SE535684C2 - Metod att framställa en gradientkomponent av metall/cementerad karbid - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en metod för framstöllning av en FGM-komponent med en förstayta innehållandes upp till 100% av ett första material och en andra ytainnehållandes upp till 100% av ett andra material genom sintríng, företrödesvisspark plasma sinteríng (SPS). Metoden innefattar stegen: val av det första materialetmed en första sintringstemperatur och en första smölttemperatur och det andramaterialet med en andra sintringstemperatur och en andra smölttemperatur, dör denförsta smölttemperaturen ör högre ön den andra smölttemperaturen, fyllning av ettförsta lager av det första materialet i en dysa, tillsöttning av åtminstone ettmellanliggande lager på det första lagret, dör det mellanliggande lagret innehålleren blandning a det första och andra materialet, vilket bildar ett mellanliggandegraderat kompositområde och fyllning av ett andra lager av det andra materialet pådet åtminstone enda mellanliggande lagret. Uppfinningen karakteriseras av att ettelektriskt ledande isolerande lager tillsötts på det andra lagret av det andramaterialet vilket tvingar strömmen från sintringsprocessen att flöda endast genom dysan och inte genom det andra lagret hos FGM-komponenten. (Fig. l)

Description

535 684

[0004] Ett alternative är att göra en gradientsammansättning, vilken ändras från stälbasen till ytan med cementerad karbid, d.v.s. ett funktionellt gradientmateríal (FGM).

[0005] Ett funktionellt gradientmaterial (FGM) är ett materialdesignkoncept vilket ger en sommanfogningslösning som lindrar de inbyggda termiska spänningarna och som integrerar inkompatibla egenskaper hos två olika material, sä som värme, nötnings- och oxidationsmotständ hos en högtemperaturskeram, så som till exempel cementerad karbid, med den höga seghet, höga styrka och bearbetbarhet hos en metall, så som stål, genom att placera gradvisa kompositmellanlager av de tvä materialen mellan de rena ändlagren.

[0006] Generellt, i ett metall/keram-FGM-system med ett gradientomräde bestående av flera kompositlager, är det en gradvis variation i mikrostrukturen med ändring i sammansättningen. Matrisen ersätts gradvis frän metall till keram, och mikrostrukturprofilen varierar samtidigt frän (i) ren metall, (ii) metallrikt område (kerampartiklarna är dispergerade i metallmatrisen), (iii) sammanflätad komposit (nätverk av metall- och keramfaser med jämförbara volymandelar), (iv) keramrikt område (metallmatrisen minskar och övergår i diskreta faser eller partiklar i kerammatris), till slutligen (v) ren keram.

[0007] FGM-komponenter kan tillverkas med hjälp av olika tekniker, så som konventionella pulvermetallurgiprocesser, ångdeponering och sintringstekníker.

Metoden spark plasma sintering (SPS), också benämnd exempelvis field assisted sintering technique (FAST), är en kraftfull sintringsteknik vilken möjliggör mycket snabb upphettning under högt mekaniskt tryck. Denna process, fortsättningsvis benämnd SPS, har visat sig mycket väl lämpad för produktion av funktionella gradientmaterial. Andra sintringstekníker skulle möjligtvis också kunna användas för framställning av FGM-komponenter, sä som till exempel direkt hetpressning, hetpressning och het isostatisk pressning. 535 684

[0008] För material sä som stäl / wolframkarbid är det en skillnad i materialens sintringstemperaturer. I detta fall har wolframkarbid den högre sintringstemperaturen, ungefär 200 °C högre än stäl. Det är nödvändigt att sintra FGM-komponenten vid en lämplig temperatur vid vilken hela komponenten kan bli Fullständigt sintrad. Vid sintring, särskilt vid användning av spark plasma sintering, är det kritiskt att inte sintra legeringar som stäl eller rostfritt stäl över ungefär l000 °C, annars kan smältning inträffa pä grund av punkter med lokal överhettning, vilka kan nä en temperatur nära smältpunkten för stäl, d.v.s. =l500°C. Å andra sidan är den lämpliga sintringstemperaturen för wolframkarbid med SPS generellt 100-200 °C högre än denna gräns. Sintringstemperaturen påverkas av kornstorleken hos wolframkarbiden och mängden bindemedel.

[0009] En metod för att framställa ett cementerat karbid/stäl-FGM beskrivs i artikeln JJpn Soc Powder Powder Metall. Vol 47, Nr 5, s. 564-568, 2000, där en Japansk grupp rapporterar om framställningen av ett cementerad karbid/stäl-FGM med SPS genom att med sä kallad sinter bonding binda WC-Calager till ett stälsubstrat. FGM-komponenten hade en gradient i WC-kornstorlek och koboltinnehäll. Den bestod av 3 lager: stäl/WC-40Co/WC-25Co. Partikelstorleken hos WC i ytlagret är grövre än det i mittenlagret och slutprodukten var inte helt tät.

De har använt materialet i olieborrningsverktyg. [00l 0] Vid konferensen 2002 international Conference on Functionally Graded Materials, bU, presenterade D. K. Agrawal et al. en metod för att producera FGM- system med en sammansättningsgradient av stäl/wolframkarbid-kobolt-diamant (stäl / WC-25Co-dia FGM) genom mikrovägsuppvärmning. ln-situ hetpressning behövdes för att för att förhindra svampformning av de sintrade proverna. Resultatet av produktionsprocessen var en relativt tät produkt beroende pä stälsammansättning, sintringstemperatur och vilken sorts diamantbeläggning som användes. Vid användning av mikrovägsuppvärmning mäste en speciell och dyrbar utrustning användas. 535 684 [OOl l] I patentet US2007 /021491 3 Ai beskrivs framställningen WC-Co FGM- material med olika lager genom vätskefassintring (LPS). Eftersom kobolt i vätskefas normalt homogeniseras under sintring, används en komplex process av berikande/urlakning av varje lager med ett ämne sä som till exempel kol. Den exakta gradientsammansättningen blir en funktion av sintringstiden och temperaturen och dimensionerna hos den framställda komponenten.

[0012] Ett annats sätt att framställa en wolframkarbid / rostfritt stäl-FGM- komponent (rostfritt stäl / WC-25Col med SPS presenteras av Y. Kawakami i Solid State Phenomena Vol l27, s. 179-184, 2007. Här har de försökt att framställa gradientmaterialet med en sammansättningsgradient genom att använda ett specialformat grafitverktygsset (med tunn övre del och tiock nedre del) för att övervinna skillnaden i de tvä sintringstemperaturerna hos rostfritt stäl och wolframkarbid. Trots det var det svört att erhålla en ordentligt sintrad kropp och processen är känslig för sintringstemperatur och antal gradientlager.

[0013] Därför finns det ett behov av en enkel men ändä effektiv produktionsmetod för framställning av ett funktionellt gradientmaterial av metall / cementerad karbid (företrädesvis ett stäl/wolframkarbid-FGM), som har hög täthet och saknar sprickor.

Sammanfattniq av uppfinninqen

[0014] Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att framställa ett funktionellt gradientmaterial av metall / cementerad karbid genom sintring, företrädesvis genom spark plasma sintering (SPS), för att kombinera en seg metallbas med en härd karbidyta pä ett ekonomiskt sätt. Det funktionella gradientmaterialet kan vara ett stäl / cementerad wolframkarbid (stäl / WC-Co] FGM. Slutprodukten är en fulltät sammansättningsgradientkomponent med ren metall och ren cementerad karbidlegering som tvä ändytor (rent metallager / x antal kompositlager / rent cementeradkarbidlager). 535 684 [OOl 5] Termen ”cementerad” innebör att karbidlegeringspulvret innehåller en del metalliskt bindemedel, så som till exempel kobolt, nickel, iörn, eller deras legeringar. Under sintringsprocessen innesluts wolframkarbidpartiklarna i det metalliska bindemedlet och dessa sammanfogas genom bildandet av metallurgiska bindningar.

[OOl 6] Baslagret kan vara en stållegering, en rostfri stållegering eller något annat metalliskt material.

[0017] Sålunda relaterar uppfinningen till en metod att framställa en FGM- komponent med en först yta innehållande upp till 100% av ett första material och en andra yta innehållande upp till 100% av ett andra material. Metoden kännetecknas av att den innefattar följande steg: val av det första materialet med en första sintringstemperatur och en första smålttemperatur och det andra materialet med en andra sintringstemperatur och en andra smölttemperatur, dör den första smölttemperaturen år högre ån den andra smölttemperaturen, fyllning av ett första lager av det första materialet i en sintringsform kallad dysa, tillsåttning av åtminstone ett mellanlager på det första lagret, mellanlagret innefattar av en blandning av första och andra materialet och bildar ett mellanliggande område med en sammansöttningsgradient, fyllning av ett andra lager av det andra materialet på det åtminstone ena mellanliggande lagret, tillsöttning av ett elektriskt isolerande lager på det andra lagret av det andra materialet, pålöggnig av ett tryck på lagren som bildar FGM-komponenten, och 535 684 sintring av hela komponenten under en förbestömt tid, tryck och temperatur. [00l 8] Logren ör företrädesvis tillsatta som pulver, men massiva block av de rena materialen och kompositerna kon också anvöndas.

[0019] Nör denna metod anvönds för att skapa en FGM-komponent tvingar det elektriskt isolerande lagret, tillsatt ovanpå det andra materialet, strömmen från sintringsprocessen att flöda endast genom dysan och inte genom det andra lagret i FGM-komponenten. Således blir temperaturökningen i det andra lagret begränsad.

Temperaturen i det första lagret ör tillräckligt hög för att sintra det första materialet men överskrider inte smölttemperaturen för det andra materialet. Den resulterade slutprodukten från processen ör ett nöra fulltött FGM utan något smölt material.

[0020] l utföringsformer av uppfinningen ör nömnda första material en cementerad karbid och nömnda andra material en metall, företrädesvis ör nömnda första material cementerad wolframkarbid och nömnda andra material stål.

[0021] Vid anvöndnig av cememterad karbid, så som till exempel cementerad wolframkarbid, i kombination med en metall, företrödesvis stål, ör det möjligt att kombinera den höga nötningståligheten hos karbiden med den höga segheten, den höga styrkan och bearbetbarheten hos metallen. Pö grund av de olika sintrings- och smölttemperaturerna hos de respektive materialen, ör dessa material sörskilt völ lömpade att sintra med den uppfunna metoden beskriven ovan.

[0022] I en annan utföringsform, innefattar det första materialet ett metalliskt bindemedel. Det metalliska bindemedlet kan vara kobolt, och möngden kobolt kan vara mellan 5 och 25 vikt%.

[0023] Under sintringsprocessen innesluts karbidpartíklarna i det metalliska bindemedlet och dessa sommanfogas genom bildandet av metallurgiska bindningar. Resultatet ör ett FGM med högre töthet. 535 684

[0024] I en annan utföringsform väljs det nämnda isolerande lagret bland nägot av materialen bornitrid, aluminiumoxid, zirkoniumoxid, kiselnitrid, aluminiumnitrid, kiseldioxid, magnesíumoxid.

[0025] Alla ovan nämnda material är elektriskt isolerande. När ett FGM av stäl/cementerad wolframkarbid sintras är det främst föredragna isolerande materialet bornitrid. Det isolerande lagret kan antingen vara ett pulver eller en massiv skiva.

[0026] l en utföringsform av metoden sker sintringen vid en sintringstemperatur mellan 1000 °C och 1200 °C, företrädesvis mellan 1050 “C och 1 150 °C, ännu hellre mellan 1070 °C och 1 120 °C och helst vid 1 100 °C, och ett tryck mellan 20 och 120 MPa, företrädesvis mellan 50 och 90 MPa, hellre mellan 65 och 80 MPa och helst vid 75 MPa, och en sintringstid mellan 5 och 30 min, företrädesvis mellan 10 och 20 min, helst 15 min.

[0027] l en utföringsform sintras komponenten med hiälp av en av föliande sintringstekniker; spark plasma sintering (SPS) eller direkt hetpressning (DHP).

Möiliga sintringstekniker är ocksä hetpressning (HP) eller het isostatisk pressning (HIP). Men företrädesvis används spark plasma sintering (SPS).

[0028] l en annan utföringsform appliceras trycket via tvä sä kallade punchar, placerade pä var sida av det i dysan packade materialet.

[0029] I en utföringsform är dysorna pä insidan klädda med en grafitfolie och sädan är även inlagd mellan den första och andra ytan hos FGM-komponenten och de tvä puncharna. l en annan utföringsform är dysorna gralitdysor omgivna av grafitlilt. 535 684

[0030] Grafitfolien säkerställer god elektrisk och termisk kontakt mellan dysan och puncharna samt underlättar urtagning av den sintrade komponenten utan att skada ytan pä dysan eller puncharna.

[0031] l en utföringsform av metoden innefattar metoden även steget: borttagning av det elektriskt isolerande lagret efter att sintringsprocessen är genomförd.

[0032] Borttagning av resterna av det isolerande lagret efter sintring kan genomföras genom sandblästring eller liknande. Slutprodukten är ett rent FGM färdigt att beredas till ett cementerat karbidverktyg.

[0033] Alla individuella särdrag hos metoderna ovan kan kombineras eller utväxlas om inte sådan kombinering eller utväxling är tydligt motsägelsefull.

[0034] Sintringsvíllkoren, sä som hälltid och tryck, beror pä storleken av FGM- komponenten och dimensionerna hos dysan.

Kort beskrivning av ficmer

[0035] Uppfinningen beskrivs nu, genom exempel, med hänvisning till de medföljande figurerna, i vilka: Fig. i visar en längsgående genomskärning av en FGM-dyseuppsättning.

Tabell l listar de relativa densiteterna och sintringsvillkoren under sintring av individuella stöl- och cementeradkarbidpulver med SPS.

Tabell 2 listar de relativa densiteterna och sintringsvillkoren under sintring av FGM- komponenter av stal / WC-Co med SPS vid l l00°C/75MPa/i 5min/50°C/min. 535 684 Beskrivninq av utförirlgformer

[0036] Uppfinningen kommer här att beskrivas mer i detalj med avseende på utföringsformer och med avseende på de medföljande figurerna. Alla exempel som följer ska ses som en del av den allmänna beskrivningen och är därför möjliga att kombinera på olika sätt i generella termer. Återigen kan individuella särdrag hos de olika utföringsformerna och metoderna kombineras eller utväxlas om inte sådan kombinering eller utväxling tydligt motsäger den övergripande framställningsmetoden för den funktionella gradientmaterialkomponenten.

[0037] FIG. 1 visar en längsgående genomskärning av dysuppsättningen för framställning av en FGM-komponent 4 enligt uppfinningen. Pulver av åtminstone ett första och ett andra material, M1, M2, sintras under tryck åstadkommet av puncharna 3a, 3b i en dysa 1, företrädesvis en grafitdysa. Sintringsprocessen skapar prover av FGM-komponenten 4, exempelvis cylindriska skivor. Andra utformningar inklusive alla möjliga polygona skivor kan också sintras.

Sintringsprocessen genomförs med spark plasma sintering under hög temperatur och högt tryck på en tillsluten dysa för att framställa en tät/ nära fulltät FGM- komponent. Pulverlagren som ska sintras kan kallpressas innan sintring. Sintringen sker företrädesvis vid en sintringstemperatur mellan 1000 °C och 1200 °C, företrädesvis mellan 1050°C och 1 150°C, ännu hellre mellan 1070 °C och 1 120°C och helst vid 1 100 °C, ett tryck mellan 20 och 120 MPa, företrädesvis mellan 50 och 90 MPa, hellre mellan 65 och 80 MPa och helst vid 75 MPa, och en sintringstid mellan 5 och 30 min, företrädesvis mellan 10 och 20 min, helst 15 min.

Olika sintringstekniker kan användas, så som till exempel spark plasma sintering (SPS) eller direkt het-pressning (DHP). Företrädesvis används spark plasma sintering.

Andra sintringstekniker är även het-pressning (HP) eller het isostatisk pressning (HIP).

[0038] FGM-komponenten har ett första lager ll med en första yta Åa innehållandes upp till 100% av ett första material M1 och ett andra lager l2 med en 535 884 10 andra yta Ab innehållandes upp till 100% av det andra materialet M2. Mellan det första lagret Il av det första materialet Ml och det andra lagret l2 av det andra materialet M2 är åtminstone ett tredje lager l3 innehållandes en blandning av de första och andra materialen Ml , M2 tillsatt. Det åtminstone ett tredie lagret bildar ett mellanliggande, gradvis kompositområde lc. Företrädesvis år antalet gradvisa lager mellan två och tio, med en gradvis förändring på 50-l0 vol%. Ett annat antal lager är dock naturligtvis också möjligt, vilket även en icke-linjär gradvis förändring av sammansättningen är.

[0039] Det första materialet Mi har en första sintringstemperatur Tsl och en första smälttemperatur Tml och det andra materialet M2 har en andra sintringstemperatur Ts2 och en andra srnälttemperatur Tm2. Den första smälttemperaturen Tml är högre än den andra smälttemperaturen Tm2. Således, för att kunna erhålla en fulltät FGM-komponent, behöver sintringstemperaturen under SPS-processen uppnå den första sintringstemperaturen Tsl hos det första materialet utan att överskrida den andra smälttemperaturen Tm2 hos det andra materialet.

Annars kan detta leda till att det andra materialet M2 smälter.

[0040] För att minska temperaturen lokalt i det andra materialet M2 placeras ett elektriskt isolerande lager 5 av ett elektriskt isolerande pulver på den andra ytan 4b av FGM-komponenten 4, mellan det andra lagret l2 av det andra materialet M2 och grafítpunchen 3b. Funktionen hos det elektriskt isolerande pulvret är att tvinga strömmen att flöda enbart genom dysan och inte genom det andra lagret I2 hos FGM-komponenten.

[0041] Det första materialet Ml är företrädesvis en cemeterad karbid och det andra materialet M2 en metall. Hellre är det första materialet Ml cementerad wolframkarbid och det andra materialet M2 stål. Det första materialet Ml innefattar ett metalliskt bindemedel så som till exempel kobolt Co eller en iärn-nickellegering Fe-Ni. 535 684 11

[0042] Det elektriskt isolerande lagret kan väljas bland något av de elektriskt isolerande materialen bornitrid, aluminiumoxid, zirkoniumoxid, kiselnitrid, aluminiumnitrid, kiseldioxid, magnesiumoxid, men helst används bornitrid BN. Detta material kan antingen vara ett pulver eller en massiv skiva.

[0043] De inre väggarna hos dysan l kan beklädas med tunn gratitlolie 2 insatt mellan komponenten 4 och de två puncharna 3a, 3b. En gralitlolie kan också sättas in mellan den första och den andra ytan la, lb hos FGM-komponenten l och de två puncharna (3a, Bb). Gralittolien 2 säkerställer god elektrisk och termisk kontakt mellan dysan l och puncharna 3a, 3b, och underlättar också urtagning av den sintrade komponenten utan att skada dysan l eller ytan på puncharna 3a, 3b.

[0044] Gralitdysan l kan omges av gralittilt 6 lör att minska värmetörlusten genom strålning från dysans yttre yta. Temperaturen kan till exempel mätas i ett hål 7 på gratitdysan 6.

Exempel

[0045] Föreliggande uppfinning illustreras vidare med följande experimentella resultat, vilka inte på något sätt ska begränsa patentkraven. Till exempel kan andra metaller och cementerade karbidpulver än stål/cementerad wollramkarbid användas. Andra sintringstekniker än SPS kan också användas.

[0046] Till en börian utfördes grundläggande SPS-experiment lör enbart stål- och woltramkarbidpulver för att hitta optimala sintringsvillkor vid vilka båda materialen uppnår hög täthet. Framställning av FGM-komponenter av stål / cementerad wollramkarbid utfördes därefter. Stålpulver med lågt kolinnehåll och cementeradwoltramkarbidpulver med omkring lOwt°° koboltinnehåll användes vid försöken. 535 684 12

[0047] För FGM-gradientlagren blandades kompositpulverblandningarna av stål och wolframkarbid i en plastbehållare med torrblandning under en timme i rumstemperatur, med malstavar av wolframkarbid på en rullkvarn för behållare.

[0048] Stål / WC-Co FGM-komponenterna designades för att innehålla fyra kompositmellanlager mellan de rena stål- och wolframkarbidlagren i de två ändarna. Kompositerna bestod av blandningar av stål och cementerad karbid med en 20 vol% gradvis ändring [d.v.s. 80/20, 60/40, 40/60, 20/80 vol%]. De totalt sex lagren laddades i ordning, lager för lager, i en grafitdysa, och ett lager med isolerande BN placerades emellan punchen och stållagret.

[0049] En FGM-disk (ø20x6 mm) av stål / cementerad wolframkarbid sintrades framgångsrikt enligt villkoren ovan. Den var fulltät och inga sprickor kunde observeras. Försök har också framgångsrikt gjorts med diskar av storlekarna ø20x8.25 mm och øl2x7.25 mm.

[0050] Sintringen utfördes i vanliga cylindríska grafitformar. [005 l] Under sintring av enbart stålpulver sintrades proverna 4 med och utan ett elektriskt isolerande lager 5 av bornitridpulver BN placerat mellan stålpulvret som skulle sintras och grafitpuncharna 3a, 3b.

[0052] Pulvren inuti de förslutna dysorna kallpressades först. Därefter sintrades proverna under vakuum i en spark plasma sintering-enhet (SPS-SAC MK-Vl från SPS Syntex Inc, Japan). När väl det förutbestämda SPS-trycket lagts på, värmdes dysorna till 600 °C på 3 minuter och därefter vidare värmda med en hastighet av 50-100 °C/min till den önskade hålltemperaturen. Hålltiden var mellan 5 och l5 minuter. Temperaturen mättes med en optisk pyrometer fokuserad på ett hål 7 vid halva höjden på utsidan av dysan. 535 684 13

[0053] Efter sintringen blästrades de resulterande diskarna för att få bort rester av grafitfolie och BN-lagret, och därefter polerades de med #l 20 slippapper av kíselkarbid. De relativa densiteterna mättes med Archimedes metod (Europeisk standard EN 9934) med avionat vatten som nedsänkningsvätska. Möjlig Förekomst av sprickor på ytan hos de sintrade komponenterna undersöktes visuellt och med optisk mikroskopí (Olympus SZxl 2, Olympus Optical Co. Ltd, Japan).

[0054] De relativa densiteterna och sintringsvillkoren finns listade i Tabell l och 2, där Tabell l listar sintringen av individuella stäl och cementerade karbidpulver med SPS och Tabell 2 listar sintring av stål / WC-Co FGM- komponenter med SPS vid l l00°C/75N\Pa/l5min/50°C/min.

[0055] Från resultaten kan man se att när ingen BN-isolering användes, skedde smältníng av stål när SPS-temperaturen var l l00 °C, vilket innebär att temperaturen lokalt vid pulverpartiklarna var mycket högre än den uppmätt vid ytan pä dysan, och väldigt nära smältpunkten för stållegeringen (1516 °C). När BN användes hindrades strömflödet genom stälpulvret, vilket förhindrade lokal överhettning och därmed observerades ingen smältning. Wolframkarbidlegeringen uppnädde hög täthet vid denna sintringstemperatur pä l l00 °C när en hölltid på 15 minuter tillämpats och ett tryck på 75 MPa.

[0056] FGM-komponenter av stäl / WC-Co sintrades framgångsrikt med hög densitet genom sintringsprocessen beskriven ovan, och inga sprickor observerades.

Claims (13)

1. KRAV l. 535 684 14 Metod för framstöllning av en FGM-komponent (4) med en första yta (40) innehöllandes upp till 100% av ett första material (Ml) och en andra yta (4b) innehöllandes upp till lO0% av ett andra material (M2), vilken innefattar föliande steg: li) liil (m) liv) (Vil (vii) val av det första materialet (Ml) med en första sintringstemperatur (Tsl) och en första smölttemperatur (Tml) och ett andra material (M2) med en andra sintringstemperatur (Ts2) och en andra smölttemperatur (Tm2), dör den första smölttemperaturen (Tml) ör högre ön den andra smölttemperaturen (Tm2), fyllning av ett första lager (ll) av det första materialet (Ml) i en sintringsform benömnd dysa (l), tillsöttning av åtminstone ett mellanlager (l3) pö det första lagret (ll), dör mellanlagret (l3) innefattar en blandning av det första och andra materialet (Ml, M2), vilket bildar ett mellanliggande gradvis kompositomröde (l c), fyllning av ett andra lager (l2) av det andra materialet (M2) pö det åtminstone ena mellanliggande lagret (l3) tillsöttning av ett elektriskt isolerande lager (5) pö det andra lagret (l2) av det andra materialet (M2), tillsöttning av ett tryck pö lagren (ll-l3) som utgör FGM-komponenten, och sintring av hela komponenten (l) under förbestömd tid, tryck och temperatur. 535 684 15

2. Metod enligt krav l, dör nömnda första material (Ml) ör en cementerad karbid och nömnda andra material (M2) ör en metall.

3. Metod enligt krav 2, dör nömnda första material (Ml) ör cementerad wolframkarbid och nömnda andra material (M2) ör stöl.

4. Metod enligt krav 2 eller 3, dör det första materialet (Ml) innefattar ett metalliskt bindemedel.

5. Metod enligt krav 4, dör det metalliska bindemedlet ör kobolt (Co).

6. Metod enligt krav 4, dör möngden kobolt (Co) ör mellan 5 och 25 wt%.

7. Metod enligt nögot av kraven ovan, dör nömnda elektriskt isolerande lager völis frön nögot av materialen bornitrid, aluminiumoxid, zirkoniumoxid, kíselnitrid, aluminiumnitrid, kiseldioxid, magnesiumoxid.

8. Metod enligt nögot av kraven ovan, dör komponenten (l) síntras med en av följande sintringstekniker; spark plasma sintering (SPS) eller direkt hetpressning (DHP).

9. Metod enligt nögot av kraven ovan, dör sintringen sker vid en sintringstemperatur mellan lOOO °C och l2OO °C, företrädesvis mellan lO50°C and l l50°C, önnu hellre mellan lO70°C and l l20°C och helst vid l lOO °C, ett tryck pö mellan 20 och l20 MPa, företrädesvis mellan 50 och 90 MPa, hellre mellan 65 och 80 MPa och helst vid 75 MPa, och en sintringstid mellan 5 och 30 min, företrädesvis mellan lO och 20 min, hellre l5 min.

10. lO. Metod enligt nögot av kraven ovan, dör sintringstrycket appliceras via tvö punchar (3a, 3b) placerade på motsatta sidor av det i dysan fyllda materialet. 535 684 16

11. 1 1 . Metod enligt krav 9, där dysan (1) ör klödd med gratitlolie (2) som också intogats mellan den första och den andra ytan (4a, db) hos FGM-komponenten (1) och de två puncharna (3a, 3b).

12. Metod enligt krav 9 eller 10, dör dysorna lll ör gratitdysor omgivna av gratitlilt (6).

13. Metod enligt nögot av kraven ovan, dör metoden ytterligare innefattar följande steg: (viii) Borttagning av det elektriskt ledande lagret (5) efter genomförande av sintringsprocessen.