungsten carbide particles having a size of 325 (less than or equal to 44 micrometers), 1.00 weight percent of iron having an average particle diameter of between 3 micrometers and 5 micrometers, and 1.00 weight percent of grade 4600 steel having a particle size of 325 (less than or equal to 44 micrometers).

Сталь сорта 4600 имеет следующий номинальный состав (весовых процентов): 1.57 весовых процентов никеля; 0.38 весовых процентов марганца; 0.32 весовых процентов кремния; 0,29 весовых процентов молибдена; 0.06 весовых процентов углерода; и остальное - железо. Grade 4600 steel has the following nominal composition (weight percent): 1.57 weight percent nickel; 0.38 weight percent manganese; 0.32 weight percent silicon; 0.29 weight percent molybdenum; 0.06 weight percent carbon; and the rest is iron.

Другой образец компонента на основе карбида содержит приблизительно 65 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер частиц - 80 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам), 27,6 весовых процентов прута из карбида вольфрама, размолотого до среднего размера частиц от 4 до 6 микрометров с удаленными мелкодисперсными частицами, 2.8 весовых процентов вольфрама, имеющего размер частиц - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам), 2,8 весовых процентов стали сорта 4600, имеющей размер частиц - 140 меш. (меньше или равный 105 микрометрам), и 1.8 весовых процентов железа, имеющего размер частиц - 325 (меньше или равный 44 микрометрам). Another sample of a carbide-based component contains about 65 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 80 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 177 micrometers), 27.6 weight percent of a tungsten carbide rod milled to an average particle size of 4 to 6 micrometers with fine particles removed, 2.8 weight percent of tungsten having a particle size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers), 2.8 weight percent of grade 4600 steel having a particle size of 140 mesh. (less than or equal to 105 micrometers), and 1.8 weight percent iron having a particle size of 325 (less than or equal to 44 micrometers).

Другой образец компонента макрочастиц на основе карбида содержит 68 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер (частиц) - 80 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам); 15 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер (частиц) - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); 15 весовых процентов дробленого литого карбида вольфрама, имеющего размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); и 2 весовых процента никеля. Имеющего размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам). Этот никель представляет собой INCO типа 123 от Международной Никелевой Компании и представляет собой единственный в своем роде (особенный) прокрытый шипами (остриями) порошок правильной формы. Химический анализ и физические характеристики, доступные из коммерческой литературы, выявляют следующее: химический анализ показывает состав: максимум 0.1 углерода, максимум 0.15 кислорода, максимум 0.001 серы, максимум 0.01 железа, и остальное - никель. Средний размер частиц составляет 3 - 7 микрометров (размер отверстий "рыболовного сита"), объемная плотность 1.8 - 2.7 грамм/см3, и удельная площадь поверхности составляет 0.34 - 0.44 м2/г.Another sample of the carbide-based particulate component contains 68 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 80 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 177 micrometers); 15 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); 15 weight percent of crushed cast tungsten carbide having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); and 2 weight percent nickel. It has a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers). This nickel is INCO type 123 from the International Nickel Company and is a one of a kind (special) powder coated with spikes (spikes) of the correct form. Chemical analysis and physical characteristics available from commercial literature reveal the following: chemical analysis shows the composition: a maximum of 0.1 carbon, a maximum of 0.15 oxygen, a maximum of 0.001 sulfur, a maximum of 0.01 iron, and the rest is nickel. The average particle size is 3 - 7 micrometers (the size of the holes of the "fishing sieve"), bulk density is 1.8 - 2.7 grams / cm 3 and the specific surface area is 0.34 - 0.44 m 2 / g.

Другой образец компонента макрочастиц на основе карбида содержит 64 весовых процентов макрокристалличского карбида вольфрама, имеющего размер (частиц) - 80 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам); 14 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); 14 весовых процентов дробленого литого карбида вольфрама, имеющего размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); 8 весовых процентов никеля, имеющего размер - 200 меш. (меньше или равный 74 микрометрам). Another sample of the carbide-based particulate component contains 64 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide having a (particle) size of 80 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 177 micrometers); 14 weight percent macrocrystalline tungsten carbide having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); 14 weight percent crushed cast tungsten carbide having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); 8 weight percent nickel having a size of 200 mesh. (less than or equal to 74 micrometers).

Еще один образец компонента макрочастиц содержит 67.0 весовых процентов дробленого литого карбида вольфрама, имеющего следующее распределение размеров частиц: от 18.0 до 22.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер - 80 + 120 меш. (больше 125 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам), от 25.0 до 30.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер - 120 + 170 меш. (больше 88 микрометров и меньше или равный 125 микрометрам), от 29.0 весовых процентов до 33.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер 170 + 230 меш. (больше 63 микрометров и меньше или равный 88 микрометрам), от 18.0 весовых процентов и до 22.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер - 230+ 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 63 микрометрам), и до 5.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер - 325 меш. (меньший или равный 44 микрометрам). Компонент далее имеет 31.0 весовых процентов дробленого литого карбида вольфрама, имеющего размер частиц - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам), 1.0 весовой процент железа, имеющего размер частиц - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам), и 1.0 весовых процентов стали 4600, имеющий размер частиц - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам). Another sample of the particulate component contains 67.0 weight percent of crushed tungsten carbide cast having the following particle size distribution: 18.0 to 22.0 weight percent of crushed tungsten carbide particles have a size of 80 + 120 mesh. (more than 125 micrometers and less than or equal to 177 micrometers), from 25.0 to 30.0 weight percent of particles of crushed cast tungsten carbide have a size of 120 + 170 mesh. (more than 88 micrometers and less than or equal to 125 micrometers), from 29.0 weight percent to 33.0 weight percent of particles of crushed cast tungsten carbide have a size of 170 + 230 mesh. (more than 63 micrometers and less than or equal to 88 micrometers), from 18.0 weight percent to 22.0 weight percent of particles of crushed cast tungsten carbide have a size of 230+ 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 63 micrometers), and up to 5.0 weight percent particles of crushed cast tungsten carbide have a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers). The component further has 31.0 weight percent of crushed cast tungsten carbide having a particle size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers), 1.0 weight percent iron having a particle size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers), and 1.0 weight percent of 4600 steel having a particle size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers).

Один образец подходящего пропитывающего материала содержит 63 - 67 весовых процентов меди, 14 - 16 весовых процентов никеля и 19-21 весовых процентов цинка. Этот материал имеет удельную плотность 8.5 грамм/см3 и имеет точку плавления 866,5 К (593oC, 1100oF). Этот пропитывающий материал используется в гранулах размером 0,08 см х 0,8 см (1/32 дюйма Х 5/16 дюйма). Этот сплав идентифицируется представителем (прототипом) заявителей как MACROFIL 65, и это обозначение будет использоваться в настоящем описании.One sample of a suitable impregnating material contains 63 to 67 weight percent of copper, 14 to 16 weight percent of nickel and 19 to 21 weight percent of zinc. This material has a specific gravity of 8.5 grams / cm 3 and has a melting point of 866.5 K (593 ° C, 1100 ° F). This impregnating material is used in 0.08 cm x 0.8 cm (1/32 inch X 5/16 inch) granules. This alloy is identified by the representative (prototype) of the applicants as MACROFIL 65, and this designation will be used in the present description.

Другой образец подходящего пропитывающего материала имеет номинальный состав 52.7 весовых процентов меди, 24.0 весовых процентов марганца, 15.0 весовых процентов никеля, 8.0 весовых процентов цинка, 15 весовых процентов бора, и 15 весовых процентов кремния со следами (очень малым количеством) свинца, олова и железа. Этот пропитывающий материал продается фирмой Belmont Metal Inc., улица Belmont (Avenue) 330, Бруклин, Нью-Йорк 11207, под названием "VIRGIN binder (связующее вещество) 4537D" в виде брусков размером 2,54 см х 1,27 см х 1,27 см (1 дюйм х 1/2 дюйма х 1/2 дюйма). Этот сплав идентифицируется представителем (прототипом) заявителей как MACROFIL 53, и это обозначение будет использоваться в настоящем описании. Another example of a suitable impregnating material has a nominal composition of 52.7 weight percent copper, 24.0 weight percent manganese, 15.0 weight percent nickel, 8.0 weight percent zinc, 15 weight percent boron, and 15 weight percent silicon with traces (very small amounts) of lead, tin and iron . This impregnating material is sold by Belmont Metal Inc., Belmont (Avenue) 330, Brooklyn, NY 11207, under the name "VIRGIN binder (binder) 4537D" in the form of bars measuring 2.54 cm x 1.27 cm x 1 , 27 cm (1 inch x 1/2 inch x 1/2 inch). This alloy is identified by the representative (prototype) of the applicants as MACROFIL 53, and this designation will be used in the present description.

Хотя эти известные матрицы для твердого композитного соединения используются удовлетворительным образом, было бы желательно обеспечить улучшенную матрицу для твердого композитного соединения, имеющего улучшенные свойства. Эти свойства включают ударопрочность (ударную вязкость), прочность на поперечный разрыв (усилие на разрыв), твердость, сопротивление (стойкость) абразивному износу и сопротивление эрозии. Было бы также желательно обеспечить улучшенное твердое композитное соединение, которое использует улучшенный материал матрицы. Далее, еще бы желательно обеспечить деталь (элемент конструкции) инструмента, которая включает стержень инструмента с прикрепленным к нему улучшенным твердым композитным соединением, в таком случае деталь инструмента могла бы использоваться, например, в связи с буровой головкой нефтяной скважины. Although these known matrices for a solid composite compound are used satisfactorily, it would be desirable to provide an improved matrix for a solid composite compound having improved properties. These properties include impact resistance (impact strength), transverse tensile strength (tensile strength), hardness, resistance to abrasion and erosion resistance. It would also be desirable to provide an improved solid composite compound that utilizes an improved matrix material. Further, it would still be desirable to provide a tool part (structural member) that includes a tool shaft with an improved solid composite joint attached to it, in which case the tool part could be used, for example, in connection with an oil well drill head.

Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является обеспечить улучшенный матричный порошок для твердого композитного соединения, содержащего один или несколько отдельных твердых элементов, удерживаемых в матрице, составленной из макрочастиц на основе карбида, связанных вместе пропитывающим металлом, в котором матрица имеет улучшенные в целом свойства. Предполагается, что твердое композитное соединение могло бы использоваться в применениях, связанных с резанием и бурением, и что матричный порошок и пропитывающий материал без твердого элемента могли бы использоваться в применениях, связанных с износом (инструментов).
SUMMARY OF THE INVENTION
It is an object of the present invention to provide an improved matrix powder for a solid composite compound containing one or more individual solid elements held in a matrix composed of carbide-based particulates bound together by an impregnating metal in which the matrix has generally improved properties. It is believed that a solid composite compound could be used in cutting and drilling applications, and that matrix powder and impregnating material without a solid element could be used in wear applications (tools).

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечить улучшенное твердое композитное соединение, содержащее множество отдельных твердых элементов, типа алмаза или элементов поликристаллических алмазных соединений, удерживаемых в матрице, составленной из макрочастиц на основе карбида, связанных вместе пропитывающим металлом, которое имело бы улучшенную ударопрочность. Another object of the present invention is to provide an improved solid composite compound containing a plurality of individual solid elements, such as diamond or polycrystalline diamond compound elements, held in a matrix composed of carbide-based particulates bonded together with an impregnating metal that would have improved impact resistance.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечить улучшенное твердое композитное соединение, содержащее множество отдельных твердых элементов, типа алмаза или элементов поликристаллических алмазных соединений, удерживаемых в матрице, составленной из макрочастиц на основе карбида, связанных вместе пропитывающим металлом, которое имело бы улучшенную прочность на разрыв. Another objective of the present invention is to provide an improved solid composite compound containing many individual solid elements, such as diamond or elements of polycrystalline diamond compounds held in a matrix composed of carbide-based particles bound together by an impregnating metal, which would have improved tensile strength.

Задачей настоящего изобретения является обеспечить улучшенное твердое композитное соединение, содержащее множество твердых элементов, таких как алмаз или элементы поликристаллических алмазных соединений, удерживаемых в матрице, составленной из макрочастиц на основе карбида, связанных вместе пропитывающим металлом, которое имело бы улучшенную твердость. It is an object of the present invention to provide an improved solid composite compound containing a plurality of solid elements, such as diamond or polycrystalline diamond compound elements held in a matrix composed of carbide-based particulates bound together by an impregnating metal that would have improved hardness.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечить улучшенное твердое композитное соединение, содержащее множество отдельных твердых элементов, таких как алмаз или элементы поликристаллических алмазных соединений, удерживаемых в матрице, составленной из макрочастиц на основе карбида, связанных вместе пропитывающим металлом, которое имело бы улучшенные свойства сопротивления эрозии. Another objective of the present invention is to provide an improved solid composite compound containing many individual solid elements, such as diamond or elements of polycrystalline diamond compounds held in a matrix composed of carbide-based particulates bound together by an impregnating metal that would have improved erosion resistance properties.

В одном из вариантов изобретение представляет собой матричный порошок для формирования в матрицу вместе с пропитывающим материалом. Матричный порошок содержит частицы дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющие размер - 80 + 400 меш. (больше 37 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам). Состав дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама содержит приблизительно от 5 весовых процентов до 20 весовых процентов связующего металла и приблизительно от 80 весовых процентов до 95 весовых процентов карбида вольфрама. In one embodiment, the invention is a matrix powder for forming into a matrix together with an impregnating material. The matrix powder contains particles of crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide having a size of 80 + 400 mesh. (more than 37 micrometers and less than or equal to 177 micrometers). The composition of the crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide contains from about 5 weight percent to 20 weight percent binder metal and from about 80 weight percent to 95 weight percent tungsten carbide.

В другом из вариантов изобретение представляет собой алмазную составную деталь, которая включает опору и алмазное композитное соединение, прикрепленное к опоре. Алмазное композитное соединение содержит матрицу, которая включает массу частиц, удерживаемых вместе пропитывающим материалом. Масса частиц образована нагреванием порошковой смеси в присутствии пропитывающего материала. Порошковая смесь содержит частицы дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама, имеющие размер - 80 + 400 меш. (больше 37 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам). Состав дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама содержит приблизительно от 5 весовых процентов до 20 весовых процентов связующего металла и приблизительно от 80 весовых процентов до 95 весовых процентов карбида вольфрама. In another embodiment, the invention is a diamond component that includes a support and a diamond composite joint attached to the support. The diamond composite compound contains a matrix that includes a mass of particles held together by the impregnating material. The mass of particles is formed by heating the powder mixture in the presence of an impregnating material. The powder mixture contains particles of crushed sintered cemented tungsten carbide having a size of 80 + 400 mesh. (more than 37 micrometers and less than or equal to 177 micrometers). The composition of the crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide contains from about 5 weight percent to 20 weight percent binder metal and from about 80 weight percent to 95 weight percent tungsten carbide.

Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых;
фиг. 1 изображает схематический вид сборки, используемой для изготовления изделия, содержащего стержень инструмента с отдельными алмазами, прикрепленный к нему в одном варианте воплощения, и
фиг. 2 изображает схематический вид сборки, используемой для изготовления изделия, содержащего стержень инструмента с (элементами) композиционного соединения на основе алмаза, прикрепленными к нему в другом варианте воплощения, и
фиг. 3 изображает общий вид буровой головки инструмента, которую охватывает настоящее изобретение.
Brief Description of the Drawings
The invention is further explained in the description of specific variants of its embodiment with reference to the accompanying drawings, in which;
FIG. 1 is a schematic view of an assembly used to make an article comprising a tool bar with individual diamonds attached to it in one embodiment, and
FIG. 2 is a schematic view of an assembly used to manufacture an article comprising a tool shaft with (elements) a diamond-based composite compound attached to it in another embodiment, and
FIG. 3 is a perspective view of the tool drill head that the present invention covers.

Подробное описание конкретных вариантов воплощения
Фиг. 1 иллюстрирует схематический вид сборки, используемой для изготовления изделия, используя алмаз как часть настоящего изобретения. Типичное изделие представляет собой буровую головку. Как станет очевидным, буровая головка имеет стержень. Режущие элементы, такие как отдельные алмазы, прикрепляются к буровой головке посредством металлической матрицы. Хотя способ, которым стержень прикрепляется на буровой трос (канат), может варьироваться, один общий способ состоит в том, чтобы обеспечить резьбу на стержне так, чтобы стержень винтообразно вводился в нарезное отверстие в буровом тросе. Другой путь состоит в том, чтобы приварить стержень к буровому тросу.
Detailed Description of Specific Embodiments
FIG. 1 illustrates a schematic view of an assembly used to manufacture an article using diamond as part of the present invention. A typical product is a drill head. As will become apparent, the drill head has a shaft. Cutting elements, such as individual diamonds, are attached to the drill head by means of a metal matrix. Although the method by which the rod is attached to the drill cable (rope) may vary, one general method is to provide thread on the rod so that the rod is screwed into the threaded hole in the drill cable. Another way is to weld the shaft to the drill cable.

Производственная сборка включает форму из углерода (угля) типа графита,- в целом обозначенную позицией 10, имеющую стенку основания 12 и вертикальную стенку 14. Форма 10 задает внутренний объем. Устройство далее включает верхнюю деталь 16, которая подгоняется к верхнему отверстию (проему) формы 10. Должно быть понятно, что использование верхней детали 16 - это дополнение, зависящее от желаемой степени управления атмосферным давлением. The manufacturing assembly includes a carbon (coal) mold of the graphite type, generally indicated at 10, having a base wall 12 and a vertical wall 14. Form 10 defines the internal volume. The device further includes an upper part 16, which fits to the upper hole (opening) of the mold 10. It should be understood that the use of the upper part 16 is an addition depending on the desired degree of atmospheric pressure control.

Стальной стержень 24 помещается внутрь формы прежде, чем туда насыпается порошок. Часть стального стержня 24 находится внутри порошковой смеси 22, а другая часть стального стержня 24 - вне смеси 22. Стержень 24 имеет на одном конце резьбу 25 и на другом конце пазы 25А. The steel rod 24 is placed inside the mold before powder is poured there. Part of the steel rod 24 is located inside the powder mixture 22, and the other part of the steel rod 24 is outside the mixture 22. The rod 24 has a thread 25 at one end and grooves 25A at the other end.

Что касается содержимого формы, имеется множество отдельных алмазов 20, помещенных в выбранных положениях внутри формы так, чтобы оказаться в выбранных положениях на поверхности готового изделия. Порошок матрицы 22 представляет собой порошок на основе карбида, который насыпают в форму 10, чтобы он вплотную касался алмазов 20. Состав порошка матрицы 22 будет приведен в дальнейшем. Regarding the contents of the mold, there are many individual diamonds 20 placed in selected positions inside the mold so as to be in selected positions on the surface of the finished product. The matrix powder 22 is a carbide-based powder that is poured into the mold 10 so that it closely touches the diamonds 20. The composition of the matrix 22 powder will be described later.

Как только алмазы 20 установлены и матричный порошок 22 засыпан в форму, пропитывающий сплав 26 помещается вплотную к порошковой смеси 22 в форме 10. Затем на форму кладется крышка 16, и форма помещается в печь и нагревается приблизительно до 1478 K (2200oF, (1177oC, точнее 1204oC) так, чтобы пропитывающий материал 26 плавился и пропитывал порошковую массу. Результат представляет собой конечное изделие, в котором пропитывающий материал связывает (скрепляет) порошок вместе, матрица удерживает там алмазы, и композиционное соединение прикрепляется к стальному стержню.Once the diamonds 20 are installed and the matrix powder 22 is poured into the mold, the impregnating alloy 26 is placed close to the powder mixture 22 in mold 10. Then, the lid 16 is placed on the mold and the mold is placed in the furnace and heated to about 1478 K (2200 ° F, ( 1177 o C, more precisely 1204 o C) so that the impregnating material 26 is melted and infiltrated the powder mass. The result is an end product wherein the infiltrant links (strengthens) the powder together, the matrix holds the diamonds therein, and the composite compound is attached to a steel rod.

Фиг. 2 иллюстрирует схематический вид сборки, используемой для изготовления второго типа изделия, используя композиционный материал на основе алмаза как часть настоящего изобретения. Сборка включает форму из углерода типа графита, в целом обозначенную позицией 30, имеющую стенку 32 и вертикальную стенку 34. Форма 30 задает внутренний объем. Сборка далее включает верхнюю деталь 36, которая подгоняется к входному отверстию формы 30. Должно быть понятно, что использование верхней детали 36 - это дополнение, зависящее от желаемой степени управления атмосферным давлением. FIG. 2 illustrates a schematic view of an assembly used to manufacture a second type of article using a diamond-based composite material as part of the present invention. The assembly includes a carbon mold of graphite type, generally indicated at 30, having a wall 32 and a vertical wall 34. The mold 30 defines the internal volume. The assembly further includes a top piece 36 that fits into the inlet of the mold 30. It should be understood that the use of the top piece 36 is an addition depending on the desired degree of atmospheric pressure control.

Стальной стержень 42 помещается внутрь формы прежде, чем туда насыпается порошковая смесь. Часть стального стержня 42 находится внутри порошковой смеси 40, а другая часть стального стержня 42 - вне смеси. Стержень 42 имеет на конце пазы 43, которые находятся внутри порошковой смеси. The steel rod 42 is placed inside the mold before the powder mixture is poured there. Part of the steel rod 42 is inside the powder mixture 40, and the other part of the steel rod 42 is outside the mixture. The rod 42 has at the end of the grooves 43, which are located inside the powder mixture.

Что касается содержимого формы 30, имеется множество углеродных (графитовых) заготовок 38, помещенных в выбранные положения внутри формы так, чтобы оказаться в выбранных положениях на поверхности готового изделия. Порошок матрицы 40 представляет собой порошок на основе карбида, который насыпают в форму 30, чтобы он вплотную касался углеродных (графитовых) заготовок 38. Состав порошка матрицы 40 будет приводиться в дальнейшем. As for the contents of mold 30, there are many carbon (graphite) blanks 38 placed at selected positions inside the mold so as to be in selected positions on the surface of the finished product. The matrix powder 40 is a carbide-based powder that is poured into a mold 30 so that it closely touches the carbon (graphite) preforms 38. The composition of the matrix 40 powder will be given later.

Как только углеродные (графитовые) заготовки 40 установлены и порошок матрицы 40 засыпан в форму 30, пропитывающий сплав 44 помещается вплотную к порошковой смеси в форме. Затем крышка 36 кладется на форму, и форма помещается в печь и нагревается приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) так, чтобы пропитывающий материал плавился и пропитывал порошковую массу. Результат представляет собой промежуточное изделие, в котором пропитывающий материал связывает (скрепляет) порошок вместе, также прикрепляя порошковую массу к стальному стержню, и композиционный материал прикрепляется к стальному стержню, и углеродные, (графитовые) заготовки определяют (образуют) выемки на поверхности пропитанной массы.Once the carbon (graphite) preforms 40 are installed and the matrix powder 40 is poured into the mold 30, the impregnating alloy 44 is placed close to the powder mixture in the mold. The lid 36 is then placed on the mold, and the mold is placed in an oven and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) so that the impregnating material melts and impregnates the powder mass. The result is an intermediate product in which the impregnating material binds the powder together, also attaching the powder mass to the steel bar, and the composite material attaches to the steel bar, and carbon (graphite) blanks define (form) recesses on the surface of the impregnated mass.

Углеродные (графитовые) заготовки удаляются из скрепленной массы, и в выемки впаиваются вставки из композитного материала на основе алмаза, имеющие форму, подобную форме углеродной (графитовой) заготовки, чтобы сформировать конечное изделие. Обычно буровые головки имеют слой отдельных алмазов по поверхности. Carbon (graphite) preforms are removed from the bonded mass, and inserts from a composite material based on diamond having a shape similar to the shape of a carbon (graphite) preform are soldered into the recesses to form the final product. Typically, drill heads have a layer of individual diamonds on the surface.

Фиг. 3 иллюстрирует часть инструмента, в целом обозначенного позицией 50. Инструмент 50 имеет внешнюю поверхность, к которой прикрепляются отдельные алмазные элементы 52. FIG. 3 illustrates a portion of the tool, generally indicated at 50. The tool 50 has an outer surface to which individual diamond elements 52 are attached.

Сравнительные образцы
Были сделаны и испытаны следующие сравнительные образцы, и далее представлены результаты этих испытаний.
Comparative samples
The following comparative samples were made and tested, and the results of these tests are further presented.

Сравнительный образец А содержит порошковую матричную смесь, имеющую следующий состав и распределение размеров: приблизительно 67.10 весовых процентов составляет макрокристаллический карбид вольфрама, имеющий следующее распределение размеров: от 18.0 до 22.0 весовых процентов макрокристаллических частиц карбида вольфрама имеют размер - 80 + 120 меш. (больше 125 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам), от 25.0 до 30.0 весовых процентов макрокристаллических частиц карбида вольфрама имеют размер - 120 + 170 меш. (больше 88 микрометров и меньше или равный 125 микрометрам), от 29,0 весовых процентов и до 33.0 весовых процентов макрокристаллических частиц карбида вольфрама имеют размер -170 + 230 меш. (больше 63 микрометров и меньше или равный 88 микрометрам), от 18 весовых процентов до 22.0 весовых процентов макрокристаллических частиц карбида вольфрама имеют размер - 230 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 63 микрометрам), и до 5.0 весовых процентов макрокристаллических частиц вольфрама имеет размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам). Матрица далее содержит приблизительно 30.9 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама, имеющих размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам), 1.00 весовой процент железа, имеющего средний диаметр частиц между 3 микрометрами и 5 микрометрами, и 1.00 весовой процент стали сорта 4600, имеющий размер частиц - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам). Сталь сорта 4600 имеет следующий номинальный состав (весовых процентов): 1.57 весовых процентов никеля; 0,38 весовых процентов марганца; 0.32 весовых процентов кремния; 0.29 весовых процентов молибдена; 0.06 весовых процентов углерода; и остальное - железо. Comparative sample A contains a powder matrix mixture having the following composition and size distribution: approximately 67.10 weight percent is macrocrystalline tungsten carbide, having the following size distribution: from 18.0 to 22.0 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide particles have a size of 80 + 120 mesh. (more than 125 micrometers and less than or equal to 177 micrometers), from 25.0 to 30.0 weight percent of macrocrystalline particles of tungsten carbide have a size of 120 + 170 mesh. (more than 88 micrometers and less than or equal to 125 micrometers), from 29.0 weight percent to 33.0 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide particles have a size of -170 + 230 mesh. (more than 63 micrometers and less than or equal to 88 micrometers), from 18 weight percent to 22.0 weight percent of macrocrystalline particles of tungsten carbide have a size of 230 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 63 micrometers), and up to 5.0 weight percent of macrocrystalline tungsten particles has a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers). The matrix further contains approximately 30.9 weight percent of crushed cast tungsten carbide particles having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers), 1.00 weight percent of iron having an average particle diameter of between 3 micrometers and 5 micrometers, and 1.00 weight percent of grade 4600 steel having a particle size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers). Grade 4600 steel has the following nominal composition (weight percent): 1.57 weight percent nickel; 0.38 weight percent manganese; 0.32 weight percent silicon; 0.29 weight percent molybdenum; 0.06 weight percent carbon; and the rest is iron.

Пропитывающим материалом был MACROFIL 53. Состав MACROFIL 53 определен ранее. Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53 и нагревалась приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.The impregnating material was MACROFIL 53. The composition of MACROFIL 53 was previously determined. This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Сравнительный образец Б содержит порошковую матричную смесь, имеющую следующий состав и распределение размеров: около 68 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер (частиц) - 80 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам); 15 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); 15 весовых процентов дробленого литого карбида вольфрама, имеющего размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); и 2 весовых процентов никеля, имеющего размер -325 меш.(меньше или равный 44 микрометрам). Этот никель представляет собой никель INCO типа 123, от Международной Никелевой Компании, и представляет собой единственный (особенный) покрытый шипами порошок правильной формы. Химический анализ и физические характеристики, доступные из коммерческой литературы, выявляют следующее: химический анализ показывает состав из: максимум 0.1 углерода, максимум 0.15 кислорода, максимум 0,001 серы, максимум 0.01 железа; и остальное - никель. Средний размер частицы составляет 3 - 7 микрометров (размер отверстий "рыболовного сита"), объемная плотность 1.8 - 2.7 грамм/см3, и удельная площадь поверхности составляет 0.34 - 0.44 м2/г.Comparative sample B contains a powder matrix mixture having the following composition and size distribution: about 68 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 80 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 177 micrometers); 15 weight percent macrocrystalline tungsten carbide having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); 15 weight percent of crushed cast tungsten carbide having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); and 2 weight percent nickel having a size of -325 mesh (less than or equal to 44 micrometers). This nickel is INCO nickel type 123, from the International Nickel Company, and is the only (special) spiky powder of the correct form. Chemical analysis and physical characteristics available from commercial literature reveal the following: chemical analysis shows the composition of: maximum 0.1 carbon, maximum 0.15 oxygen, maximum 0.001 sulfur, maximum 0.01 iron; and the rest is nickel. The average particle size is 3 - 7 micrometers (the size of the holes of the "fishing sieve"), bulk density 1.8 - 2.7 gram / cm 3 and the specific surface area is 0.34 - 0.44 m 2 / g.

Пропитывающим материалом был MACROFIL 53. Состав MACROFIL 53 определен ранее. Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROEIL 53 и нагревалась приблизительно до 1478oK (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитывал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.The impregnating material was MACROFIL 53. The composition of MACROFIL 53 was previously determined. This powder mixture was placed in the mold with the MACROEIL 53 impregnating material and heated to approximately 1478 ° K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Сравнительный образец В содержит порошковую матричную смесь, имеющую следующий состав и распределение размеров: 67.0 весовых процентов дробленого литого карбида вольфрама, имеющего следующее распределение размеров частиц: от 18 до 22,0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер - 80 + 120 меш. (больше 125 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам), от 25.0 до 30.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер - 120 + 170 меш. (больше 88 микрометров и меньше или равный 125 микрометрам), от 29.0 весовых процентов до 33.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер - 170 + 230 меш. (больше 63 микрометров и меньше или равный 88 микрометрам), от 18.0 весовых процентов до 22.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер - 230 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 63 микрометрам), и до 5.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама имеют размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам). Компонент далее имеет 31.0 весовых процентов частиц дробленого литого карбида вольфрама, имеющих размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам), 1.0 весовой процент частиц железа, имеющих размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам), и 1.0 весовой процент частиц стали 4600, имеющих размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам). Comparative sample B contains a powder matrix mixture having the following composition and size distribution: 67.0 weight percent of crushed tungsten carbide cast having the following particle size distribution: from 18 to 22.0 weight percent of crushed tungsten carbide particles have a size of 80 + 120 mesh. (more than 125 micrometers and less than or equal to 177 micrometers), from 25.0 to 30.0 weight percent of particles of crushed cast tungsten carbide have a size of 120 + 170 mesh. (more than 88 micrometers and less than or equal to 125 micrometers), from 29.0 weight percent to 33.0 weight percent of particles of crushed cast tungsten carbide have a size of 170 + 230 mesh. (more than 63 micrometers and less than or equal to 88 micrometers), from 18.0 weight percent to 22.0 weight percent of particles of crushed cast tungsten carbide have a size of 230 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 63 micrometers), and up to 5.0 weight percent particles of crushed cast tungsten carbide have a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers). The component further has 31.0 weight percent particles of crushed cast tungsten carbide having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers), 1.0 weight percent of iron particles having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers), and 1.0 weight percent of the particles of steel 4600, having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers).

Пропитывающим материалом был MACROFIL 53. Состав MACROFIL 53 определен ранее. Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53 и нагревалась приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитывал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.The impregnating material was MACROFIL 53. The composition of MACROFIL 53 was previously determined. This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Сравнительный образец Г содержит порошковую матричную смесь, имеющую следующий состав и распределение размеров: около 64 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер (частиц) - 80 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 177 микрометрам); 14 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер - 325 меш. (меньше или равный- 44 микрометрам) ; 14 весовых процентов дробленого литого карбида вольфрама, имеющего размер - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); и 8 весовых процентов никеля, имеющего размер - 200 меш. (меньше или равный 74 микрометрам). Этот никель представляет собой никель INCO типа 123, от Международной Никелевой Компании, и представляет собой единственный (особенный) покрытый шипами порошок правильной формы. Химический анализ и физические характеристики, доступные из коммерческой литературы, выявляют следующее: химический анализ показывает состав из: максимум 0.1 углерода, максимум 0.15 кислорода, максимум 0.001 серы, максимум 0.01 железа и остальное - никель. Средний размер частицы составляет 3 - 7 микрометров (размер отверстий "рыболовного сита"), объемная плотность 1.8 - 2.7 грамм/см3, и удельная площадь поверхности составляет 0.34 - 0.44 м2/г.Comparative sample D contains a powder matrix mixture having the following composition and size distribution: about 64 weight percent of macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 80 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 177 micrometers); 14 weight percent macrocrystalline tungsten carbide having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); 14 weight percent crushed cast tungsten carbide having a size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); and 8 weight percent nickel having a size of 200 mesh. (less than or equal to 74 micrometers). This nickel is INCO nickel type 123, from the International Nickel Company, and is the only (special) spiky powder of the correct form. Chemical analysis and physical characteristics available from commercial literature reveal the following: chemical analysis shows the composition of: maximum 0.1 carbon, maximum 0.15 oxygen, maximum 0.001 sulfur, maximum 0.01 iron and the rest is nickel. The average particle size is 3 - 7 micrometers (the size of the holes of the "fishing sieve"), bulk density 1.8 - 2.7 gram / cm 3 and the specific surface area is 0.34 - 0.44 m 2 / g.

Пропитывающим материалом был MACROFIL 53. Состав MACROFIL 53 определен ранее. Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53 и нагревалась приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитывал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.The impregnating material was MACROFIL 53. The composition of MACROFIL 53 was previously determined. This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Подлинные образцы
Следующие подлинные образцы настоящего изобретения были сделаны и испытаны, и результаты испытаний также представлены далее.
Authentic samples
The following authentic samples of the present invention were made and tested, and test results are also presented below.

Образец N 1
Образец N 1 содержит порошковую матричную смесь, имеющую следующий состав и распределение размеров: 100 весовых процентов частиц дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер частиц - 140 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 105 микрометрам). Состав сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама содержит 13 весовых процентов кобальта и 87 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, в котором макрокристаллический карбид вольфрама имеет средний размер частицы приблизительно между 5 микрометрами и 25 микрометрами.
Sample N 1
Sample No. 1 contains a powder matrix mixture having the following composition and size distribution: 100 weight percent of particles of crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 140 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 105 micrometers). The composition of cemented macrocrystalline tungsten carbide contains 13 weight percent cobalt and 87 weight percent macrocrystalline tungsten carbide, in which macrocrystalline tungsten carbide has an average particle size of between about 5 micrometers and 25 micrometers.

Пропитывающим материалом был MACROFIL 53. Состав MACROFIL 53 определен ранее. Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53 и нагревалась приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитывал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.The impregnating material was MACROFIL 53. The composition of MACROFIL 53 was previously determined. This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Образец N 2
Образец N 2 содержит порошковую матричную смесь, содержащую следующее: 100 весовых процентов частиц дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер - 140 + 270 меш. (больше 63 микрометров и меньше или равный 105 микрометрам). Состав сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама содержит 6 весовых процентов кобальта и 94 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама, в котором карбид вольфрама имеет средний размер частиц приблизительно между 5 микрометрами и 25 микрометрами.
Sample N 2
Sample No. 2 contains a powder matrix mixture containing the following: 100 weight percent of particles of crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide having a size of 140 + 270 mesh. (more than 63 micrometers and less than or equal to 105 micrometers). The composition of cemented macrocrystalline tungsten carbide contains 6 weight percent cobalt and 94 weight percent macrocrystalline tungsten carbide, in which tungsten carbide has an average particle size of between about 5 micrometers and 25 micrometers.

Пропитывающим материалом был MACROFIL 53. Состав MACROFIL 53 определен ранее. Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53, и нагревалась приблизительно до 1478oK (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.The impregnating material was MACROFIL 53. The composition of MACROFIL 53 was previously determined. This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material, and heated to approximately 1478 ° K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Образец N 3
Образец N 3 содержит порошковую матричную смесь, имеющую следующий состав и распределение размеров частиц:
(а) около 50.25 весовых процентов смеси составляют частицы макрокристаллического карбида вольфрама, с размером частиц - 80 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равным 177 микрометрам); и
(б) около 25.00 весовых процентов смеси составляют частицы дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама с размером частиц - 120 меш. (меньше или равным 125 микрометрам); и имеющего следящий состав: приблизительно 6 весовых процентов кобальта, максимум 1.0 весовой процент железа, максимум 1.0 весовой процент тантала, максимум 1.0 весовой процент титана, максимум 0.5 весовых процентов ниобия, максимум 0.5 весовых процентов других примесей и остальное - макрокристаллический карбид вольфрама, имеющий средний размер частиц приблизительно между 5 микрометрами и 25 микрометрами; и
(в) приблизительно 23.25 весовых процентов от смеси составляет литой карбид вольфрама, имеющий размер частицы - 270 меш. (меньше или равный 53 микрометрам) с удаленными тонкодисперсными частицами;
(г) приблизительно 0.75 весовых процентов смеси составляет сталь сорта 4600, имеющая размер частиц - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); и
(д) приблизительно 0.75 весовых процентов смеси составляет железо, имеющее средний размер частиц 3 - 5 микрометров.
Sample N 3
Sample No. 3 contains a powder matrix mixture having the following composition and particle size distribution:
(a) about 50.25 weight percent of the mixture are macrocrystalline tungsten carbide particles, with a particle size of 80 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 177 micrometers); and
(b) about 25.00 weight percent of the mixture consists of particles of crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide with a particle size of 120 mesh. (less than or equal to 125 micrometers); and having the following composition: approximately 6 weight percent cobalt, maximum 1.0 weight percent iron, maximum 1.0 weight percent tantalum, maximum 1.0 weight percent titanium, maximum 0.5 weight percent niobium, maximum 0.5 weight percent other impurities, and the rest is macrocrystalline tungsten carbide having an average particle size between about 5 micrometers and 25 micrometers; and
(c) approximately 23.25 weight percent of the mixture is cast tungsten carbide having a particle size of 270 mesh. (less than or equal to 53 micrometers) with fine particles removed;
(g) approximately 0.75 weight percent of the mixture is grade 4600 steel having a particle size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); and
(d) approximately 0.75 weight percent of the mixture is iron having an average particle size of 3 to 5 micrometers.

Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53 и нагревалась приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитывал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Образец N 4
Образец N 4 содержит порошковую матричную смесь, которая имеет следующий состав и распределение размеров частиц:
(а) около 33.50 весовых процентов смеси составляют частицы макрокристаллического карбида вольфрама, с размером частиц - 80 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равным 177 микрометрам);
(б) около 50.00 весовых процентов смеси составляют частицы дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама с размером частиц - 120 меш. (меньше или равным 125 микрометрам); и имеющего следующий состав: приблизительно 6 весовых процентов кобальта, максимум 1.0 весовой процент железа, максимум 1.0 весовой процент тантала, максимум 1.0 весовой процент титана, максимум 0.5 весовых процентов ниобия, максимум 0.5 весовых процентов других примесей и остальное - макрокристаллический карбид вольфрама, имеющий средний размер частиц приблизительно между 5 микрометрами и 25 микрометрами; и
(в) приблизительно 15.50 весовых процентов от смеси составляет литой карбид вольфрама, имеющий размер частиц - 270 меш. (меньше или равный 53 микрометрам) с удаленными тонкодисперсными частицами;
(г) приблизительно 0.50 весовых процентов смеси составляет сталь сорта 4600, имеющая размер частиц - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); и
(д) приблизительно 0.50 весовых процентов смеси составляет железо, имеющее средний размер частиц 3 - 5 микрометров.
Sample N 4
Sample N 4 contains a powder matrix mixture, which has the following composition and particle size distribution:
(a) about 33.50 weight percent of the mixture are particles of macrocrystalline tungsten carbide, with a particle size of 80 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 177 micrometers);
(b) about 50.00 weight percent of the mixture are particles of crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide with a particle size of 120 mesh. (less than or equal to 125 micrometers); and having the following composition: approximately 6 weight percent cobalt, maximum 1.0 weight percent iron, maximum 1.0 weight percent tantalum, maximum 1.0 weight percent titanium, maximum 0.5 weight percent niobium, maximum 0.5 weight percent other impurities, and the rest is macrocrystalline tungsten carbide having an average particle size between about 5 micrometers and 25 micrometers; and
(c) approximately 15.50 weight percent of the mixture is cast tungsten carbide having a particle size of 270 mesh. (less than or equal to 53 micrometers) with fine particles removed;
(g) approximately 0.50 weight percent of the mixture is grade 4600 steel having a particle size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); and
(d) approximately 0.50 weight percent of the mixture is iron having an average particle size of 3 to 5 micrometers.

Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53 и нагревалась приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитывал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Образец N 5
Образец N 5 содержит порошковую матричную смесь, которая имеет следующий состав и распределение размеров частиц:
(а) около 16.75 весовых процентов смеси составляют частицы макрокристаллического карбида вольфрама, с размером частиц - 80 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равным 177 микрометрам);
(б) около 75.00 весовых процентов смеси составляют частицы дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама с размером частиц - 120 меш. (меньше или равным 125 микрометрам); и имеющего следующий состав: приблизительно 6 весовых процентов кобальта, максимум 1.0 весовой процент железа, максимум 1.0 весовой процент тантала, максимум 1.0 весовой процент титана, максимум 0.5 весовых процентов ниобия, максимум 0.5 весовых процентов других примесей и остальное - макрокристаллический карбид вольфрама, имеющий средний размер частицы приблизительно между 5 микрометрами и 25 микрометрами; и
(в) приблизительно 7.75 весовых процентов от смеси составляет литой карбид вольфрама, имеющий размер частиц - 270 меш. (меньше или равный 53 микрометрам) с удаленными тонкодисперсными частицами;
(г) приблизительно 0.25 весовых процентов смеси составляет сталь сорта 4600, имеющая размер частицы - 325 меш. (меньше или равный 44 микрометрам); и
(д) приблизительно 0.25 весовых процентов смеси составляет железо, имеющее средний размер частицы 3 - 5 микрометров.
Sample N 5
Sample No. 5 contains a powder matrix mixture, which has the following composition and particle size distribution:
(a) about 16.75 weight percent of the mixture are particles of macrocrystalline tungsten carbide, with a particle size of 80 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 177 micrometers);
(b) about 75.00 weight percent of the mixture are crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide particles with a particle size of 120 mesh. (less than or equal to 125 micrometers); and having the following composition: approximately 6 weight percent cobalt, maximum 1.0 weight percent iron, maximum 1.0 weight percent tantalum, maximum 1.0 weight percent titanium, maximum 0.5 weight percent niobium, maximum 0.5 weight percent other impurities, and the rest is macrocrystalline tungsten carbide having an average particle size between about 5 micrometers and 25 micrometers; and
(c) approximately 7.75 weight percent of the mixture is cast tungsten carbide having a particle size of 270 mesh. (less than or equal to 53 micrometers) with fine particles removed;
(g) approximately 0.25 weight percent of the mixture is grade 4600 steel having a particle size of 325 mesh. (less than or equal to 44 micrometers); and
(d) approximately 0.25 weight percent of the mixture is iron having an average particle size of 3 to 5 micrometers.

Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53 и нагревалась приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитывал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Образец N 6
Образец N 6 содержит порошковую матричную смесь, которая имеет следующий состав и распределение размеров частиц:
(а) около 100 весовых процентов смеси составляют частицы дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющие размер - 120 меш. (меньше или равный 125 микрометрам) и имеющего следующий состав: около 6 весовых процентов кобальта, максимум 1.0 весовой процент железа, максимум 1.0 весовой процент тантала, максимум 1.0 весовой процент титана, максимум 0.5 весовых процентов ниобия, максимум 0.5 весовых процентов других примесей и остальное - макрокристаллический карбид вольфрама, имеющий средний размер частиц приблизительно между 5 микрометрами и 25 микрометрами.
Sample N 6
Sample No. 6 contains a powder matrix mixture, which has the following composition and particle size distribution:
(a) about 100 weight percent of the mixture are crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide particles having a size of 120 mesh. (less than or equal to 125 micrometers) and having the following composition: about 6 weight percent cobalt, maximum 1.0 weight percent iron, maximum 1.0 weight percent tantalum, maximum 1.0 weight percent titanium, maximum 0.5 weight percent niobium, maximum 0.5 weight percent other impurities, and the rest macrocrystalline tungsten carbide having an average particle size of between about 5 micrometers and 25 micrometers.

Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53 и нагревалась приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитывал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Образец N 7
Образец N 7 содержит порошковую матричную смесь из 100 весовых процентов сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего состав 10 весовых процентов никеля и 90 весовых процентов макрокристаллического карбида вольфрама. Распределение размеров частиц порошковой смеси содержит: 0.1 весовых процентов сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер частицы. - 80 + 120 меш. (больше 125 микрометров и меньший или равный 177 микрометрам); 11.4 весовых процентов сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер частиц - 120 + 170 меш. (больше 88 микрометров и меньше или равный 125 микрометрам); 41.1 весовых процентов сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер частиц - 170 + 230 меш. (больше 63 микрометров и меньше или равный 88 микрометрам); 44.5 весовых процентов сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер частиц - 230 + 325 меш. (больше 44 микрометров и меньше или равный 63 микрометрам); и 2.9 весовых процентов сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама, имеющего размер частиц - 325 + 400 меш. (больше 37 микрометров и меньше или равный 44 микрометрам).
Sample N 7
Sample No. 7 contains a powder matrix mixture of 100 weight percent cemented macrocrystalline tungsten carbide having a composition of 10 weight percent nickel and 90 weight percent macrocrystalline tungsten carbide. The particle size distribution of the powder mixture contains: 0.1 weight percent cemented macrocrystalline tungsten carbide having a particle size. - 80 + 120 mesh. (more than 125 micrometers and less than or equal to 177 micrometers); 11.4 weight percent cemented macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 120 + 170 mesh. (more than 88 micrometers and less than or equal to 125 micrometers); 41.1 weight percent of cemented macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 170 + 230 mesh. (more than 63 micrometers and less than or equal to 88 micrometers); 44.5 weight percent of cemented macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 230 + 325 mesh. (more than 44 micrometers and less than or equal to 63 micrometers); and 2.9 weight percent cemented macrocrystalline tungsten carbide having a particle size of 325 + 400 mesh. (more than 37 micrometers and less than or equal to 44 micrometers).

Эта порошковая смесь помещалась в форму вместе с пропитывающим материалом MACROFIL 53, и нагревалась приблизительно до 1478 K (2200oF, 1204oC) до тех пор, пока пропитывающий материал достаточно не пропитывал порошковую массу так, чтобы связать ее вместе. Затем массе давали охладиться.This powder mixture was placed in the mold with the MACROFIL 53 impregnating material, and heated to approximately 1478 K (2200 ° F, 1204 ° C) until the impregnating material sufficiently impregnated the powder mass so as to bind it together. Then the mass was allowed to cool.

Образцы N 8 и N 9
Образцы N 8 и N 9 такие же, как образец N 7.
Samples N 8 and N 9
Samples N 8 and N 9 are the same as sample N 7.

Чтобы образовать сцементированный макрокристаллический карбид вольфрама для образцов с N 7 по N S, макрокристаллический карбид вольфрама смешивался с 10 весовыми процентами никеля, порошковая смесь спекалась в течение одного часа при температуре 1644 К (1371oC (2500oF)). Спеченный материал потом дробился на частицы с размерами, определенными в примерах с 7 по 9.To form cemented macrocrystalline tungsten carbide for samples N 7 through NS, macrocrystalline tungsten carbide was mixed with 10 weight percent nickel, the powder mixture was sintered for one hour at a temperature of 1644 K (1371 ° C (2500 ° F)). The sintered material was then crushed into particles with the sizes defined in examples 7 through 9.

Результаты испытаний
Испытания на ударопрочность (сопротивление удару, ударная вязкость) проводились в соответствии c процедурой, использующей машину ударной вязкости (ударопрочности). Машина имела молоток, который при падении создавал ударную силу нагрузки на контрольном образце (пробном экземпляре). Чтобы вычислить ударопрочность использовались нагрузка, требуемая, чтобы сломать образец и время, необходимое, чтобы сломать образец. Это испытание проводилось, используя башню падающего молота, оборудованного мечиком (молотковый копер). Это испытание представляет собой трехточечное испытание на изгиб высокой степени деформации, которое измеряет количество энергии, требуемое, чтобы сломать штырек образца диаметром в половину дюйма (1,27 см).
Test results
Impact tests (impact resistance, impact strength) were carried out in accordance with the procedure using an impact machine (impact strength). The machine had a hammer, which, when dropped, created an impact force of the load on the control sample (test copy). To calculate the impact resistance, the load required to break the specimen and the time required to break the specimen were used. This test was carried out using a tower of a falling hammer equipped with a sword (hammer hammer). This test is a three-point bending test with a high degree of deformation, which measures the amount of energy required to break a pin of a sample with a diameter of half an inch (1.27 cm).

Испытания прочности на разрыв проводились в соответствии с процедурой, в которой цилиндрический штырек из пропитанного материала помещался в зажимное крепление. Потом к штырьку прикладывалась нагрузка вплоть до разрушения. Затем прочность на разрыв вычислялась на основании фактической нагрузки и размеров образца штырька. Tensile strength tests were carried out in accordance with the procedure in which a cylindrical pin of impregnated material was placed in a clamp mount. Then a load was applied to the pin until it collapsed. Then, the tensile strength was calculated based on the actual load and size of the pin sample.

Испытания на твердость проводились в соответствии со стандартом ASTM (Американское общество испытания материалов) В347- 85. Hardness tests were carried out in accordance with ASTM (American Society for Testing Materials) standard B347-85.

Результаты испытаний на ударопрочность, прочность на поперечный разрыв и твердость проводятся далее для шести образцов и трех сравнительных образцов. The results of tests for impact resistance, transverse tensile strength and hardness are carried out further for six samples and three comparative samples.

Образец N 1
Ударопрочность - 6.41 Дж (4.728 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 9765 кг/см2, 957338 КПа, (136 тыс.фунтов/кв.дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 29.2
Образец N 2
Ударопрочность - 9,21 Дж (6.792 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 13211 кг/см2, 1,26•106 КПа, (184 тыс.фунтов/кв. дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 44.8
Образец N 3
Ударопрочность - 4.77 Дж (3.516 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 7539 кг/см2, 739117 КПа, (105 тыс.фунтов/кв.дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 33.6
Образец N 4
Ударопрочность - 6.53 Дж (4.819 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 9405 кг/см2, 922240 КПа, (131 тыс.фунтов/кв.дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 42.2
Образец N 5
Ударопрочность - 7.08 Дж (5.222 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 10985 кг/см2, 1,08•106 КПа, (153 тыс.фунтов/кв. дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 44.3
Образец N 6
Ударопрочность - 11.33 Дж (8,356 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 11631 кг/см2, 1,14•106 КПа, (162 тыс.фунтов/кв. дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 42,5
Образец N 7
Ударопрочность - 12.54 Дж (9.249 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 15508 кг/см2, 1,52•106 КПа, (216 тыс.фунтов/кв. дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 41.7
Образец N 8
Ударопрочность - 10.73 Дж (7.912 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 14503 кг/см2, 1,42•106 КПа, (202 тыс.фунтов/кв. дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 35.4
Образец N 9
Ударопрочность - 10.06 Дж (7.421 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 13713 кг/см2, 1,34•102 КПа, (191 тыс.фунтов/кв. дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 36.3
Образец А
Ударопрочность - 3.7 Дж (2,730 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 8329 кг/см2, 816640 КПа, (116 тыс. фунтов/кв.дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 38.3
Образец Б
Ударопрочность - 4.2 Дж (3.094 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 8185 кг/см2 802550 КПа, 114 тыс.фунтов/кв.дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 31.5
Образец В
Ударопрочность - 3.34 Дж (2.466 футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 6893 кг/см2, 675840 КПа, (96 тыс.фунтов/кв.дюйм)
Твердость по Роквеллу С - 38.7
Образец Г
Ударопрочность (------- (----- футо-фунтов)
Прочность на разрыв - 9190 кг/см2, 901120 КПа, (128 тыс.фунтов/кв.дюйм)
Твердость по Роквеллу С - ----
Испытание на абразивный износ (истирание) было выполнено в соответствии со способом Riley-Stoker (Стандарт ASTM В611), используя противовес весом 26 кг. Эти результаты приводятся далее;
Образец - Потеря веса (Верх/Низ)
Образец N 1 - 426.5/373.9
Образец N 2 - 373.3/298.2
Образец N 3 - 427.6/423.5
Образец N 4 - 394.4/387.4
Образец N 5 - 382.7/375.1
Образец N 6 - 339.8/374.0
Образец N 7 - 344.8/-
Образец N 8 - 350.4/257.2
Образец N 9 - 357.4/331.7
Образец A - 439.9/443.5
Образец Б - 472.1/466.4
Образец В - 322.3/329.0
Образец Г - 419.4/406.5
*диска (монеты)
Единицами для измерения потери веса являются граммы на пятьдесят оборотов колеса.
Sample N 1
Shock Resistance - 6.41 J (4.728 ft-lbs)
Tensile strength - 9765 kg / cm 2 , 957338 KPa, (136 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 29.2
Sample N 2
Shock Resistance - 9.21 J (6.792 ft-lbs)
Tensile strength - 13211 kg / cm 2 , 1.26 • 10 6 KPa, (184 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 44.8
Sample N 3
Shock Resistance - 4.77 J (3.516 ft-lbs)
Tensile strength - 7539 kg / cm 2 , 739117 KPa, (105 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 33.6
Sample N 4
Shock Resistance - 6.53 J (4.819 ft-lbs)
Tensile strength - 9405 kg / cm 2 , 922240 KPa, (131 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 42.2
Sample N 5
Shock Resistance - 7.08 J (5.222 ft-lbs)
Tensile strength - 10985 kg / cm 2 , 1.08 • 10 6 KPa, (153 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 44.3
Sample N 6
Shock Resistance - 11.33 J (8.356 ft-lbs)
Tensile strength - 11631 kg / cm 2 , 1.14 • 10 6 KPa, (162 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell C hardness - 42.5
Sample N 7
Shock Resistance - 12.54 J (9.249 ft-lbs)
Tensile strength - 15508 kg / cm 2 , 1.52 • 10 6 KPa, (216 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 41.7
Sample N 8
Shock - 10.73 J (7.912 ft-lbs)
Tensile strength - 14503 kg / cm 2 , 1.42 • 10 6 KPa, (202 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 35.4
Sample N 9
Shock - 10.06 J (7.421 ft-lbs)
Tensile strength - 13713 kg / cm 2 , 1.34 • 10 2 KPa, (191 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 36.3
Sample A
Shock Resistance - 3.7 J (2.730 ft-lbs)
Tensile strength - 8329 kg / cm 2 , 816640 KPa, (116 thousand pounds / square inch)
Rockwell Hardness C - 38.3
Sample B
Shock Resistance - 4.2 J (3.094 lb-ft)
Tensile strength - 8185 kg / cm 2 802550 KPa, 114 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 31.5
Sample B
Shock Resistance - 3.34 J (2.466 ft-lbs)
Tensile strength - 6893 kg / cm 2 , 675840 KPa, (96 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - 38.7
Sample D
Impact Resistance (------- (----- foot pounds)
Tensile strength - 9190 kg / cm 2 , 901120 KPa, (128 thousand pounds / sq. Inch)
Rockwell Hardness C - ----
The abrasion test was performed in accordance with the Riley-Stoker method (ASTM Standard B611) using a 26 kg counterweight. These results are presented below;
Sample - Weight Loss (Top / Bottom)
Sample N 1 - 426.5 / 373.9
Sample N 2 - 373.3 / 298.2
Sample N 3 - 427.6 / 423.5
Sample N 4 - 394.4 / 387.4
Sample N 5 - 382.7 / 375.1
Sample N 6 - 339.8 / 374.0
Sample N 7 - 344.8 / -
Sample N 8 - 350.4 / 257.2
Sample N 9 - 357.4 / 331.7
Sample A - 439.9 / 443.5
Sample B - 472.1 / 466.4
Sample B - 322.3 / 329.0
Sample D - 419.4 / 406.5
* disk (coins)
The units for measuring weight loss are grams at fifty wheel revolutions.

Для процедуры испытания эрозионной стойкости, испытание состояло в том, чтобы подвергнуть диски, сделанные из материала матрицы, высокому давлению потока воды вместе с абразивным песком в течение определенного времени. Параметры испытания были установлены следующим образом:
Давление воды 7.0•103 КПа (1000 фунтов/кв.дюйм).
For the erosion resistance test procedure, the test consisted in exposing disks made of matrix material to high pressure water flow along with abrasive sand for a certain time. The test parameters were set as follows:
Water pressure 7.0 • 10 3 kPa (1000 psi).

Размер мелких песчинок 50-70 (мелкодисперсный)ASTM. The size of small grains of sand is 50-70 (fine) ASTM.

Размер сопла #4-15 градусов. The nozzle size is # 4-15 degrees.

Продолжительность испытания 1 минута. Test duration 1 minute.

Угол падения (соударения) 20 градусов. The angle of incidence (collision) is 20 degrees.

Испытательная установка состояла из большого водяного насоса высокого давления, бочки с песком, сопла (форсунки) подающей системы со спусковым механизмом и шлангов, чтобы соединить все это вместе. Процедура, используемая для испытания, заключалась в том, чтобы взвесить диск, поместить его в крепление пескоструйной обработки и подвергнуть диск пескоструйной обработке в течение одной минуты, затем взвесить его снова, чтобы измерить потери, обусловленные эрозией. Устройством, использованным для того, чтобы взвесить диск, являлись весы Меттлера с точностью = 0.002 грамма. Диск очищался и сушился перед каждым взвешиванием. Было выполнено два испытания на каждой стороне диска. The test setup consisted of a large high-pressure water pump, a sand barrel, a nozzle (nozzle) of the feed system with a trigger and hoses to connect it all together. The procedure used for the test was to weigh the disc, place it in the sandblast mount, and sandblast the disc for one minute, then weigh it again to measure erosion losses. The device used to weigh the disk was Mettler's scales with an accuracy of = 0.002 grams. The disc was cleaned and dried before each weighing. Two tests were performed on each side of the disc.

Скорости потоков (расход) воды и песка также контролировались. Средняя на протяжении всего испытания скорость потока воды составила приблизительно 0,126 кг/сек (0.126 л/сек, 2 галлона в минуту). Средняя на протяжении всего испытания скорость потока песка составила приблизительно 4.9 г/сек (0.65 фунтов/минуту), с некоторым заметным увеличением по ходу испытания. Точность измерения потока песка была приблизительно ±0.38 г/сек (±0.05 фунтов/минуту). Эта процедура испытания соответствует стандарту ASTM G76, за исключением того, что в ней используется жидкая струя вместо газовой струи. The flow rates (flow rate) of water and sand were also controlled. The average water flow throughout the test was approximately 0.126 kg / s (0.126 l / s, 2 gallons per minute). The average sand flow rate throughout the test was approximately 4.9 g / s (0.65 lbs / min), with some notable increase over the course of the test. The accuracy of the sand flow measurement was approximately ± 0.38 g / s (± 0.05 pounds / minute). This test procedure is in accordance with ASTM G76, except that it uses a liquid stream instead of a gas stream.

Эти результаты испытаний были нормированы так, чтобы учесть изменения (вариации) в потоке песка. Потери веса выражены в граммах. These test results were normalized to account for changes (variations) in the sand flow. Weight loss is expressed in grams.

Образец - Потеря веса (Верх/Нив.)
Образец N 1 - 0.25/0.19
Образец N 2 - 0.16/0,13
Образец N 3 - 0.12/0.13
Образец N 4 - 0.13/0.10
Образец N 5 - 0.11/0.13
Образец N 6 - 0.10/0.03
Образец N 7 - ----
Образец N 8 - 0.05/0.04
Образец N 9 - ----
Образец A - 0.42/0.37
Образец Б - 0.38/0.37
Образец В - 0.17/0.17
Образец Г - 0.12/0.09
*диска
Другие варианты воплощения настоящего изобретения будут очевидными специалистам из рассмотрения подробного описания или применения изобретения, раскрытого здесь. Подразумевается, что подробное описание и образцы изобретения следует рассматривать только как иллюстрированные, при этом истинные возможности (рамки) и суть изобретения, обозначаются следующей формулой изобретения.
Sample - Weight Loss (Top / Niv.)
Sample N 1 - 0.25 / 0.19
Sample N 2 - 0.16 / 0.13
Sample N 3 - 0.12 / 0.13
Sample N 4 - 0.13 / 0.10
Sample N 5 - 0.11 / 0.13
Sample N 6 - 0.10 / 0.03
Sample N 7 - ----
Sample N 8 - 0.05 / 0.04
Sample N 9 - ----
Sample A - 0.42 / 0.37
Sample B - 0.38 / 0.37
Sample B - 0.17 / 0.17
Sample D - 0.12 / 0.09
* disk
Other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art from consideration of the detailed description or application of the invention disclosed herein. It is understood that the detailed description and examples of the invention should be considered only as illustrated, while the true capabilities (scope) and essence of the invention are indicated by the following claims.

Claims (17)

1. Матричный порошок для формования вместе с пропитывающим материалом в матрицу, содержащий частицы дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама, в котором связующим металлом является кобальт, отличающийся тем, что он содержит порошковую смесь, имеющую следующий состав и распределение размеров частиц: а) до 50 вес.% порошка карбида вольфрама с размером частиц больше 44 мкм и меньше или равным 177 мкм, б) до 75 вес.% частиц дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама с размером частиц меньше или равным 177 мкм, содержащего приблизительно 6 вес.% кобальта, максимум 1,0 вес.% железа, максимум 1,0 вес.% тантала, максимум 0,5 вес.% ниобия, максимум 0,5 вес. % других примесей и остальное - карбид вольфрама, имеющего средний размер частиц приблизительно от 5 до 25 мкм, в) до 24 вес.% литого карбида вольфрама, имеющего средний размер частиц меньше или равный 53 мкм, г) приблизительно от 0,5 до 1,5 вес.% преимущественно железа, имеющего средний размер частиц приблизительно от 3 до 5 мкм. 1. The matrix powder for molding together with the impregnating material into a matrix containing particles of crushed sintered cemented tungsten carbide, in which the binder metal is cobalt, characterized in that it contains a powder mixture having the following composition and particle size distribution: a) up to 50 weight .% powder of tungsten carbide with a particle size greater than 44 microns and less than or equal to 177 microns, b) up to 75 wt.% particles of crushed sintered cemented tungsten carbide with a particle size less than or equal to 177 microns, containing of about 6 wt.% cobalt, a maximum of 1.0 wt.% iron, a maximum of 1.0 wt.% tantalum, a maximum of 0.5 wt.% niobium, a maximum of 0.5 wt. % of other impurities and the rest is tungsten carbide having an average particle size of from about 5 to 25 microns, c) up to 24 wt.% cast tungsten carbide having an average particle size of less than or equal to 53 microns, g) from about 0.5 to 1 5 wt.% Predominantly iron having an average particle size of from about 3 to 5 microns. 2. Матричный порошок по п. 1, отличающийся тем, что компонент железа содержит приблизительно от 0,25 до 0,75 вес.% стали сорта 4600 с размером частиц меньше или равным 44 мкм и приблизительно от 0,25 до 0,75 вес.% железа, имеющего размер частиц приблизительно от 3 до 5 мкм. 2. The matrix powder according to claim 1, characterized in that the iron component contains from about 0.25 to 0.75 wt.% Steel grade 4600 with a particle size less than or equal to 44 microns and from about 0.25 to 0.75 weight .% iron having a particle size of from about 3 to 5 microns. 3. Матричный порошок по п.1, отличающийся тем, что порошковая смесь содержит приблизительно 50 вес.% частиц карбида вольфрама и приблизительно 25 вес.% дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама. 3. The matrix powder according to claim 1, characterized in that the powder mixture contains approximately 50 wt.% Particles of tungsten carbide and approximately 25 wt.% Crushed sintered cemented tungsten carbide. 4. Матричный порошок по п.1, отличающийся тем, что порошковая смесь содержит приблизительно 34 вес.% карбида вольфрама и приблизительно 50 вес.% дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама. 4. The matrix powder according to claim 1, characterized in that the powder mixture contains approximately 34 wt.% Tungsten carbide and approximately 50 wt.% Crushed sintered cemented tungsten carbide. 5. Матричный порошок по п.1, отличающийся тем, что порошковая смесь содержит приблизительно 17 вес.% карбида вольфрама и приблизительно 75 вес.% дробленого сцементированного карбида вольфрама. 5. The matrix powder according to claim 1, characterized in that the powder mixture contains approximately 17 wt.% Tungsten carbide and approximately 75 wt.% Crushed cemented tungsten carbide. 6. Матричный порошок для формования вместе с пропитывающим материалом в матрицу, содержащий частицы дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама, в котором связующим металлом является никель, отличающийся тем, что он содержит порошковую смесь, имеющую следующий состав и распределение размеров частиц: а) до 50 вес.% порошка карбида вольфрама с размером частиц больше 44 мкм и меньше или равным 177 мкм, б) до 75 вес.% частиц дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама с размером частиц меньше или равным 177 мкм, содержащего приблизительно 6 вес.% никеля, максимум 1 вес.% железа, максимум 1,0 вес.% тантала, максимум 1,0 вес.% титана, максимум 0,5 вес. % ниобия, максимум 0,5 вес. % других примесей и остальное - карбид вольфрама, имеющего средний размер частиц приблизительно от 5 до 25 мкм, в) до 24 вес.% литого карбида вольфрама, имеющего средний размер частиц меньше или равный 53 мкм, г) приблизительно от 0,5 до 1,5 вес.% преимущественно железа, имеющего средний размер частиц приблизительно от 3 до 5 мкм. 6. The matrix powder for molding together with the impregnating material into a matrix containing particles of crushed sintered cemented tungsten carbide, in which the binder metal is nickel, characterized in that it contains a powder mixture having the following composition and particle size distribution: a) up to 50 weight .% powder of tungsten carbide with a particle size greater than 44 microns and less than or equal to 177 microns, b) up to 75 wt.% particles of crushed sintered cemented tungsten carbide with a particle size less than or equal to 177 microns, containing of about 6 wt.% nickel, up to 1 wt.% iron, a maximum of 1.0 wt.% tantalum, a maximum of 1.0 wt.% titanium, a maximum of 0.5 wt. % niobium, maximum 0.5 weight. % of other impurities and the rest is tungsten carbide having an average particle size of from about 5 to 25 microns, c) up to 24 wt.% cast tungsten carbide having an average particle size of less than or equal to 53 microns, g) from about 0.5 to 1 5 wt.% Predominantly iron having an average particle size of from about 3 to 5 microns. 7. Матричный порошок по п. 6, отличающийся тем, что компонент железа содержит приблизительно от 0,25 до 0,75 вес.% стали сорта 4600, имеющей размер частиц меньше или равный 44 мкм и приблизительно от 0,25 до 0,75 вес. % железа, имеющего размер частиц приблизительно от 3 до 5 мкм. 7. The matrix powder according to claim 6, characterized in that the iron component contains from about 0.25 to 0.75 wt.% Steel grade 4600, having a particle size less than or equal to 44 microns and from about 0.25 to 0.75 weight. % iron having a particle size of from about 3 to 5 microns. 8. Матричный порошок по п. 6, отличающийся тем, что порошковая смесь содержит приблизительно 50 вес.% частиц карбида вольфрама и приблизительно 25 вес.% частиц дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама. 8. The matrix powder according to claim 6, characterized in that the powder mixture contains about 50 wt.% Particles of tungsten carbide and about 25 wt.% Particles of crushed sintered cemented tungsten carbide. 9. Матричный порошок по п. 6, отличающийся тем, что порошковая смесь содержит приблизительно 34 вес.% частиц карбида вольфрама и приблизительно 50 вес.% частиц дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама. 9. The matrix powder according to claim 6, characterized in that the powder mixture contains approximately 34 wt.% Particles of tungsten carbide and approximately 50 wt.% Particles of crushed sintered cemented tungsten carbide. 10. Матричный порошок по п.6, отличающийся тем, что порошковая смесь содержит приблизительно 17 вес.% частиц карбида вольфрама и приблизительно 75 вес.% частиц дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама. 10. The matrix powder according to claim 6, characterized in that the powder mixture contains approximately 17 wt.% Particles of tungsten carbide and approximately 75 wt.% Particles of crushed sintered cemented tungsten carbide. 11. Алмазный составной элемент конструкции, содержащий опору и прикрепленное к опоре алмазное композиционное соединение, содержащее матрицу, отличающийся тем, что матрица образована нагреванием порошковой смеси в присутствии пропитывающего материала, при этом порошковая смесь содержит частицы дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама, имеющего размер больше 37 мкм и меньше или равный 177 мкм, и содержащего приблизительно от 5 до 20 вес.% связующего металла и приблизительно от 80 до 95 вес. % карбида вольфрама. 11. The diamond composite structural element containing the support and attached to the support diamond composite compound containing a matrix, characterized in that the matrix is formed by heating the powder mixture in the presence of an impregnating material, while the powder mixture contains particles of crushed sintered cemented tungsten carbide having a size greater than 37 microns and less than or equal to 177 microns, and containing from about 5 to 20 wt.% a binder metal and from about 80 to 95 weight. % tungsten carbide. 12. Алмазный составной элемент конструкции по п.11, отличающийся тем, что порошок содержит приблизительно 100 вес.% частиц дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама с размером частиц больше 44 мкм и меньше или равным 177 мкм. 12. The diamond composite structural element according to claim 11, characterized in that the powder contains approximately 100 wt.% Particles of crushed sintered cemented tungsten carbide with a particle size greater than 44 microns and less than or equal to 177 microns. 13. Алмазный составной элемент конструкции по п.12, отличающийся тем, что связующим металлом является кобальт. 13. The diamond composite structural member of claim 12, wherein the binder metal is cobalt. 14. Алмазный составной элемент конструкции по п.12, отличающийся тем, что связующим металлом является никель. 14. The diamond composite structural member of claim 12, wherein the binder metal is nickel. 15. Алмазный составной элемент конструкции по п.11, отличающийся тем, что частицы дробленого спеченного сцементированного карбида вольфрама содержат частицы дробленого спеченного сцементированного макрокристаллического карбида вольфрама. 15. The diamond composite structural element according to claim 11, characterized in that the particles of crushed sintered cemented tungsten carbide contain particles of crushed sintered cemented macrocrystalline tungsten carbide. 16. Алмазный составной элемент конструкции по п.11, отличающийся тем, что пропитывающий материал содержит приблизительно от 50 до 70 вес.% меди, приблизительно от 10 до 20 вес.% никеля, и приблизительно от 15 до 25 вес.% цинка. 16. The diamond component of construction according to claim 11, characterized in that the impregnating material contains from about 50 to 70 wt.% Copper, from about 10 to 20 wt.% Nickel, and from about 15 to 25 wt.% Zinc. 17. Алмазный составной элемент конструкции по п.11, отличающийся тем, что пропитывающий материал содержит приблизительно от 45 до 60 вес.% меди, приблизительно от 10 до 20 вес.% никеля, приблизительно от 4 до 12 вес.% марганца, бор и кремний. 17. The diamond component of construction according to claim 11, characterized in that the impregnating material contains from about 45 to 60 wt.% Copper, from about 10 to 20 wt.% Nickel, from about 4 to 12 wt.% Manganese, boron and silicon. Приоритет по пунктам:
01.02.95 - по пп.1 - 5, 11 - 13 и 15 - 17;
18.12.95 - по пп.6 - 10 и 14.
Priority on points:
02/01/95 - according to claims 1 - 5, 11 - 13 and 15 - 17;
12/18/95 - according to paragraphs 6 - 10 and 14.
RU97114744A 1995-02-01 1996-01-30 Matrix for solid composite compound RU2141001C1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/382,468 US5589268A (en) 1995-02-01 1995-02-01 Matrix for a hard composite
US08/382,468 1995-02-01
US08/573,715 US5733664A (en) 1995-02-01 1995-12-18 Matrix for a hard composite
US08/573,715 1995-12-18
PCT/US1996/001342 WO1996023907A1 (en) 1995-02-01 1996-01-30 Matrix for a hard composite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97114744A RU97114744A (en) 1999-07-20
RU2141001C1 true RU2141001C1 (en) 1999-11-10

Family

ID=27009772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97114744A RU2141001C1 (en) 1995-02-01 1996-01-30 Matrix for solid composite compound

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0820533B1 (en)
CN (1) CN1172506A (en)
AU (1) AU698687B2 (en)
BR (1) BR9607548A (en)
CA (1) CA2203882C (en)
DE (2) DE820533T1 (en)
RU (1) RU2141001C1 (en)
WO (1) WO1996023907A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003069121A1 (en) * 2002-02-11 2003-08-21 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'pigma-Grand' The working head of a cutting tool
RU2463372C2 (en) * 2007-08-31 2012-10-10 Элемент Сикс (Продакшн) (Пти) Лтд Ultrahard diamond composites
RU2466200C2 (en) * 2006-10-31 2012-11-10 Элемент Сикс (Продакшн) (Пти) Лтд Abrasive compact from polycrystalline diamond

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020095875A1 (en) * 2000-12-04 2002-07-25 D'evelyn Mark Philip Abrasive diamond composite and method of making thereof
US9103004B2 (en) 2005-10-03 2015-08-11 Kennametal Inc. Hardfacing composition and article having hardfacing deposit
AU2006299399B2 (en) * 2005-10-03 2010-11-04 Kennametal Inc. Hardfacing composition and article having hardfacing deposit
US8349466B2 (en) * 2007-02-22 2013-01-08 Kennametal Inc. Composite materials comprising a hard ceramic phase and a Cu-Ni-Sn alloy
US20080206585A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Kennametal Inc. Composite materials comprising a hard ceramic phase and a Cu-Ni-Mn infiltration alloy
GB2451824A (en) * 2007-08-11 2009-02-18 Qinetiq Nanomaterials Ltd Antiviral composition comprising particles of a tungsten compound
US8211203B2 (en) * 2008-04-18 2012-07-03 Smith International, Inc. Matrix powder for matrix body fixed cutter bits
US8016057B2 (en) * 2009-06-19 2011-09-13 Kennametal Inc. Erosion resistant subterranean drill bits having infiltrated metal matrix bodies
CN114082955A (en) * 2020-08-25 2022-02-25 成都百施特金刚石钻头有限公司 Manufacturing method of high-performance matrix drill bit

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1320270A (en) * 1961-09-06 1963-03-08 Jersey Prod Res Co Method of manufacturing a surface hardening material
US3684497A (en) * 1970-01-15 1972-08-15 Permanence Corp Heat resistant high strength composite structure of hard metal particles in a matrix,and methods of making the same
US4525178A (en) * 1984-04-16 1985-06-25 Megadiamond Industries, Inc. Composite polycrystalline diamond
US5290507A (en) * 1991-02-19 1994-03-01 Runkle Joseph C Method for making tool steel with high thermal fatigue resistance

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003069121A1 (en) * 2002-02-11 2003-08-21 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'pigma-Grand' The working head of a cutting tool
RU2466200C2 (en) * 2006-10-31 2012-11-10 Элемент Сикс (Продакшн) (Пти) Лтд Abrasive compact from polycrystalline diamond
RU2463372C2 (en) * 2007-08-31 2012-10-10 Элемент Сикс (Продакшн) (Пти) Лтд Ultrahard diamond composites

Also Published As

Publication number Publication date
AU5021196A (en) 1996-08-21
DE69616534D1 (en) 2001-12-06
EP0820533A1 (en) 1998-01-28
BR9607548A (en) 1998-07-07
CN1172506A (en) 1998-02-04
DE820533T1 (en) 1998-06-25
CA2203882A1 (en) 1996-08-08
CA2203882C (en) 2002-12-24
WO1996023907A1 (en) 1996-08-08
EP0820533B1 (en) 2001-10-31
DE69616534T2 (en) 2002-06-27
AU698687B2 (en) 1998-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5589268A (en) Matrix for a hard composite
CA2576072C (en) High-strength, high-toughness matrix bit bodies
RU2141001C1 (en) Matrix for solid composite compound
US3258817A (en) Method of preparing composite hard metal material with metallic binder
CA2662996C (en) Matrix powder for matrix body fixed cutter bits
US5090491A (en) Earth boring drill bit with matrix displacing material
CA2161464C (en) Hardfacing composition for earth-boring bits
US3970445A (en) Wear-resistant alloy, and method of making same
CA1060683A (en) Composite wear-resistant alloy, and tools from same
US8602129B2 (en) Matrix body fixed cutter bits
CA2875110C (en) Manufacture of well tools with matrix materials
US9499888B2 (en) Carbide pellets for wear resistant applications
WO2010147718A2 (en) Erosion resistant subterranean drill bits having infiltrated metal matrix bodies
GB2393449A (en) Bit bodies comprising spherical sintered tungsten carbide
EP2024524A1 (en) Infiltrant matrix powder and product using such powder
CA1164686A (en) Wear resistant compound material, method for manufacturing it and use of such compound material
JPH066773B2 (en) Abrasion resistant composite and method of making same
US6682580B2 (en) Matrix powder for the production of bodies or components for wear-resistant applications and a component produced therefrom
US3301645A (en) Tungsten carbide compositions, method and cutting tool
CN109722582A (en) The metal matrix composite material of increasing material manufacturing for downhole tool
EP0349172A1 (en) Hard facing
EP0312487B1 (en) Earth boring drill bit with matrix displacing material
GB2318803A (en) Improved hardfacing composition for earth-boring bits.
CA1044221A (en) Hard surfaced well tool and method of making same
CA1062511A (en) Wear-resistant alloy, and method of making same