UA114099C2 - Зносостійкий матеріал і система та спосіб створення зносостійкого матеріалу - Google Patents

Зносостійкий матеріал і система та спосіб створення зносостійкого матеріалу Download PDF

Info

Publication number
UA114099C2
UA114099C2 UAA201406491A UAA201406491A UA114099C2 UA 114099 C2 UA114099 C2 UA 114099C2 UA A201406491 A UAA201406491 A UA A201406491A UA A201406491 A UAA201406491 A UA A201406491A UA 114099 C2 UA114099 C2 UA 114099C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
wear
matrix material
substrate
resistant
resistant material
Prior art date
Application number
UAA201406491A
Other languages
English (en)
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
Application filed filed Critical
Publication of UA114099C2 publication Critical patent/UA114099C2/uk

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/08—Casting in, on, or around objects which form part of the product for building-up linings or coverings, e.g. of anti-frictional metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
    • B22D23/06—Melting-down metal, e.g. metal particles, in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/16—Layered products comprising a layer of metal next to a particulate layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/28—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer comprising a deformed thin sheet, i.e. the layer having its entire thickness deformed out of the plane, e.g. corrugated, crumpled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/16—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer formed of particles, e.g. chips, powder or granules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0264—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5%
    • C22C33/0271—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5% with only C, Mn, Si, P, S, As as alloying elements, e.g. carbon steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
    • C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/025—Particulate layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/107—Ceramic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/554—Wear resistance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014—All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12028—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
    • Y10T428/12042—Porous component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12389—All metal or with adjacent metals having variation in thickness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12389—All metal or with adjacent metals having variation in thickness
    • Y10T428/12403—Longitudinally smooth and symmetrical
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12479—Porous [e.g., foamed, spongy, cracked, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24521—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness with component conforming to contour of nonplanar surface
    • Y10T428/24537—Parallel ribs and/or grooves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24521—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness with component conforming to contour of nonplanar surface
    • Y10T428/24545—Containing metal or metal compound
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249967—Inorganic matrix in void-containing component
    • Y10T428/24997—Of metal-containing material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Система та спосіб утворення зносостійкого композитного матеріалу включають поміщення пористого зносостійкого матеріалу наповнювача у порожнину виливниці та просочування матеріалу наповнювача матричним матеріалом шляхом нагрівання до температури, достатньої для розплавлення матричного матеріалу, з наступним охолодженням комплекту для утворення зносостійкого композитного матеріалу. Система та спосіб можуть застосовуватися для утворення зносостійкого композитного матеріалу на поверхні субстрату, наприклад деталі землерийного обладнання або іншої механічної деталі. Придатним матричним матеріалом може бути будь-який з різних високоміцних чавунів.

Description

Перехресне посилання на споріднені заявки
Дана заявка заявляє пріоритет для Попередньої заявки США Мо 61/593,091, поданої 31 січня 2012 р., яка є включеною до цієї заявки шляхом посилання у повному обсязі і складає її частину.
Галузь винаходу
Даний винахід в цілому стосується систем та способів створення зносостійкого матеріалу, більш конкретно - систем та способів, у який застосовуються технології просочування для утворення зносостійкого матеріалу та з'єднання матеріалу з субстратом шляхом паяння, а також продукту, одержаного з застосуванням системи та способу.
Рівень техніки
Різні типи землерийного обладнання мають вістря, кромки, поверхні та інші частини, які піддаються багаторазовим ударам та навантаженню, що може призводити до зношування або ламання таких деталей. Відповідно, для таких випадків застосування бажаними є матеріали, які мають високу твердість та зносостійкість у поєднанні з належною в'язкістю. Матеріали з високою твердістю та зносостійкістю також можуть застосовуватися в інших випадках, включаючи випадки, в яких виникають подібні проблеми.
Одним з поширених способів виготовлення зносостійких деталей є лиття деталі шляхом виливання розплавленого металу (наприклад, чавуну) навколо твердого, зносостійкого матеріалу, поміщеного у виливницю, для з'єднання зносостійкого матеріалу з відлитою металевою деталлю та створення зносостійкого композиту. Головний недолік цього способу полягає в тому, що субстрат, до якого у такий спосіб приєднується зносостійкий матеріал, обмежується матеріалами, які є придатними для лиття. Крім того, зносостійкий матеріал зазвичай обмежується діапазоном об'ємної частки 5-50 95 та частинками, більшими за 50 мкм, і деталі зазвичай обмежуються товщиною, меншою за 6,25 мм (0,250 дюйма). Крім того, цей спосіб вимагає перегрівання розплавленого сплаву до температури приблизно від 200 "С до 400 "С, що призводить до значного розчинення частинок карбіду, а отже, погіршує властивості утвореного в результаті композиту. Крім того, оскільки таке лиття здійснюють на відкритому повітрі, існує можливість окиснення як твердих частинок, так і основного металу, і оксиди можуть бути захоплені у композит і можуть погіршувати характеристики зношування та механічні властивості.
Зо Іншим поширеним способом виготовлення зносостійких деталей є просочування сплавами на основі нікелю, сплавами на основі міді та/або чавуном пористої маси з частинок чистого карбіду вольфраму та цементованого карбіду. Однак сплави на основі нікелю та міді є дорогими, а чавун не має в'язкості, яка є задовільною для всіх випадків. Високоміцний чавун є більш економічним матеріалом, який є придатним до лиття й має належну в'язкість руйнування.
Однак умови, передбачені для цих способів, є неприйнятними для просочування високоміцним чавуном. Крім того, температури просочування, які використовують при здійсненні цих способів, є настільки високими, що відбувається значний розпад твердих частинок. У разі просочування чавуном сферичних литих карбідів з застосуванням цих технологій первісні карбідні частинки можуть повністю розпадатися. В результаті металургійної взаємодії між розплавленими зв'язувальними металами з твердими карбідними частинками розмір частинок для таких технологій спеціально має підтримуватися на рівні понад 1,14 мм (0,045 дюйма), таким чином, щоб навіть після реакції зберігалася порівняно значна частка твердих часток для забезпечення зносостійкості.
Відповідно, хоча деякі існуючі продукти та способи забезпечують багато переваг, вони все ж мають певні обмеження. Даний винахід має на меті подолання деяких із цих обмежень та інших недоліків існуючого рівня техніки і забезпечення нових особливостей, які донині були недоступними.
Короткий опис винаходу
Нижче представлено загальний виклад аспектів винаходу для забезпечення розуміння базових принципів винаходу. Цей короткий опис не є широким оглядом винаходу. Він не має на меті визначення ключових або критичних елементів винаходу або окреслення обсягу винаходу.
Представлений далі опис винаходу лише представляє певні концепції винаходу у загальній формі як вступна частина до представленого далі більш детального опису.
Аспекти даного винаходу стосуються способу, який має застосовуватися для створення зносостійкого композитного покриття на субстраті. Виливниця розташовується поблизу від поверхні субстрату, таким чином, щоб поверхня перебувала у сполученні з порожниною виливниці, і пористий зносостійкий матеріал розташовувався у порожнині у безпосередній близькості від поверхні. Основний (матричний) металевий матеріал потім приводять у сполучення з порожниною, і виливницю та матричний матеріал нагрівають до температури, бо вищої за точку плавлення матричного матеріалу. Температуру підтримують на рівні, вищому за точку плавлення, протягом часу, достатнього для просочення матричним матеріалом зносостійкого матеріалу в розплавленій формі та контактування з поверхнею субстрату. Після цього виливницю та матричний матеріал охолоджують для затвердження матричного матеріалу та утворення зносостійкого композитного покриття, яке включає зносостійкий матеріал, включений у матричний матеріал на поверхні субстрату. Матричний матеріал в одному варіанті втілення може бути високоміцним чавуном, і високоміцний чавун може мати склад, який включає, у масових відсотках, приблизно 3,0-4,0 95 вуглецю, приблизно 1,8-2,8 95 кремнію, приблизно 0,1-1,0 95 марганцю, приблизно 0,01-0,03 95 сірки і приблизно 0,01-0,1 95 фосфору, а решту складають залізо і другорядні елементи та домішки. Зрозуміло, що високоміцний чавун може включати інші елементи та домішки, такі, як нікель (до 37 мас. 95), хром (до 5,5 мас. 95) та/або кремній (до 5,5 мас. 95).
Згідно з одним аспектом, зносостійкий матеріал може включати один або кілька матеріалів, вибраних з групи, до якої належать: карбіди, нітриди, бориди, силіциди, інтерметалеві сполуки перехідних металів та їх комбінації. Прикладами карбіди, які можуть бути застосовані, є: МС,
ТІіС, 5іС, СтзО», МО, 716, МЬС, Тас, (МУ, ТІ)С, ВС та Мосс і їх комбінації. Прикладами нітридів, які можуть бути застосовані, є: ТІМ, ВМ, БізМи, 2ГИМ, ММ, Там, МЬМ, НЯМ, СтМ, МоМ та УУМ і їх комбінації. Прикладами боридів, які можуть бути застосовані, є: борид титану, борид хрому, борид вольфраму, борид нікелю, борид цирконію, борид гафнію, борид танталу, борид ніобію, борид ванадію, борид молібдену, борид кремнію, борид алюмінію та інші бориди перехідних металів та їх комбінації. Прикладами силіцидів, які можуть бути застосовані, є силіциди перехідних металів. Зносостійкий матеріал також може мати сумісне зі змочуванням покриття.
Згідно з іншим аспектом, композитне покриття може бути утворене на багатьох поверхнях субстрату або може бути утворене лише на частині поверхні субстрату.
Згідно з ще одним аспектом, пористий зносостійкий матеріал може бути у формі розпушеного сипкого матеріалу або у формі пористої заготовки, попередньо сформованої з частинок матеріалу, зв'язаних для попереднього формування пористої заготовки. Частинковий матеріал у заготовці може бути зв'язаний кількома різними способами, наприклад, шляхом спікання або за допомогою полімерного матеріалу. Якщо для зв'язування застосовують полімерний матеріал, матеріал може бути вибраний таким чином, щоб температура паяння
Зо була достатньою для видалення полімерного матеріалу з частинкового матеріалу під час нагрівання.
Згідно з ще одним аспектом, виливниця може являти собою або включати оболонку з листового металу, з'єднану з субстратом для утворення порожнини. Оболонка може мати отвір, який виходить на зовнішню сторону оболонки, і пористий зносостійкий матеріал може бути поміщений у порожнину шляхом вставлення через отвір. Така оболонка може мати товщину стінки, значно меншу за товщину субстрату, і може бути приварена до зовнішньої поверхні субстрату.
Згідно з ще одним аспектом, нагрівання здійснюють у камері печі, і камера може бути вакуумована (наприклад, до 0,0001 або від 0,001 торр до 0,010 торр (0,013 або від 0,13 Па до 1,3 Па)| або навіть нижчого тиску) перед тим, як температура досягне точка плавлення матричного матеріалу. Після розплавлення матричного матеріалу до камери може бути введений інертний газ. В альтернативному варіанті плавлення може здійснюватись у присутності інертного газу, наприклад, шляхом введення у камеру газу аргону до розплавлення матричного матеріалу. У цьому варіанті втілення виливниця має проникну частину, яка перебуває у контакті з пористим зносостійким матеріалом, для того, щоб залишковий газ міг звітрюватися з проникної частини під час просочування.
Згідно 3 додатковим аспектом, матричний матеріал принаймні частково може розташовуватися збоку або горизонтально відносно зносостійкого матеріалу, і спосіб також може включати поміщення витискувального агента (наприклад, сипкого середовища, такого, як керамічні кульки) поблизу від матричного матеріалу і навпроти зносостійкого матеріалу.
Витискувальний агент підтримує розплавлений матричний матеріал і витискає розплавлений матричний матеріал, коли розплавлений матричний матеріал просочує зносостійкий матеріал.
Додатково може бути передбачений бар'єр між витискувальним агентом та матричним матеріалом для протидії проникненню розплавленого матричного матеріалу у витискувальний агент. В одному прикладі бокового просочування субстрат має трубчасту структуру, і, таким чином, розплавлений матричний матеріал проникає ззовні збоку для утворення композитного покриття на внутрішній поверхні трубчастої структури. У цій конфігурації витискувальний агент розташовується у центрі трубчастої структури і витискається назовні, коли розплавлений матричний матеріал просочує зносостійкий матеріал. бо Додаткові аспекти винаходу стосуються системи для застосування в утворенні зносостійкого композитного покриття на поверхні субстрату. Система може включати виливницю, розташовану поблизу від поверхні субстрату, таким чином, щоб поверхня перебувала у сполученні з порожниною виливниці, пористий зносостійкий матеріал розташовувався у порожнині у безпосередній близькості від поверхні, і матричний металевий матеріал перебував у сполученні з порожниною. Система може застосовуватись у зв'язку зі способом згідно з вищеописаними аспектами, такими, як нагрівання виливниці та матричного матеріалу до температури, вищої за точку плавлення матричного матеріалу, та підтримання температури протягом часу, достатнього для просочування зносостійкого матеріалу матричним матеріалом у розплавленій формі та контакту з поверхнею субстрату і з наступним охолодженням виливниці та матричного матеріалу для затвердження матричного матеріалу та утворення зносостійкого композитного покриття на поверхні субстрату. Як було описано вище, матричний матеріал може бути високоміцним чавуном.
Згідно з одним аспектом, зносостійкий матеріал може включати один або кілька матеріалів, вибраних з групи, до якої належать: карбіди, нітриди, бориди, силіциди, інтерметалеві сполуки перехідних металів та їх комбінації, включаючи вищеописані матеріали.
Згідно з іншим аспектом, пористий зносостійкий матеріал може бути у формі розпушеного сипкого матеріалу або у формі пористої заготовки, попередньо сформованої з частинок матеріалу, зв'язаних для попереднього формування пористої заготовки, як було описано вище.
Інші аспекти винаходу стосуються виробу промислового виробництва, який може бути виготовлений згідно з системами та/або способом згідно з вищеописаними аспектами або з застосуванням інших систем та/або способів. Виріб включає металевий субстрат, який має поверхню зі зносостійким композитним покриттям, зв'язаним з поверхнею. Зносостійке композитне покриття включає зносостійкий частинковий матеріал, а також матричний металевий матеріал, який зв'язує зносостійкий частинковий матеріал. Покриття може бути безперервним покриттям. Матричний матеріал додатково зв'язують з поверхнею субстрату для зв'язування зносостійкого композитного покриття з субстратом. Матричний металевий матеріал може бути високоміцним чавуном, яке може мати склад, як було описано вище. Спосіб може бути застосований для одержання покриття завтовшки принаймні 0,005 дюйма (0,127 ммі, як правило, більше за 0,040 дюйма (1,0 ммі. Спосіб дозволяє досягати просочування на відстань
Ко) до 6 дюймів (152 ммі або більше або до 7,5 дюйма (|190 ммі або більше у деяких варіантах втілення, а отже, може бути застосований для одержання покрить, які мають товщину, більшу за сам субстрат, наприклад, до 6 дюймів (152 мм) або більше, до 7,5 дюйма (190 мм)і або більше, або навіть більшу товщину у деяких варіантах втілення.
Згідно з одним аспектом, зносостійкий матеріал може включати один або кілька матеріалів, вибраних з групи, до якої належать: карбіди, нітриди, бориди, силіциди, інтерметалеві сполуки перехідних металів та їх комбінації, включаючи приклади, описані вище.
Згідно з іншим аспектом, субстрат має певну кількість виступів, з'єднаних з поверхнею й виступаючих назовні від поверхні. Виступи є заглибленими у зносостійке композитне покриття.
В одному прикладі виступи можуть являти собою певну кількість елементів у формі ребер або пластин, симетрично розподілених по зовнішній поверхні субстрату.
Згідно з ще одним аспектом, виріб може бути зношуваним елементом для екскаваторного, гірничого або іншого землерийного обладнання, і субстрат може бути утворений робочою частиною зношуваного елемента, таким чином, щоб композитне покриття вкривало робочу частину.
Інші особливості та переваги винаходу стануть очевидними з представленого нижче опису, який супроводжується фігурами.
Короткий опис фігур
Для більш повного розуміння даного винаходу він описується на прикладі з посиланням на супровідні фігури, серед яких:
Фіг. 1 є схематичним зображенням, на якому показано приклад вертикального просочування згори для утворення зносостійкого композитного матеріалу згідно з одним варіантом втілення даного винаходу;
Фіг. 2 є схематичним зображенням, на якому показано приклад вертикального просочування знизу для утворення зносостійкого композитного матеріалу згідно з одним варіантом втілення даного винаходу;
Фі. 3 є схематичним зображенням, на якому показано приклад горизонтального просочування для утворення зносостійкого композитного матеріалу згідно з одним варіантом втілення даного винаходу;
Фіг. 4 є схематичним зображенням, на якому показано один варіант втілення системи та бо способу утворення зносостійкого композитного матеріалу на субстраті з застосуванням вертикального просочування перед просочуванням, згідно з аспектами даного винаходу;
Фіг. 5 є схематичним зображенням, на якому показано субстрат, на якому утворено зносостійкий композитний матеріал з застосуванням способу, показаного на фіг. 4, після просочування, згідно з аспектами даного винаходу;
Фіг. 6 є схематичним зображенням, на якому показано інший варіант втілення системи та способу утворення зносостійкого композитного матеріалу на субстраті з застосуванням зовнішнього просочування перед просочуванням, згідно з аспектами даного винаходу;
Фіг. 7 є схематичним зображенням, на якому показано поперечний розріз системи, показаної на фіг. 6;
Фіг. 8 є схематичним зображенням, на якому показано інший варіант втілення системи та способу утворення зносостійкого композитного матеріалу на субстраті з застосуванням вертикального та горизонтального просочування перед просочуванням, згідно з аспектами даного винаходу;
Фіг. 9 є схематичним зображенням, на якому показано інший варіант втілення системи та способу утворення зносостійкого композитного матеріалу на субстраті з застосуванням вертикального та горизонтального просочування перед просочуванням, згідно з аспектами даного винаходу;
Фіг. 10 є мікрофотографією, на якій показано приклад сферичних частинок реліту (карбіду вольфраму) у матриці з високоміцного чавуну, одержаних з застосуванням способу згідно з даним винаходом;
Фіг. 11 є мікрофотографією, на якій показано межову поверхню між композитом сферичного реліту / високоміцного чавуну та надлишком високоміцного чавуну, що залишається після процесу просочування з застосуванням способу згідно з даним винаходом;
Фіг. 12 є схематичним зображенням, на якому показано інший варіант втілення субстрату, на якому утворено зносостійкий композитний матеріал з застосуванням способу просочування згідно з аспектами даного винаходу;
Фіг. 13 є схематичним зображенням, на якому показано приклад системи та способу просочування пористого зносостійкого матеріалу припоєм у печі в умовах вакууму згідно з іншим варіантом втілення даного винаходу;
Зо Фіг. 14 є схематичним зображенням, на якому показано приклад системи та способу просочування пористого зносостійкого матеріалу припоєм у печі в умовах вакууму перед розплавленням припою згідно з одним варіантом втілення даного винаходу;
Фіг. 15 є схематичним зображенням системи та способу з фіг. 14, з парціальним тиском аргону, введеного у піч після розплавлення припою;
Фіг. 16 є схематичним зображенням, на якому показано приклад системи та способу просочування пористого зносостійкого матеріалу припоєм у печі з парціальним тиском аргону згідно з іншим варіантом втілення даного винаходу;
Фіг. 17 є перспективним зображенням іншого варіанта втілення субстрату, сконфігурованого для застосування згідно з аспектами даного винаходу, у формі вістря екскаваторного або гірничого обладнання;
Фіг. 18 є видом у розрізі субстрату з фіг. 17, на зовнішній поверхні якого утворено зносостійкий композитний матеріал;
Фіг. 19 є перспективним зображенням одного варіанта втілення оболонки, сконфігурованої як виливниця для формування зносостійкого композитного матеріалу згідно з аспектами даного винаходу; і
Фіг. 20 є видом у розрізі оболонки з фіг. 19, з'єднаної з одним варіантом втілення субстрату у формі вістря екскаваторного або гірничого обладнання і сконфігурованої для застосування в утворенні зносостійкого композитного матеріалу згідно з аспектами даного винаходу.
Детальний опис винаходу
Хоча даний винахід може бути втілений у багатьох різних формах, на фігурах показано і детально описано оптимальні варіанти втілення винаходу, причому слід розуміти, що даний опис має розглядатись як пояснення принципів винаходу і не обмежує широких аспектів винаходу показаними й описаними варіантами втілення.
В цілому аспекти винаходу стосуються систем та способів утворення зносостійкого композитного матеріалу, які включають поміщення пористого зносостійкого матеріалу наповнювача у порожнину виливниці та просочування матеріалу наповнювача матричним матеріалом шляхом нагрівання до температури, достатньої для розплавлення матричного матеріалу, з наступним охолодженням комплекту для утворення зносостійкого композитного матеріалу. Утворений в результаті композитний матеріал включає матричний матеріал, бо змішаний з матеріалом наповнювача й зв'язаний з матеріалом наповнювача, причому матричний матеріал зв'язує композит з субстратом, а також може зв'язувати матеріал наповнювача. Система та спосіб можуть застосовуватися для утворення зносостійкого композитного матеріалу на поверхні субстрату, такого, як деталь гірничого, екскаваторного або іншого землерийного обладнання або інша механічна деталь. Слід розуміти, що "поверхня" субстрату у контексті цього опису може включати певну кількість різних поверхонь і не вимагає якогось конкретного контуру такої(їих) поверхні (поверхонь), якщо спеціально не вказано.
Субстрат може бути будь-яким матеріалом з точкою плавлення, яка є придатною для процесу просочування, наприклад, матеріалом з точкою плавлення, яка є вищою, ніж для матричного матеріалу. Прикладами таких субстратів можуть бути одержані шляхом лиття, деформації та порошкової металургії металеві матеріали, а також керамічні матеріали або матеріали на керамічній основі, такі, як металізована кераміка. В одному варіанті втілення субстрат може являти собою вуглецеву сталь, сталевий сплав, нержавіючу сталь або інструментальну сталь.
Система та спосіб в альтернативному варіанті можуть застосовуватися для утворення зносостійкого композитного матеріалу як суцільної деталі.
В одному варіанті втілення спосіб передбачає використання високоміцного чавуну як матричного матеріалу і забезпечує одержання густого, твердого й в'язкого композиту з відмінною зносостійкістю та в'язкістю. Крім того, високоміцний чавун має точку плавлення, яка є достатньо низькою для забезпечення розплавлення без надмірного нагрівання. Згідно з винаходом, можуть застосовуватись усі типи/сорти високоміцного чавуну, включаючи будь-яке високоміцний чавун, що охоплюється обсягом, визначеним стандартом Американського товариства спеціалістів з випробувань матеріалів А536-84 (перезатвердженим у 2004 р.), який включено до цього опису шляхом посилання. В одному варіанті втілення високоміцний чавун як матричний матеріал може мати склад, який у масових відсотках включає приблизно 3,0-4,0 95 вуглецю; приблизно 1,8-2,8 95 кремнію; приблизно 0,1-1,0 965 марганцю, приблизно 0,01-0,03 95 сірки і приблизно 0,01-0,1 95 фосфору, а решту складають залізо і другорядні елементи та домішки. У контексті цього опису термін "приблизно" означає можливість відхилень /-10 95 від вказаних номінальних значень (наприклад, кінцевих точок діапазонів). В іншому варіанті втілення композиція може не включати цього відхилення. У ще одному варіанті втілення вищезазначена композиція може включати інші легуючі домішки, такі, як Мі, Сг та/або 5і, для
Зо поліпшення стійкості до корозії, зносостійкості та/або високотемпературних властивостей матричного матеріалу. Наприклад, Мі може додаватись у кількості до 37 мас. 96, Сг може додаватись у кількості до 5,5 мас. 95, і/або 5і може додаватись у кількості до приблизно 5,5 мас. 96 у деяких варіантах втілення. Високоміцний залізний сплав в інших варіантах втілення може включати й інші легуючі домішки, включаючи легуючі домішки, які можуть збільшувати ефективність. Високоміцні залізні сплави з такими легуючими домішками відомі як високолеговані високоміцні сорти заліза і зазвичай охоплюються обсягом стандартів
Американського товариства спеціалістів з випробувань матеріалів А439 та А571, включених до цього опису шляхом посилання. Такі сплави також можуть застосовуватися згідно з варіантами втілення описаних авторами системи та способу. В інших варіантах втілення можуть застосовуватися будь-які легуючі домішки для забезпечення різних властивостей та/або мікроструктур, за умови, що вони не мають надмірного негативного впливу на властивості або мікроструктуру, наприклад, значного збільшення температури просочування та/або погіршення властивостей матриці або утвореного в результаті зносостійкого матеріалу. В альтернативному варіанті втілення спосіб може бути застосований для створення композиту з основним металевим матеріалом, відмінним від високоміцного чавуну.
Матричний матеріал може бути передбачений у різних формах. Наприклад, в одному варіанті втілення матричний матеріал може бути передбачений у монолітній формі, такій, як один або кілька плит, брусів і т. ін. В іншому варіанті втілення матричний матеріал може бути передбачений у формі частинок, наприклад, у формі порошку, волокон, волокнистих кристалів і т. ін. У ще одному варіанті втілення матричний матеріал може бути передбачений у пористій формі. У додаткових варіантах втілення матричний матеріал може бути передбачений як комбінація таких форм.
Різні тверді й зносостійкі матеріали можуть застосовуватись як наповнювачі у зв'язку з різними варіантами втілення, включаючи різні карбіди, нітриди, бориди та силіциди, а також інші тверді й зносостійкі матеріали та суміші таких матеріалів, включаючи інші типи керамічних матеріалів. Такі матеріали можуть бути передбачені у необробленій формі і/або з відповідними покриттями, які забезпечують сумісність змочування. Наприклад, якщо частинки зносостійкого матеріалу не є сумісними при змочуванні з матричним матеріалом, частинки зносостійкого матеріалу можуть бути вкриті сумісними зі змочуванням покриттями перед їх застосуванням для бо утворення композитного матеріалу шляхом просочувального паяння. До карбідів, які можуть застосовуватись як матеріал наповнювача, належать карбід вольфраму (УУС), ТіС, БІС, СтзС»,
МС, 21б, МЬС, ТасС, (МУ, ТіІ)С, ВАС та Мо2С та інші карбіди. В одному варіанті втілення як матеріал наповнювача застосовують сферичний реліт (карбід вольфраму), подрібнений реліт та/або цементований карбід вольфраму. До нітридів, які можуть застосовуватись як матеріал наповнювача, належать ТІМ, ВМ, 5ізіМа, 2"М, ММ, Там, МЬМ, НІМ, СтМ, МОМ, УУМ та інші нітриди.
До боридів, які можуть застосовуватись як матеріал наповнювача, належать бориди перехідних металів, такі, як борид титану, борид хрому, борид вольфраму, борид нікелю, борид цирконію, борид гафнію, борид танталу, борид ніобію, борид ванадію, борид молібдену, борид кремнію та борид алюмінію, а також інші бориди. До силіцидів, які можуть застосовуватись як матеріал наповнювача, належать силіциди перехідних металів. Іншими матеріалами, які можуть застосовуватись як матеріал наповнювача, належать інтерметалеві сполуки перехідних металів. В одному варіанті втілення може бути вибраний матеріал наповнювача на основі матеріалу, який має обмежену розчинність у розплавленому припої, з метою обмеження або уникнення розчинення матеріалу наповнювача у припої. У контексті цього опису терміни "матричний матеріал" та "матеріал наповнювача" не слід розглядати як такі, що передбачають, що матричний матеріал або матеріал наповнювача утворює якусь конкретну пропорцію композитного матеріалу. Наприклад, матричний матеріал не обов'язково складає більшість або велику частку композитного матеріалу, і у деяких варіантах втілення більшість або велику частку композитного матеріалу може складати матеріал наповнювача.
Пористий матеріал наповнювача може бути передбачений в одній або кількох різних формах. В одному варіанті втілення пористий матеріал наповнювача може бути у формі розпушеного сипкого матеріалу, наприклад, порошку, волокон, волокнистих кристалів і т. ін.
Спосіб у деяких варіантах втілення передбачає застосування широкого діапазону розміру частинок, включаючи розміри частинок, менші за 50 мкм, або розміри частинок, менші за 1 мм.
В одному варіанті втілення частинковий матеріал наповнювача може мати розмір частинок, більший за 0,1 мкм. В іншому варіанті втілення частинковий матеріал наповнювача може мати розмір частинок, більший за 0,1 мкм і до 5 мм. У ще одному варіанті втілення частинковий матеріал наповнювача може мати середній розмір частинок приблизно 500 мкм. В одному варіанті втілення матеріал наповнювача може мати багато різних розмірів частинок, наприклад,
Зо комбінацію грубих та тонких частинок, причому комбінація може застосовуватися для досягнення більшої густини та/або об'ємної частки матеріалу наповнювача. При будь-якій конкретній об'ємній частці матеріалу наповнювача таке застосування частинок зазвичай веде до зменшення розміру пор і може збільшувати межу текучості матричного матеріалу, який заповнює ці пори, таким чином, збільшуючи загальну зносостійкість матеріалу. Коли частинковий матеріал поміщують у порожнину виливниці, простори між частинками утворюють пористу структуру, яка може бути просочена матричним матеріалом. В іншому варіанті втілення пористий матеріал наповнювача може бути у формі пористої заготовки. Пористість пористої заготовки в одному варіанті втілення може становити від 5 9о до 95 95. Наприклад, пориста заготовка може включати частинковий матеріал, зв'язаний зв'язувальним матеріалом, таким, як полімерний зв'язувальний матеріал. Заготовка може бути приєднана до матеріалу субстрату, наприклад, за допомогою адгезиву, який звітрюється під час процесу просочування. Після просочування розплавлений матричний матеріал має достатню температуру для видалення зв'язувального матеріалу (наприклад, шляхом плавлення, звітрювання і т. ін.), таким чином, щоб матричний матеріал міг заповнити пори, які залишилися після видалення зв'язувального матеріалу, додатково до пор між частинками. В іншому прикладі пориста заготовка може включати частинковий матеріал, зв'язаний шляхом спікання, таким чином, щоб існували пори між частинками. В одному варіанті втілення попередньо спечена заготовка може мати розмір пор одного порядку з розміром частинок, оскільки деталь може бути злегка спечена для досягнення утворення шийки між частинками та забезпечення певної міцності при механічній обробці. Також можуть застосовуватись інші пористі матеріали, такі, як ткані волоконні полотна або сітки. У ще одному варіанті втілення пористий матеріал наповнювача може бути передбачений у комбінації різних форм. Наприклад, в одному варіанті втілення матеріал наповнювача може включати одну або кілька заготовок, які утворюють частину матеріалу наповнювача, а інші частини утворюються частинковим матеріалом (наприклад, пухким порошком, волокнами, волокнистими кристалами і т. ін.) та/"або тканими волоконними полотнами або сітками.
Операцію паяння шляхом просочування матеріалу наповнювача матричним матеріалом в цілому здійснюють шляхом нагрівання матричного матеріалу до температури, вищої за його точку плавлення, поки він перебуває у контакті або в іншому сполученні з матеріалом бо наповнювача, для того, щоб розплавлений матричний матеріал міг контактувати з матеріалом наповнювача й просочувати пористий матеріал наповнювача. Матеріал наповнювача зазвичай приводять у контакт або в інше сполучення з субстратом під час просочування для того, щоб матричний матеріал міг контактувати з матеріалом субстрату під час просочування для з'єднання утвореного в результаті композитного матеріалу з субстратом. Можуть застосовуватися різні виливниці у зв'язку з просочуванням, як описується нижче. На ФІГУРАХ 1-
З показано різні конфігурації просочування згідно з різними варіантами втілення, кожен з яких схематично ілюструє розплавлений матричний матеріал 16, який просочує матеріал наповнювача 15 у порожнині 11 виливниці 12. Фіг. 1 пояснює спрямоване донизу вертикальне просочування, причому просочування відбувається самопливом. Однак, оскільки просочування здебільшого викликається капілярною дією, відбувається горизонтальне просочування, спрямоване вгору вертикальне просочування, зовнішнє/радіальне просочування та інші конфігурації просочування, при яких не застосовується сила тяжіння, або які можуть відбуватися проти дії сили тяжіння. Фіг. 2 пояснює приклад спрямованого вгору вертикального просочування, а фіг. З пояснює приклад горизонтального просочування. ФІГУРИ 6-7, які детальніше обговорюються далі, пояснюють приклад зовнішнього або радіального просочування, яке може розглядатись як ще один приклад горизонтального просочування. При спрямованому не донизу просочуванні може бути застосований спосіб витискання розплавленого матричного матеріалу 16, який просочив матеріал наповнювача 15, для підтримання контакту розплавленого матричного матеріалу 16 з матеріалом наповнювача 15 до завершення просочування. Наприклад, виливниця 12 може переміщуватися під час просочування для підтримання матричного матеріалу 16, матеріалу наповнювача 15 та субстрату у належному контакті/сполученні. Як ще один приклад, може бути застосований гідропрес або інший притискний механізм для забезпечення постійного контакту матричного матеріалу 15 з матеріалом наповнювача під час просочування. У ще одному прикладі може бути застосований рухомий матеріал, такий, як керамічні кульки, для зміщення прониклого матричного матеріалу, як описується нижче і показано на ФІГУРАХ 6-9.
В одному варіанті втілення матрицю або припій перегрівають до температури, яка на 25- 75"Сб є вищою за точку плавлення, що є значно нижчим за перегрівання, яке зазвичай вимагається для лиття. В одному типовому варіанті втілення, в якому високоміцний залізний
Зо матеріал застосовують як матричний матеріал, просочування може здійснюватись у діапазоні температур від 2150 "ЕЕ до 2275 "РЕ |від 11757С до 1246 "С| або при температурі 2175" 1191 "С в іншому варіанті втілення. Період утримання для просочування в одному варіанті втілення може становити від 1 до 60 хвилин, причому для більшої відстані просочування зазвичай вимагається триваліший час просочування. Просочування в одному варіанті втілення може здійснюватися в інертній атмосфері, наприклад, в атмосфері аргону (Аг), що дозволяє уникати викликаного звітрюванням розбризкування розплавленого металу при температурах, вищих за точку плавлення. В одному варіанті втілення тиск аргону під час просочування може становити приблизно від 6,5 х 107 атм до 4 х 107 атм |від 6,6 Па до 41 Па). Різні атмосфери, які можуть бути застосовані для просочування, детальніше обговорюються далі й показуються на
ФІГУРАХ 13-16. Після просочування деталь піддають охолодженню, наприклад, до 1700" Е
І927 "С| протягом приблизно 20-30 хвилин з наступним повільнішим охолодженням до кімнатної температури в одному варіанті втілення. Залежно від характеру застосовуваних матеріалів, зокрема, матеріалу субстрату, може здійснюватися наступна обробка, наприклад, верстатна та/або термічна обробка. Наприклад, залежно від конкретного субстрату, згідно з відомими способами, можуть здійснюватися різні види термічної обробки, такі, як нормалізація, гартування з наступним відпуском або мартенситне гартування з наступним відпуском. Слід розуміти, що для деяких субстратів деякі (або будь-які) види термічної обробки є небажаним.
Верстатна обробка може бути бажаною або небажаною залежно від передбаченого застосування одержаної в результаті деталі.
Просочування матеріалу наповнювача, як було описано вище, здебільшого викликається капілярною дією, тобто, через капілярний тиск, який діє по фронту просочування. Перепад тиску по фронту просочування залежить від багатьох чинників, включаючи поверхневий натяг розплавленого матричного матеріалу, кут контакту розплавленого матричного матеріалу відносно матеріалу наповнювача, геометричні характеристики матеріалу наповнювача (наприклад, пористість, кривизна, мінливість розміру та форми пор та її вплив на видимий кут контакту розплавленого матеріалу) та тиск будь-якого залишкового газу у межах матеріалу наповнювача. Свобода у регулюванні багатьох з цих чинників може обмежуватися конкретною системою матриці/наповнювача. Тиск залишкового газу може принаймні частково регулюватися, і мінімізація тиску залишкового газу у межах матеріалу наповнювача може максимально бо збільшувати перепад тиску та рушійну силу для капілярної дії. Це, у свою чергу, може максимально збільшити можливу відстань, на яку матричний матеріал може проникати у матеріал наповнювача. Принаймні у деяких конфігураціях застосування матеріалу наповнювача у формі заготовки або заготовок може максимально збільшувати відстань просочування порівняно з іншими формами матеріалу наповнювача.
На ФІГУРАХ 13-16 показано системи або комплекти для формування зносостійкого композитного матеріалу, в яких застосовуються різні атмосфери під час операції паяння для регулювання та/або мінімізації тиску залишкового газу у матеріалі наповнювача 15. У цих варіантах втілення просочування здійснюють у печі 30 з камерою 31 з виливницею 12, матричним матеріалом 16 та матеріалом наповнювача 15, у якій регулюється атмосфера всередині камери 31. Слід розуміти, що комплект також може включати субстрат (не показано), який перебуває у сполученні з виливницею 12, як описується нижче. Атмосфера під час операції паяння може регулюватися для сприяння досягненню градієнта капілярного тиску, який є достатнім для викликання просочування матричного матеріалу на більшу/довшу відстань у матеріалі наповнювача, наприклад, на відстань приблизно 5-7 дюймів |12,7-17,8 см) або більше.
У кожному з описаних нижче варіантів втілення, які показано на ФІГУРАХ 13-16, камеру 31 по суті вакуумують перед розплавленням матричного матеріалу 16. В одному варіанті втілення перевагу віддають вакуумуванню принаймні на початку процесу просочування з метою уникнення окиснення матеріалу наповнювача. Однак в інших варіантах втілення можуть застосовуватись інші процедури, наприклад, без вакуумування або з нижчим ступенем вакууму порівняно з обговорюваним вище варіантом.
Фіг. 13 пояснює один варіант втілення системи 500 для просочування, в якому просочування здійснюють в умовах вакууму. У цьому варіанті втілення всю камеру 31 вакуумують перед розплавленням матричного матеріалу 16 і підтримують в умовах вакууму протягом усього процесу просочування. В одному варіанті втілення тиск газу після вакуумування може становити від 0,001 до 0,010 торр Івід 0,13 Па до 1,3 Па), або може становити лише 0,0001 торр (0,013 Па) в іншому варіанті втілення (наприклад, від 0,0001 до 0,010 торр |від 0,013 Па до 1,3 ПаїЇ), або може бути нижчим за 0,0001 торр (0,013 Па| у ще одному варіанті втілення. Просочування може здійснюватися при приблизно 2180-2225 "Е |від 1193 "С до 1218 "СІ протягом приблизно 30-60 хвилин в одному варіанті втілення. Вакуумування камери перед розплавленням матричного
Зо матеріалу 16 знижує або усуває тиск залишкового газу у матеріалі наповнювача 15, що сприяє просочуванню через капілярну дію. Слід зазначити, що розбризкування через звітрювання хімічних речовин у матричному матеріалі може траплятися в результаті тримання системі під вакуумом після розплавлення матричного матеріалу при застосуванні певних сплавів, зокрема, сплавів зі значним вмістом марганцю. Таке розбризкування може не лише пошкоджувати обладнання у печі 30, але й зменшувати кількість матричного матеріалу 16, доступного для паяння. Це розбризкування може бути зменшене через підтримання вмісту Мп у сплаві на достатньо низькому рівні, хоча цей процес може вимагати великих витрат. Цього розбризкування також можна уникнути через присутність аргону або іншого нереактивного газу у камері 31 після розплавлення матричного матеріалу 16.
ФІГУРИ 14-15 пояснюють інший варіант втілення системи 600 для просочування, у якому газ аргон вводять у камеру 31 після розплавлення матричного матеріалу 16. Як показано на фіг. 14, камеру 31 вакуумують, як було описано вище, перед процесом паяння, як уже було описано подібним чином з посиланням на фіг. 13. Як було описано вище, в одному варіанті втілення просочування може здійснюватися при приблизно 2180-2225" |від 11937С до 121871 протягом приблизно 30-60 хвилин. Після розплавлення матричного матеріалу 16 у камеру 31 вводять газ аргон 32 (або інший нереактивний газ). В одному варіанті втілення газ аргон 32 вводять у камеру 31, доки парціальний тиск аргону не досягає приблизно 0,050 - 0,100 торр
І6,5-13 Па). Вакуумування камери перед розплавленням матричного матеріалу 16 знижує або усуває тиск залишкового газу у матеріалі наповнювача 15, що сприяє просочуванню, як було описано вище, і наступне введення газу аргону 32 сприяє зменшенню розбризкування, викликаного леткими речовинами. В одному прикладі з застосуванням системи, як показано на
ФІГУРАХ 14-15, було виявлено, що матричний матеріал 16 проникає принаймні на 7,5 дюйма (190 мм) у матеріал наповнювача 15 під час просочування при 2180 "Е (1193 "Сі у разі введення атмосфери аргону після розплавлення матричного матеріалу 16. Однак у разі введення атмосфери аргону перед розплавленням було виявлено, що матричний матеріал 16 проникає щонайбільше лише на 6,5 дюйма (167 ммі, незалежно від тривалості тримання системи при температурі просочування. Це означає, що залишковий газ у матеріалі наповнювача 15 може обмежувати глибину просочування, яка може досягатися через капілярну дію.
Фіг. 16 пояснює інший варіант втілення системи 700 для просочування, у якому газ аргон 32 бо вводять у камеру 31 перед розплавленням матричного матеріалу 16. Як уже було описано подібним чином з посиланням на фіг. 14, камеру 31 у цьому варіанті втілення вакуумують, як було описано вище, під час процесу нагрівання, доки система майже не досягає температури плавлення матричного матеріалу 16 (наприклад, доки температура не досягає приблизно 2150 "Е 11177 "Сі| для високоміцного чавуну). У цей момент у камеру 31 вводять газ аргон 32 або інший нереактивний газ перед розплавленням матричного матеріалу 16. Як уже було описано подібним чином, газ 32 в одному варіанті втілення може вводитися, доки не досягається парціальний тиск аргону 0,050 - 0,100 торр ІбЄ,5-13 Па). Як було описано вище, в одному варіанті втілення просочування може здійснюватися при приблизно 2180-2225 "ЕЕ |1193-1218 С протягом приблизно 30-60 хвилин. Для уникнення обмеження просочування через тиск залишкового газу у матеріалі наповнювача 15 виливниця 12 має проникну частину 33 у контакті з матеріалом наповнювача 15. Проникна частина 33 може бути пористою або іншим чином проникною для газу, для того, щоб залишковий газ міг звітрюватися з матеріалу наповнювача під час просочування, щоб не обмежувалося просочування матричним матеріалом 16.
Проникна частина 33 в цілому може бути передбачена навпроти матричного матеріалу 16 для 15 уникнення вкривання або ущільнення матричним матеріалом 16 проникної частини 33 для запобігання звітрюванню залишкового газу перед завершенням просочування. Як було описано вище, присутність газу аргон стримує розбризкування розплавленого матричного матеріалу 16.
В одному прикладі з застосуванням системи, як показано на фіг. 16, з виливницею 12, яка включає проникну частину 33, було виявлено, що матричний матеріал 16 проникає принаймні на 7,5 дюйма |190 мм| у матеріал наповнювача 15 під час просочування при 2225 "Е (1218"7С1 у разі введення атмосфери аргону перед розплавленням матричного матеріалу 16. Однак, якщо виливницю 12 було ущільнено, і фронт просочування не перебував у сполученні з атмосферою у камері 31 після розплавлення матричного матеріалу 16, було виявлено, що просочування досягає щонайбільше лише 6,5 дюйма (167 мм)|. Це означає, що підтримання фронту просочування у сполученні з атмосферою у камері 31 може зменшувати обмежувальний вплив, який залишковий газ у матеріалі наповнювача 15 може мати на капілярну дію як рушійну силу.
ФІГУРИ 4-5 пояснюють один типовий варіант втілення системи або комплекту 100 для формування зносостійкого композитного матеріалу та спосіб з застосуванням системи або комплекту 100. У цьому варіанті втілення субстрат 10 (наприклад, вістря землерийного
Зо інструмента) розташовується у порожнині 11 виливниці 12, таким чином, щоб виливниця 12 захоплювала об'єм у порожнині 11 між внутрішньою поверхнею 13 виливниці 12 та зовнішньою поверхнею 14 субстрату 10, як показано на фіг. 4. Субстрат 10 може бути підготовлений заздалегідь, наприклад, шляхом очищення та висушування для видалення олії або жирних речовин і/або піскоструменевої обробки з використанням гранатового піску для видалення окалини і забезпечення зернистості поверхні, таким чином, щоб матричний матеріал добре зв'язувався з субстратом 10. Виливниця 12 може бути виконана з будь-якого придатного матеріалу, такого, як тугоплавкий металевий матеріал, керамічний матеріал або графіт. Якщо це можливо, виливниця 12 може бути приварена, припаяна або іншим чином приєднана до зовнішньої поверхні 14 субстрату 10, наприклад, шляхом приварювання у точках Р. В одному варіанті втілення виливниця 12 являє собою сталеву оболонку, яка є привареною до субстрату для створення порожнини 11 і може бути піддана піскоструменевій обробці перед приварюванням з метою уникнення забруднення порожнини 11 виливниці. Такий варіант втілення детальніше описується далі і показується на ФІГУРАХ 19-20. Матеріал наповнювача 15 вставляють у порожнину 11 виливниці у контакті або в іншому сполученні з зовнішньою поверхнею 14 субстрату 10, наприклад, у формі частинкового матеріалу або заготовки, як показано на фіг. 4. Матричний матеріал 16 перебуває у сполученні з матеріалом наповнювача 15 та зовнішньою поверхнею 14 субстрату. Матричний матеріал 16 може розташовуватись у порожнині 11 виливниці, наприклад, шляхом простого поміщення матричного матеріалу 16 над матеріалом наповнювача 15 у твердій формі, як показано на фіг. 4. В одному варіанті втілення матричний матеріал 16 може бути у формі плити або бруси. В іншому варіанті втілення матричний матеріал 16 може бути розташований у конструкції подачі або нагнітання. Після цього може бути виготовлена система 100 для просочування, як було описано вище, наприклад, шляхом поміщення системи 100 у піч для нагрівання, яка може містити інертну атмосферу (наприклад, аргон). Може застосовуватися піддон або інший подібний резервуар для утримання системи 100 у печі, наприклад, піддон з нержавіючої сталі. Під час просочування матричний матеріал 16 розплавляється й проникає донизу, просочуючи весь матеріал наповнювача 15 і зрештою контактуючи з зовнішньою поверхнею 14 субстрату 10.
Після здійснення просочування та охолодження системи 100, як було описано вище, утворюється деталь 17, яка має композитне покриття 18 на зовнішній поверхні 14, як показано бо на фіг. 5. Деталь 17 може бути вийнята з виливниці 12, що може вимагати різання або розламування виливниці 12 у разі приварювання до субстрату 10 та/або зв'язування з покриттям 18. Композитне покриття 18 містить матеріал наповнювача 15, зв'язаний і з'єднаний з субстратом 10 матричним матеріалом 16. В одному варіанті втілення матеріал наповнювача 16 може складати об'ємну частку 5-95 95 у композитному матеріалі 18. В іншому варіанті втілення матеріал наповнювача 16 може складати об'ємну частку 30-85 95. У деяких варіантах втілення деталь 17 може мати надлишковий матричний матеріал 19 принаймні на частині зовнішньої сторони композитного покриття 18. Надлишковий матеріал 19 може бути спеціально утворений і залишений на деталі 17, таким чином, щоб служити основою для приварювання або приєднання іншої деталі. А бо ж надлишковий матеріал 19, у разі наявності, може бути видалений, наприклад, у процесі верстатної обробки. Композитне покриття 18 може бути утворене з різною товщиною, залежно від передбаченого застосування. В одному варіанті втілення деталь 17 може бути утворена з композитним покриттям 18 приблизно 0,5" (1,25 см завтовшки, яке може використовуватись у різних випадках застосування. Деталь 17 може бути вістрям, кромкою або іншою частиною одиниці обладнання, яка витримує багаторазові удари та навантаження, і відмінна зносостійкість та в'язкість композитного покриття 18 підвищує ефективність при такому застосуванні. Екскаваторне / гірниче обладнання є одним з прикладів застосування деталі 17, виготовленої згідно з описаними авторами системами та способами.
Фіг. 12 пояснює додатковий варіант втілення деталі 17", виготовленої згідно з одним варіантом втілення описаних авторами системи та способу, у формі зношуваного елемента для землерийного обладнання (наприклад, сталевого вістря) з робочою частиною, яка утворює субстрат 10" з нанесеним на зовнішню поверхню 14" шаром зносостійкого композитного матеріалу 18", як було описано вище. В одному варіанті втілення шар композитного матеріалу 18" складається зі сферичних частинок реліту (карбіду вольфраму) або іншого зносостійкого матеріалу у матричному матеріалі з високоміцного чавуну.
ФІГУРИ 17-18 пояснюють інший варіант втілення субстрату 10 (наприклад, вістря землерийного або гірничого інструмента), який може використовуватись у зв'язку з системою або комплектом 100, як показано на ФІГУРАХ 4-5, або подібною системою/комплектом для нанесення зносостійкого композитного покриття 18. Залежно від характеру конкретного матеріалу субстрату 10, матеріалу наповнювача 15 та/або матричного матеріалу 16,
Зо коефіцієнти термічного розширення (СТЕ) субстрату 10 та покриття 18 можуть не збігатися.
Наприклад, якщо застосовують сталевий субстрат 10, сталь зазвичай має вищий СТЕ порівняно з покриттям 18. В одному прикладі така різниця СТЕ може складати приблизно 2 х 1056 /С, залежно від застосовуваних матеріалів. Це, у свою чергу, може викликати порушення зчеплення між субстратом 10 та покриттям 18, зокрема, якщо покриття 18 є утвореним на зовнішній поверхні субстрату 10 (наприклад, як показано на Фігурах 4-5). У варіанті втілення з ФІГУР 17-18 субстрат 10 має виступи 28 у формі ребер на зовнішній поверхні 14. Виступи 28 можуть сприяти зменшенню проблем, викликаних відмінностями у СТЕ між субстратом 10 та покриттям 18, через пластичну деформацію у відповідь на тиск, який діє при охолодженні субстрату 10 та покриття 18 після паяння. В одному варіанті втілення виступи 28 можуть бути утворені з матеріалу з відносно низькою межею текучості та доброю ковкістю для полегшення пластичної деформації. Іншими чинниками, які мають враховуватися у виборі матеріалу для виступів 28, є його сумісність для з'єднання з субстратом 10 (наприклад, шляхом приварювання або в інший спосіб) і для зв'язування з покриттям 18. Одним прикладом матеріалу, придатного для виступів, зв'язаних зі сталевим субстратом 10, є м'яка сталь, наприклад, АЇ5І 1008. Іншими прикладами придатних матеріалів, крім інших, можуть бути нержавіюча сталь 304, АЇІ5І 1018 та АЇІ5І 1010.
Виступи 28 також забезпечують додаткові поверхні для зв'язування покриття 18, а отже, можуть додатково посилювати зв'язування між покриттям 18 та субстратом 10. Як видно на фіг. 18, покриття 18 утворюється навколо виступів 28, таким чином, що виступи 28 були заглибленими у покриття 18 і зв'язаними з покриттям 18 у готовій деталі 17. Однак в інших варіантах втілення виступи 28 можуть виступати принаймні до зовнішньої поверхні покриття 18 і можуть перебувати по суті врівень із зовнішньою поверхнею покриття 18.
Виступи 28 у варіанті втілення з ФІГУР 17-18 простягаються назовні від зовнішньої поверхні 14 субстрату 10 і мають форму ребер або пластин, які мають довжину та висоту, значно більші за їх товщину. В одному прикладі виступи 28 можуть мати довжину приблизно 1-2 дюйми |(2,54- 5,1 см) (паралельно поверхні субстрату 10), висоту приблизно 0,25 дюйма (0,63 см) (паралельно напрямкові товщини покриття 18) та товщину приблизно 0,125 дюйма (0,32 см). Крім того, виступи 28 у цьому варіанті втілення є орієнтованими в цілому в осьовому напрямку і розподіляються практично рівномірно й симетрично на всіх сторонах зовнішньої поверхні 14 субстрату 10. В одному варіанті втілення виступи 28 можуть мати товщину, довжину та ширину, 60 вибрані таким чином, щоб деякі або всі види деформації, що виникають через невідповідність теплового розширення, компенсувалися деформацією виступів 28. Крім того, в одному варіанті втілення довжина кожного виступу може бути більшою за висоту, яка, у свою чергу, може бути більшою за товщину (тобто, довжина»ширина»товщина). Виступи 28 з таким співвідношенням розмірів збільшують потенційну площу зв'язування для покриття 18, оскільки потенційна площа зв'язування, збільшена виступом 28, є більшою за потенційну площу зв'язування субстрату 10, яка покривається виступом 28. Розміри виступів 28 можуть змінюватися залежно від товщини покриття та розмірів субстрату. Відстань між виступами 28 також може залежати від розташування та геометричної форми субстрату 10 і в одному варіанті втілення можуть коливатися від 1" до 3" (2,54-7,6 смі|. В інших варіантах втілення виступи 28 можуть мати іншу форму, наприклад, форму стрижнів, конусів, кілків і т. ін. Її можуть бути розподілені і/або орієнтовані в інший спосіб. Виступи 28, як показано на фіг. 17, є привареними до зовнішньої поверхні 14 субстрату 10. Субстрат 10 може піддаватися піскоструменевій обробці після зварювання. В інших варіантах втілення можуть застосовуватись інші способи з'єднання виступів 28 із субстратом 10. Слід розуміти, що виступи 28 можуть бути утворені з такого самого матеріалу, що й субстрат 10, і в одному варіанті втілення можуть бути сформовані суцільно з субстратом 10. Також слід розуміти, що субстрат 10, який має виступи 28, може потребувати термічної обробки або модифікованих варіантів традиційної термічної обробки після зварювання та/або після паяння, залежно від застосовуваних матеріалів та конструкцій. Крім того, готова деталь 17, як показано на ФІГУРАХ 17-18, являє собою зношуваний елемент, такий, як вістря для землерийного обладнання, і субстрат 10 утворюється робочою частиною зношуваного елемента, таким чином, щоб виступи 28 з'єднувалися з робочою частиною. Слід розуміти, що можуть застосовуватись інші типи виступів 28 з таким зношуваним елементом, а також що виступи 28, як показано на ФІГУРАХ 17-18, можуть застосовуватися з іншими типами виробів промислового виробництва.
ФІГУРИ 6-9 пояснюють інші системи та способи створення зносостійкого композиту згідно з аспектами винаходу. ФІГУРИ 6-7 пояснюють систему 200 для утворення композитного матеріалу на внутрішній поверхні 20 субстрату 10 через зовнішнє або радіальне просочування.
У цьому варіанті втілення субстрат 10 має трубчасту форму, і субстрат 10 застосовують разом з виливницею 12 та пластиною 21 для створення порожнини виливниці 11 всередині субстрату
Зо 10. Пластина 21 може бути виконана з будь-якого придатного матеріалу, включаючи будь-який матеріал, згадуваний вище у зв'язку з виготовленням виливниці (наприклад, графіт, метал або кераміку). Якщо пластина 21, виливниця 12 та/або субстрат 10 є виготовленими з матеріалів, що піддаються зварюванню, будь-який з цих компонентів може бути з'єднаний шляхом зварювання, хоча зварювання й не є необхідним. Пористий матеріал наповнювача 15 розташовується на внутрішній поверхні 20 субстрату 10 у позиції для утворення композиту, і матричний матеріал 16 перебуває у контакті або в іншому сполученні з матеріалом наповнювача 15. Керамічні кульки 22 або інший витискувальний матеріал також поміщують у порожнину 11 виливниці у позиції для витискання матричного матеріалу 16 під час просочування. Слід розуміти, що витискання матричного матеріалу 16 здійснюють з метою підтримання матричного матеріалу 16 у постійному контакті з матеріалом наповнювача 15 під час просочування, і просочування матричного матеріалу 16 викликається насамперед іншими силами (наприклад, через капілярну дію), а не силою, що прикладається керамічними кульками 22. В альтернативному варіанті може бути застосований інший спосіб витискання. У варіанті втілення, показаному на ФІГУРАХ 6-7, матричний матеріал 16 може бути поміщений у порожнину 11 виливниці у трубчастій формі (див. Фіг. 7) у контакті з матеріалом наповнювача 15 і проникає назовні у матеріал наповнювача 15. В іншому варіанті втілення матричний матеріал 16 також може бути передбачений як певна кількість брусів, розташованих колом навколо матеріалу наповнювача 15. У цій конфігурації керамічні кульки 22 розташовуються всередині внутрішнього діаметра трубчастого матричного матеріалу 16, і кульки 22 переміщуються назовні для витискання прониклого матричного матеріалу 16. В альтернативному варіанті може бути застосований інший спосіб витискання. Система 200 може бути поміщена у піч і піддана обробці, як було описано вище, для завершення просочування. Виготовлена в результаті деталь має керамічний матеріал на внутрішній поверхні 21 субстрату і може включати надлишковий матричний матеріал, як було описано вище.
Фіг. 8 пояснює систему 300 для утворення композитного матеріалу на зовнішній поверхні 14 субстрату 10 через горизонтальне та спрямоване донизу вертикальне просочування. У цьому варіанті втілення частину субстрату 10 поміщують всередині порожнини 11 виливниці і пластину 21 застосовують з виливницею 12 для обмеження порожнини 11 виливниці. Пластина 21 може бути виконана з будь-якого придатного матеріалу, включаючи будь-який матеріал, згаданий бо вище у зв'язку з виготовленням виливниці (наприклад, графіт, метал або кераміку). Якщо пластина 21, виливниця 12 та/або субстрат 10 є виконаними з матеріалів, що піддаються зварюванню, будь-який з цих компонентів може бути з'єднаний шляхом зварювання, хоча зварювання й не є необхідним. Може бути застосований додатковий елемент 23 з метою ущільнення і/або для припинення просочування і може розташовуватися суміжно з пластиною 21. Для виконання цих функцій як додатковий елемент 23 можуть застосовуватися графітова фольга або керамічна вата, оскільки матричний матеріал 15 не змочує і не просочує ці матеріали. Пористий матеріал наповнювача 15 розташовується на зовнішній поверхні 14 субстрату 10 у позиції для утворення композиту, а матричний матеріал 16 перебуває у контакті або в іншому сполученні з матеріалом наповнювача 15. Як показано на фіг. 8, матричний матеріал 16 розташовується над матеріалом наповнювача 15 для спрямованого донизу просочування і поруч з матеріалом наповнювача 15 для горизонтального просочування.
Керамічні кульки 22 або інший витискувальний матеріал також розташовуються у порожнині 11 виливниці у позиції для витискання матричного матеріалу 16 під час просочування. В альтернативному варіанті може бути застосований інший спосіб витискання. У варіанті втілення з фіг. 8 матричний матеріал 16 розташовується у порожнині 11 виливниці навколо матеріалу наповнювача 15 і проникає горизонтально й вертикально у матеріал наповнювача 15. У цій конфігурації керамічні кульки 22 розташовуються горизонтально навколо матричного матеріалу 16, ії кульки 22 переміщуються всередину для горизонтального витискання прониклого матричного матеріалу 16. Між кульками 22 та матричним матеріалом 16 може розташовуватися бар'єр 24, такий, як гнучка сітка або тканина з керамічних волокон. Бар'єр 24 в цілому може бути непроникним для розплавленого матричного матеріалу 16 і також може бути гнучким і може передавати тиск від керамічних кульок 22 на матричний матеріал 15. Немає необхідності у витисканні вертикально прониклого матричного матеріалу 16. Система 300 може розташовуватись у печі й оброблятись, як було описано вище, для завершення просочування.
Виготовлена в результаті деталь має керамічний матеріал на зовнішній поверхні 14 субстрату і може включати надлишковий матричний матеріал, як було описано вище.
Фіг. 9 пояснює систему 400 для утворення композитного матеріалу на зовнішній поверхні 14 субстрату 10 через горизонтальне та спрямоване донизу вертикальне просочування. У цьому варіанті втілення частину субстрату 10 поміщують всередині порожнини 11 виливниці і пластину
Зо 21 застосовують з виливницею 12 для обмеження порожнини 11 виливниці. Пластина 21 може бути виконана з будь-якого придатного матеріалу, включаючи будь-який матеріал, згаданий вище у зв'язку з виготовленням виливниці (наприклад, графіт, метал або кераміку). Якщо пластина 21, виливниця 12 та/або субстрат 10 є виконаними з матеріалів, що піддаються зварюванню, будь-який з цих компонентів може бути з'єднаний шляхом зварювання, хоча зварювання й не є необхідним. Може бути застосований додатковий елемент 23 з метою ущільнення і/або для припинення просочування, і він може бути розташований суміжно з пластиною 21. Графітова фольга або керамічна вата можуть застосовуватись як додатковий елемент 23 для виконання цих функцій, оскільки матричний матеріал 15 не змочує і не проникає в ці матеріали. Пористий матеріал наповнювача 15 розташовується на зовнішній поверхні 14 субстрату 10 у позиції для утворення композиту, і матричний матеріал 16 перебуває у контакті або в іншому сполученні з матеріалом наповнювача 15. Як показано на фіг. 9, матричний матеріал 16 розташовується над матеріалом наповнювача 15 для спрямованого донизу просочування і поруч з матеріалом наповнювача 15 для горизонтального просочування.
Керамічні кульки 22 або інший витискувальний агент також розташовуються у порожнині 11 виливниці у позиції для витискання матричного матеріалу 16 під час просочування. В альтернативному варіанті застосовують інший спосіб витискання. У варіанті втілення з фіг. 9 матричний матеріал 16 розташовується у порожнині 11 виливниці навколо матеріалу наповнювача 15 і горизонтально та вертикально проникає у матеріал наповнювача 15. У цій конфігурації керамічні кульки 22 розташовуються горизонтально та вертикально навколо матричного матеріалу 16 і кульки 22 переміщуються всередину й донизу для витискання проникаючого матричного матеріалу 16. Система 400 може розташовуватись у печі й піддаватись обробці, як було описано вище, для завершення просочування. Виготовлена в результаті деталь має керамічний матеріал на зовнішній поверхні 14 субстрату і може включати надлишковий матричний матеріал, як було описано вище.
ФІГУРИ 19-20 пояснюють ще один приклад системи 800 для утворення композитного матеріалу на зовнішній поверхні 14 субстрату 10, головним чином, через спрямоване донизу вертикальне просочування. У системі 800 з ФІГУР 19-20 застосовують виливницю у формі оболонки 314, виконаної з листового матеріалу, яку застосовують, як показано, разом із субстратом 312 у формі землерийного / гірничого вістря, яке може бути подібним до субстратів 60 10, 10", як показано на ФІГУРАХ 4-5 та 12. Оболонка 314, показана на ФІГУРАХ 19-20, а також інші оболонки, детальніше описуються у попередній заявці США Мо 61/472,470, поданій 6 квітня 2011 р., та попередній патентній заявці США Мо 13/440,273, поданій 5 квітня 2012 р., та опублікованій патентній заявці США Мо 2012/0258273, поданій 11 жовтня 2012 р., які є включеними до цього опису шляхом посилання у повному обсязі і становлять його частину.
Оболонка 314 може бути застосована для утворення композитного покриття 18, як уже було описано подібним чином і показано на ФІГУРАХ 4-5. В одному варіанті втілення матеріал наповнювача 15 може виливатися через отвір 317 в оболонці 314, і матричний матеріал 16 після цього може бути розташований над матеріалом наповнювача 15, як подібним чином показано на фіг. 4. Отвір 317 може мати лійкоподібну конфігурацію і сприяти вставленню матеріалу наповнювача 15 та/або матричного матеріалу 16. В інших варіантах втілення отвір 317 може бути розташований у якомусь іншому місці на оболонці 314, як це було б, якби оболонка 314 перебувала в іншій орієнтації під час паяння.
Листовий метал оболонки 314 може бути будь-яким матеріалом, придатним до формування або надання конкретної потрібної форми і стійким до розчинення, плавлення або небажаного послаблення проникаючим матеріалом або взагалі через температури, які вимагаються для просочувального паяння, під час процесу просочування. В одному прикладі оболонка 314 може бути виконана з низьковуглецевої "м'якої" сталі. Наприклад, оболонка 314 може мати середню товщину приблизно 0,105 дюйма (0,25 см). В одному варіанті втілення оболонка 314 може бути виконана з листового металу від 16 Са (0,060 дюйма (0,15 см| завтовшки) до 10 Са (0,135 дюйма (0,34 см| завтовшки), який може мати широке застосування. Натомість субстрат 312 з фіг. 20 може мати товщину від 1,000 до 3,450 дюйма (2,54-8,8 см| У ділянці, охопленій оболонкою. В інших варіантах втілення оболонка 314 може мати будь-яку прийнятну товщину.
Наприклад, в інших варіантах втілення оболонка 314 може бути виконана зі сталевої або іншої металевої пластини, яка має товщину приблизно 0,25 дюйма (0,63 см)|, або може бути виготовлена шляхом лиття, верстатної обробки з пруткової заготовки, або сформована в інший спосіб. Слід розуміти, що різні частини оболонки 314 можуть мати різну товщину.
Відносна тонкість оболонки 314 порівняно з субстратом 312 означає, що оболонка 314 може бути сформована легко, відносно недорого. Для простих форм оболонки відносно дешева оболонка 314 може бути виготовлена шляхом нарізання шматків листового металу та
Зо зварювання або спаювання цих шматків. Дещо складніші форми можуть бути виконані шляхом згинання шматків листового металу у певних конфігураціях з наступним зварюванням гнутих шматків листового металу. Складні форми можуть виконуватися з застосуванням процесів формування листового металу, таких, як холодне штампування, формування з застосуванням процесу Гуерина (штампування з гумовою підкладкою), гідравлічне пресування та/або штампування вибухом. Також може застосовуватися точне лиття ("формування за восковою моделлю"), хоча вартість процесу формування за восковою моделлю часто буває неекономічною. Для особливо складних форм деталі оболонки можуть формуватися з застосуванням одного або кількох з цих процесів з наступним зварюванням або спаюванням.
Як показано на ФІГУРАХ 19-20, оболонка 314 є сформованою з двох частин, які мають двокомпонентну конформну смугу 320. Двокомпонентний корпус 316 оболонки 314 може бути початково сформований з передньої половини 326 та задньої половини 328, які мають передній фланець 330 або задній фланець 332, відповідно. Передній фланець 330 простягається у поперечному напрямку від заднього краю передньої половини 326, а задній фланець 332 простягається у поперечному напрямку від переднього краю задньої половини 328. Передній фланець 330 може буди з'єднаний з заднім фланцем 332 шляхом зварювання або паяння з матеріалом припою, що має вищу температуру плавлення порівняно з матеріалом, передбаченим для просочування. Оболонка 314 може мати конформну смугу 320, сконфігуровану для розташування у місці міжповерхневого контакту з частиною поверхні субстрату 312 навколо всієї периферії оболонки 314, таким чином, щоб оболонка 314 з'єднувалася з субстратом 312 шляхом зварювання або паяння принаймні на конформній смузі 320, як описується нижче. В інших варіантах втілення оболонка 314 може бути сформована з суцільного шматка (в якому фланці 330, 332 можуть бути відсутні) або більшої кількості деталей. Двокомпонентна оболонка 314 у деяких конфігураціях може легше піддаватися формуванню порівняно з відповідною однокомпонентною оболонкою. Двокомпонентна оболонка 314 у деяких конфігураціях також може легше з'єднуватися з відповідним субстратом порівняно з подібним з'єднанням з відповідною однокомпонентною оболонкою.
Оболонку 314 показано з'єднаною з частиною відповідного субстрату 312 у формі вістря на фіг. 20. Зовнішня геометрична форма субстрату 312 може включати первинний корпус 334, що визначає зв'язувальну поверхню 335 для приварювання або припаювання до конформної смуги 60 320. Субстрат 312 може передбачати принаймні певне заглиблення або інший рельєф для зв'язування твердого матеріалу, наприклад, плато 336 та навколишніх поверхонь. Віддалений кінець субстрату 312 може мати таку форму, щоб утворювався кутовий край 344 та/або скруглена поверхня 346. В іншому варіанті втілення субстрат 312 може не мати заглиблення або іншого рельєфу для твердого матеріалу. Як видно на фіг. 20, оболонка 314 плавно простягається від конформної смуги 320, що обмежує порожнину 350 між субстратом 312 та оболонкою 314. Порожнина 350 визначає кінцеву товщину покриття (не показано), зв'язаного з субстратом 312, а внутрішня геометрична форма оболонки 314 визначає кінцеву геометричну форму готової деталі.
Легка оболонка з листового металу 314, як показано на ФІГУРАХ 19-20, може легко переміщуватися для точного припасування на субстраті та наступного приварювання до субстрату, незалежно від більшості орієнтацій субстрату. Тонка металева оболонка легко піддається надійному приєднанню до розташованого під нею субстрату шляхом приварювання або високотемпературного припаювання без необхідності у затискачах або інших кріпильних засобах, і створене з'єднання є непроникним для рідини навіть при високих температурах, які вимагаються для просочувального паяння. При будь-якому типі просочувального нанесення твердосплавного покриття з застосуванням виливниць розплавлений матеріал припою має залишатись у виливниці. Тонкі металеві оболонки згідно з даним винаходом дозволяють досягати надійного приєднання до субстрату без додаткових затискачів або інших кріпильних засобів. Таким чином, одержаний в результаті комплект легше може бути поміщений у піч для просочувального паяння, що значно полегшує просочувальне нанесення твердосплавного покриття на тверді вироби.
Слід розуміти, що різні особливості описаних вище систем 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, які показано не фігурах, а також їх варіантів можуть комбінуватися й чергуватися у межах обсягу даного винаходу. Подібним чином може бути застосована будь-яка з технологій описаних вище способів або їх варіантів у зв'язку з будь-якою з описаних вище систем 100, 200, 00, 400, 500, 600, 700, 800.
ФІГУРИ 10-11 представляють мікрофотографії композитного матеріалу 18, утвореного з застосуванням системи, подібної до системи 100 з фіг. 4, і з застосуванням способу, як було описано вище. ФІГУРИ 10-11 показують матеріал наповнювача 15, який являє собою
Зо сферичний реліт, оточений матричним матеріалом 16, яким є високоміцний чавун. Матричний матеріал 16 включає графітні вузли 25, що є характерним для високоміцного чавуну. Як видно на ФІГУРАХ 10-11, сферичні форми більшості частинок М/С 15 збереглися, вказуючи на мінімальну реакцію або розчинення матеріалу наповнювача 15 розплавленим матричним матеріалом 16. Фіг. 11 показує межу 26 між композитним матеріалом 18 та надлишком матричного матеріалу 19.
Композитні покриття, утворені згідно з описаними авторами системами та способами демонструють відмінну зносостійкість та в'язкість. В одному прикладі зразки приготовляли з застосуванням системи, подібної до системи 100 з фіг. 4, і з застосуванням способу, як було описано вище, з застосуванням сферичного реліту, подрібненого реліту та цементованого карбіду вольфраму з матрицею з високоміцного чавуну. Для порівнянні приготовляли зразки реліту та цементованого карбіду вольфраму, зміцненого сплавами на основі нікелю та міддю шляхом вакуумного просочування при 2050 "Е (1177 "С)|. Сталь Щ02 також застосовували для порівняння. На цих зразках здійснювали випробування на стирання з сухим піском та гумовим колесом (Ю05КМУ) (А5ТМ 65) згідно з Процедурою А А5БТМ 065. Умови випробування були такими: - Загальна кількість обертів: 6000 - Навантаження на зразок: 30 фунтів |13,6 кг) - Швидкість потоку піску: 300-400 г/хв.
Здійснювали два послідовні випробування О5КМУ на одній ділянці сліду зношування і втрату маси під час другого випробування брали за зразок втрати матеріалу через зношування від тертя. Як можна побачити нижче з Таблиці 1, сферичний реліт / високоміцний чавун, а потім подрібнений реліт / високоміцний чавун демонстрували відмінну стійкість до стирання порівняно з іншими матеріалами. Зразки приготовляли як покриття і субстрат видаляли шляхом верстатної обробки та подрібнення з метою відкривання поверхні, наближеної до субстрату, для випробування.
Таблиця 1
Дані випробування на стирання з сухим піском та гумовим колесом (О5ЕУМ) на різних матеріалах
Мо . й . Розрахована | Втрата об'єму, Твердість за
Карбідний матеріал | Втрата маси, г З Роквеллом, зразка густина, г/сс ММ вс 2 |Подрібненийрелі/0! | 006 | 1218 | 493 | 45 карбід/ОІ
Сферичний реліт/Мі-
Цементований карбід/Мі-7Ст-ЗЕе- 0,10 11,37 8,79 51 4.55і-3.18
Подрібнений реліт/Мі- ов |(хогзвюдввмв | 04 000аввпиз
Цементований зіва | 0 | че | за 19 сере зв | т | вв | є рег
Як можна побачити по результатах з Таблиці 1, застосування високоміцного чавуну у комбінації зі сферичним релітом та подрібненим релітом в результаті знижувало втрату маси та 5 об'єму порівняно з іншими комбінаціями. Крім того, комбінації МУС та високоміцного чавуну мали твердість, яка була порівнянною з показниками інших комбінацій. Крім того, високоміцний чавун є значно дешевшим за інші випробувані матричні сплави, зокрема, сплави нікелю та міді.
Відповідно, це випробування пояснює переваги застосування композиту, що складається з високоміцного чавуну як матричного матеріалу та УУС як матеріалу наповнювача з застосуванням систем та способів згідно з варіантами втілення даного винаходу.
Різні варіанти втілення описаних авторами системи, способу та продукту забезпечують переваги на існуючими технологіями. Наприклад, одержаний в результаті композитний продукт демонструє відмінну зносостійкість та в'язкість і може бути одержаний в економічний спосіб. Як ще один приклад, система та спосіб можуть застосовуватися для нанесення зносостійкого матеріалу на різні субстрати, включаючи одержані шляхом деформації, лиття та порошкової металургії металеві субстрати, а також неметалеві субстрати, такі, як керамічні композити або композити на керамічній основі, за умови, що точка плавлення матеріалу є придатною для процесу просочування. Як ще один приклад, застосування технологій паяння дозволяє здійснювати утворення матеріалу та зв'язування з субстратом за один етап. Крім того, технології паяння зазвичай потребують більше часу для просочування порівняно з литтям та іншими технологіями, що, у свою чергу, забезпечує більшу відстань просочування (до 8-10" (20,3-25,4 см| або більше у деяких варіантах втілення). Відповідно, також можна одержувати більш товсті покриття порівняно з існуючими технологіями, включаючи лиття, а також іншими процесами нанесення твердосплавного покриття, такими, як плазмове зварювання дугою прямої дії, термічне напилення і т. ін. Як ще один приклад, система та спосіб передбачають нижче перегрівання порівняно з іншими процесами (наприклад, литтям), що в результаті зменшує реакцію між матеріалом наповнювача та матричним матеріалом і забезпечує міцні мікроструктури, які мають високу зносостійкість та в'язкість. Крім того, Нижчий ступінь реакції допускає використання меншого розміру частинок або різних розмірів частинок для матеріалу
Зо наповнювача, завдяки чому може досягатися більша густина твердого матеріалу наповнювача.
Як було описано вище, також можуть досягатися більша межа текучості матричного матеріалу та більша загальна зносостійкість композитного матеріалу. Як ще один приклад, застосування інертної атмосфери у системі та способі дозволяє мінімізувати або уникати окиснення компонентів і дозволяє регулювати випарювання летких елементів з матричного матеріалу, зменшуючи розбризкування. Спеціалістам у даній галузі відомі й інші вигоди та переваги.
Авторами було описано й проілюстровано кілька альтернативних варіантів втілення та прикладів.
Спеціалістові у даній галузі стануть зрозумілими особливості окремих варіантів втілення і можливі комбінації та варіанти компонентів.
Спеціалістові у даній галузі також стане зрозуміло, що будь-який з варіантів втілення може забезпечуватись у будь-якій комбінації з іншими описаними авторами варіантами втілення.
Слід розуміти, що винахід може бути втілений в інших конкретних формах без відхилення від його сутності або головних характеристик.
Таким чином, представлені приклади та варіанти втілення в усіх відношеннях мають розглядатись як ілюстративні, але не обмежувальні, і винахід не обмежується представленими деталями.
Відносні терміни, такі, як "верх", "низ" і т. ін., вживаються авторами лише для пояснення і жодним чином не обмежують варіантів втілення.
Жодне положення цього опису не повинно розглядатись як таке, що вимагає конкретної тривимірної орієнтації структур для відповідності обсягові цього винаходу, якщо цього спеціально не вказано у формулі винаходу.
Також читач має розуміти, що супровідні фігури не обов'язково виконано з дотриманням масштабу.
Крім того, термін "певна кількість" у контексті даного опису означає будь-яку кількість, більшу за один, окремо або разом, залежно від необхідності, до безмежної кількості.
Крім того, "забезпечення" виробу або пристрою у контексті даного опису в широкому сенсі означає наявність або доступність виробу для подальших дій, які мають виконуватися на цьому виробі, і не означає, що сторона, яка забезпечує виріб, виготовила, виробила або надала цей виріб, або що сторона, яка забезпечує виріб, має право власності або контролю над виробом.
Відповідно, хоча було проілюстровано й описано конкретні варіанти втілення,
передбачаються численні модифікації без суттєвого відхилення від сутності винаходу, і обсяг захисту обмежується лише обсягом супровідної формули винаходу.

Claims (18)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Зношуваний елемент для землерийного обладнання, який містить робочу частину та композитне покриття, що вкриває субстрат, утворений робочою частиною, причому покриття містить пористий зносостійкий матеріал та високоміцний чавун як матричний матеріал, що являє собою в основному високоміцний чавун, змішаний зі зносостійким матеріалом, причому матричний матеріал зв'язує покриття з робочою частиною.
2. Зношуваний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що високоміцний чавун має склад, який містить, у мас. 95, приблизно 3,0-4,0 вуглецю, приблизно 1,8-2,8 кремнію, приблизно 0,1-1,0 марганцю, приблизно 0,01-0,03 сірки та приблизно 0,01-0,1 фосфору, а решту складають залізо і другорядні елементи та домішки.
3. Зношуваний елемент за п. 2, який відрізняється тим, що склад високоміцного чавуну також містить до 37 мас. 95 нікелю.
4. Зношуваний елемент за п. 2, який відрізняється тим, що склад високоміцного чавуну також містить до 5,5 мас. 95 хрому.
5. Зношуваний елемент за п. 2, який відрізняється тим, що склад високоміцного чавуну також містить до 5,5 мас. 95 кремнію.
б. Зношуваний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що зносостійкий матеріал є частинковим матеріалом, і матричний матеріал зв'язує зносостійкий матеріал.
7. Зношуваний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що зносостійкий матеріал містить один або кілька матеріалів, вибраних з групи, до якої належать: карбіди, нітриди, бориди, силіциди, інтерметалеві сполуки перехідних металів та їх комбінації.
8. Зношуваний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що субстрат має певну кількість виступів, з'єднаних з робочою частиною та виступаючих назовні від робочої частини, і виступи є заглибленими у композитне покриття.
9. Зношуваний елемент за п. 8, який відрізняється тим, що виступи включають множину ребер, симетрично розподілених по робочій частині.
10. Зношуваний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що покриття має товщину, яка є більшою за товщину субстрату.
11. Зношуваний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що покриття має товщину принаймні 19 см.
12. Спосіб створення зносостійкого матеріалу, який включає: розташування виливниці поблизу від поверхні субстрату для утворення порожнини, розташування пористого зносостійкого матеріалу у порожнині, розташування матричного металевого матеріалу у сполученні з порожниною, розплавлення матричного матеріалу для утворення розплавленого матричного матеріалу шляхом нагрівання у камері печі до температури, вищої за точку плавлення матричного бо матеріалу, причому розплавлення здійснюють у вакуумі,
підтримання температури на рівні, вищому за точку плавлення, доки розплавлений матричний матеріал не просочить зносостійкий матеріал та введення інертного газу у камеру після розплавлення матричного матеріалу, охолодження матричного матеріалу для затвердження розплавленого матричного матеріалу та утворення зносостійкого композитного покриття, яке містить зносостійкий матеріал, включений у матричний матеріал на поверхні субстрату.
13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що вакуум підтримують принаймні доти, доки розплавлений матричний матеріал не просочить зносостійкий матеріал.
14. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що інертний газ має парціальний тиск приблизно 6,6-13 Па.
15. Спосіб створення зносостійкого матеріалу, який включає: розташування виливниці поблизу від поверхні субстрату для утворення порожнини, причому виливниця має проникну частину, розташування пористого зносостійкого матеріалу у порожнині таким чином, щоб проникна частина перебувала у контакті зі зносостійким матеріалом, розташування матричного металевого матеріалу у сполученні з порожниною, розплавлення матричного матеріалу для утворення розплавленого матричного матеріалу шляхом нагрівання у камері печі до температури, вищої за точку плавлення матричного матеріалу, у присутності інертного газу, підтримання температури на рівні, вищому за точку плавлення, доки розплавлений матричний матеріал не просочить зносостійкий матеріал, причому залишковий газ у зносостійкому матеріалі може звітрюватися через проникну частину, охолодження матричного матеріалу для затвердження розплавленого матричного матеріалу та утворення зносостійкого композитного покриття, яке містить зносостійкий матеріал, включений у матричний матеріал на поверхні субстрату.
16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що інертний газ має парціальний тиск приблизно 6,6-13 Па.
17. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що додатково включає вакуумування камери перед введенням у камеру інертного газу. Зо 18. Спосіб створення зносостійкого матеріалу, який включає: розташування виливниці поблизу від поверхні субстрату для утворення порожнини, розташування пористого зносостійкого матеріалу у порожнині, розташування матричного металевого матеріалу у сполученні з порожниною, причому матричний матеріал розташовується з боку від зносостійкого матеріалу, поміщення витискувального агента поблизу від матричного матеріалу, навпроти зносостійкого матеріалу, розплавлення матричного матеріалу для утворення розплавленого матричного матеріалу шляхом нагрівання до температури, вищої за точку плавлення матричного матеріалу, підтримання температури на рівні, вищому за точку плавлення, доки розплавлений матричний матеріал не просочить зносостійкий матеріал, причому витискувальний агент підтримує розплавлений матричний матеріал і витискає розплавлений матричний матеріал, коли розплавлений матричний матеріал просочує зносостійкий матеріал, охолодження матричного матеріалу для затвердження розплавленого матричного матеріалу та утворення зносостійкого композитного покриття, яке містить зносостійкий матеріал, включений у матричний матеріал на поверхні субстрату.
19. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що витискувальний матеріал містить керамічні кульки.
20. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що додатково містить розташування бар'єра між витискувальним агентом та матричним матеріалом.
21. Спосіб за п.
18, який відрізняється тим, що субстрат містить трубчасту структуру, і поверхня є внутрішньою поверхнею трубчастої структури таким чином, що розплавлений матричний матеріал проникає ззовні збоку для утворення композитного покриття на внутрішній поверхні трубчастої структури, і витискувальний агент розташовується у центрі трубчастої структури і витискається назовні, коли розплавлений матричний матеріал просочує зносостійкий матеріал.
й о є ТК й о кита , с
Фіг. 1 / й ПОПИ В ПО Кк й о в Й . І У з, ЗРІІУДДА,
Фіг. 2
/ Дани й КИЙ о т-во Х й Ж п . фе Тк З ПБРРУУДДДДДА
Фіг. З ; Й ее о МЕТА . дру 15 ще де й й Дк Дао Р
Фіг. 4
ЧА 114 .
іг. 5 ! Її
29 12 200 16 І содесй 1! є Б гг й ШО нин 355 І ДАВ І КОВВК сх СМегегеві 10 «КУА и ОК, У КОВАК в дини в 4. ; 2 ХВ
Фіг. 6
Де рі зх «і - де 5, 10
Фіг. 7 300 29 К є Я 13 Х ;В 15 й ді: все, Х сок і т, с 28 шо 5 г во АВ й 222 ПО Ор У 23 ПІДЕ ДЯ я Ж
Фіг. 8
ОА У М 22 Ж зе 16 р, р ее А во КОЮ вві Фо лов: 999999 ; сооговєооввво оо Ух Фе освососовогвво зе сссосеве дае вай кВ ДЯК ря тво: ее 12 САКЕ, Енн 999 ди ді КВ у щої Я й-» і хи -ко А сво т ра 14 2227 298 Х ЩА Же х Хеге ддасе Хі ПАК хи ооо Я вв ке 10 гу. ве; ШИ ехо УККННАЙ ДІ і Жеве ДІ пеня їм Їм нн І ДВ Я де т . с
Фіг.9 хх - і Ох о 5 ща ООБООМ ВВ Зх о я г Я и. с си ЗУ Ох З 0. ту ОХ с КИ о я / с КК За Во аю и оо - С о у / Я | 3 с с, я сеоКововввЯ 1 шк ев НМ ОКХ КК Хе ЕКО С есе оо ВІЙ ; с о. с їз 0 З ох п с в. ще . о о. оно с. . 0 - кох ЕНН ОХ ОХ с с З. : КК ОО ХК с в ВЕК КОКО Я і З й НИ о. о ї ше
А . є с о о в М о МЕ Шк й и с
А. її я о». її . єв їх ОК ОХКНВ УК КОКо:. ЗК КК МКК у о сим пен КК, ОМ а и, В В ПО п 500-Щ ж-Аі0йЙй її чні ння о. КУКА НН ни МНН СО ща . Є нс нн МОН А І І ат 28 ки М о в о: . о: . С: ОВО о. . 1» я с Я ОО в в М її щ воза. г п. о ОО о в В Я ж її хх, . о : о ОК В В :
а 0. шен ж НН І ПМ В к
Фіг. 11 у 17 18" меду А «Б А
Фіг. 12
30 фе З м У, шк; ни : т, ! п по п ки ние ие ик ї ! сан ав вн ва Не ШО ІІДДДДЕЕУУ, ї інши Фіг, 13 600 - р р Зо Вони и ни : А Її р 77 М з-0ОТЙ й
: . ДИ:
і А. в ср мли у ; ПИКА і и кр птн х Шо р рДДДІАІИ. о шин;
Фіг. 14 кт х -Ї М ту ік З ни Що й | х Душ ик ку о ДИ х 2 с ХА х х Кв Кк шо х А дин шу г З мі ав р не К « М 5 БУ З їх ШІ АТ, р ни
Фіг. 15 700 - гай ЧТ я и : ! 2 о НО о па пп ее ї З : й З м ин вн о в Є х
5. заКТ ОО у кН Фіг, 16
UAA201406491A 2012-01-31 2013-01-29 Зносостійкий матеріал і система та спосіб створення зносостійкого матеріалу UA114099C2 (xx)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261593091P 2012-01-31 2012-01-31
PCT/US2013/023541 WO2013116183A1 (en) 2012-01-31 2013-01-29 Wear resistant material and system and method of creating a wear resistant material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA114099C2 true UA114099C2 (xx) 2017-04-25

Family

ID=48870491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201406491A UA114099C2 (xx) 2012-01-31 2013-01-29 Зносостійкий матеріал і система та спосіб створення зносостійкого матеріалу

Country Status (28)

Country Link
US (2) US10543528B2 (uk)
EP (1) EP2809466B8 (uk)
JP (1) JP6445868B2 (uk)
KR (1) KR102037764B1 (uk)
CN (3) CN104093510B (uk)
AP (1) AP2014007838A0 (uk)
AR (1) AR089851A1 (uk)
AU (1) AU2013202962C1 (uk)
BR (1) BR112014018839B1 (uk)
CA (1) CA2860627A1 (uk)
CL (1) CL2014001962A1 (uk)
CO (1) CO7030955A2 (uk)
EA (1) EA032732B1 (uk)
ES (1) ES2693770T3 (uk)
HK (1) HK1198149A1 (uk)
HR (1) HRP20182085T1 (uk)
JO (1) JO3717B1 (uk)
MX (2) MX370222B (uk)
MY (1) MY167939A (uk)
NZ (2) NZ626215A (uk)
PE (1) PE20142428A1 (uk)
PH (1) PH12014501414B1 (uk)
PL (1) PL2809466T3 (uk)
SG (1) SG11201403315YA (uk)
TR (1) TR201816566T4 (uk)
TW (1) TWI567270B (uk)
UA (1) UA114099C2 (uk)
WO (1) WO2013116183A1 (uk)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2857140B1 (en) * 2013-10-02 2019-04-03 Oerlikon Metco (US) Inc. Brazing rod for forming a wear resistant coating and wear resistant coating
WO2015103670A1 (en) * 2014-01-09 2015-07-16 Bradken Uk Limited Wear member incorporating wear resistant particles and method of making same
GB2523583C (en) * 2014-02-28 2019-12-25 Castings Tech International Limited Forming a composite component
CN104525716B (zh) * 2014-11-18 2016-10-05 西安理工大学 冷冲模具及其制备方法
CN108350528B (zh) * 2015-09-04 2020-07-10 思高博塔公司 无铬和低铬耐磨合金
CN105925929B (zh) * 2016-06-27 2018-08-21 福建省诺希科技园发展有限公司 一种ZrC-SiC/NiCrMoV热作模具钢涂层制备方法
JP6761596B2 (ja) * 2016-07-29 2020-09-30 三菱マテリアル株式会社 複合材料からなる切削工具
CN106048404A (zh) * 2016-08-18 2016-10-26 江阴联华铸造有限公司 一种汽车曲轴用抗疲劳耐磨球墨铸铁件及其制备方法
CN108251803B (zh) * 2016-12-29 2020-06-02 深圳先进技术研究院 TiB2自润滑涂层及其制备方法和耐磨构件
JP6322300B1 (ja) * 2017-01-06 2018-05-09 株式会社エーアイ 白金加工品の製造方法
CN107400886A (zh) * 2017-07-19 2017-11-28 武汉理工大学 一种基于激光熔融沉积的汽车离合器面片及其制备方法
KR102644057B1 (ko) * 2017-07-20 2024-03-07 에스코 그룹 엘엘씨 연마 용도를 위한 하드페이싱된 제품 및 이를 제조하는 공정
JP2022505878A (ja) 2018-10-26 2022-01-14 エリコン メテコ（ユーエス）インコーポレイテッド 耐食性かつ耐摩耗性のニッケル系合金
CN111136242B (zh) * 2018-11-06 2022-04-08 有研金属复材技术有限公司 一种非均质多功能金属基复合材料铸件的制备方法
CN109438997A (zh) * 2018-11-27 2019-03-08 徐州市恩矿新材料有限公司 一种用于耐磨材料的组合物的配方
RU2765870C2 (ru) * 2019-08-05 2022-02-04 Акционерное общество "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ" (АО "НИИМаш") Способ соединения деталей и устройство для его осуществления
WO2021184057A1 (en) * 2020-03-18 2021-09-23 Conv Australia Holding Pty Ltd Wear resistant composite
US11882777B2 (en) 2020-07-21 2024-01-30 Osmundson Mfg. Co. Agricultural sweep with wear resistant coating
RU2753362C1 (ru) * 2020-11-11 2021-08-13 Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" Способ наплавки медных сплавов на сталь
CN112626456A (zh) * 2021-01-05 2021-04-09 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) 一种兼具高硬度和高韧性的ZrB2-Ni涂层及其制备工艺
JP2022146047A (ja) * 2021-03-22 2022-10-05 キオクシア株式会社 セレクタ装置及び半導体記憶装置
CN113388777B (zh) * 2021-04-22 2022-07-08 宁国市开源电力耐磨材料有限公司 一种耐磨铸钢件及其制备工艺
CN117381942B (zh) * 2023-10-10 2024-05-03 广州市恒宏生态建材有限公司 一种环保耐磨的无机生态石的制备工艺

Family Cites Families (155)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1939991A (en) 1931-12-17 1933-12-19 Hard Metal Alloys Inc Diamond cutting tool or the like and method of making the same
US1978319A (en) 1932-06-16 1934-10-23 Harold W Mowery Method of making abrasive metal castings
US2130684A (en) 1936-10-30 1938-09-20 Heald Machine Co Method of forming a cutting tool
US2260593A (en) 1940-05-27 1941-10-28 Texas Electric Steel Casting C Method of making wear resistant surfaces
US2363272A (en) 1942-07-10 1944-11-21 Taeyaerts Jan Diamond-tipped tool and method of making the same
US2603985A (en) 1949-09-29 1952-07-22 Bennie J Vidmar Method of repointing dipper teeth
US2714245A (en) * 1951-12-07 1955-08-02 Sintercast Corp America Sintered titanium carbide alloy turbine blade
US2731711A (en) 1954-05-13 1956-01-24 Gen Electric Sintered tungsten carbide composition
US2833638A (en) * 1955-03-24 1958-05-06 Servco Mfg Corp Hard facing material and method of making
NL275996A (uk) 1961-09-06
NL290912A (uk) 1962-11-15
US3149411A (en) 1962-12-21 1964-09-22 Jersey Prod Res Co Composite materials containing cemented carbides
US3168767A (en) 1963-04-01 1965-02-09 Kenneth V Lutz Method of and product for rebuilding tampers on compaction rollers
AT282213B (de) * 1968-06-04 1970-06-25 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Erzeugen scharfer Kanten beim Panzern von Maschinenteilen und Werkstücken
US3608170A (en) * 1969-04-14 1971-09-28 Abex Corp Metal impregnated composite casting method
US3882594A (en) 1972-02-22 1975-05-13 Servco Co Method of forming a hard facing on the body of a tool
US3790353A (en) 1972-02-22 1974-02-05 Servco Co Division Smith Int I Hard-facing article
US3894575A (en) 1972-06-05 1975-07-15 Textron Inc High density carbide stud
US3777517A (en) 1972-06-07 1973-12-11 Warren M Shwayder Saw and impact resistant lock shackle
US3932952A (en) 1973-12-17 1976-01-20 Caterpillar Tractor Co. Multi-material ripper tip
US3889093A (en) 1974-01-23 1975-06-10 Kennametal Inc Hardfaced member and method of attaching hardfacing element thereto
US3977227A (en) 1974-02-25 1976-08-31 Noble Charles H Method of cold extruding ductile cast iron tube
US4017480A (en) 1974-08-20 1977-04-12 Permanence Corporation High density composite structure of hard metallic material in a matrix
JPS599615B2 (ja) 1974-09-25 1984-03-03 株式会社リケン 超塑性を有する強靭球状黒鉛鋳鉄及び熱処理方法
US3972570A (en) 1975-04-17 1976-08-03 Caterpillar Tractor Co. Wear-resistant composite track shoe
US3955855A (en) 1975-04-17 1976-05-11 Caterpillar Tractor Co. Wear-resistant composite track link
US4024902A (en) 1975-05-16 1977-05-24 Baum Charles S Method of forming metal tungsten carbide composites
US4013453A (en) 1975-07-11 1977-03-22 Eutectic Corporation Flame spray powder for wear resistant alloy coating containing tungsten carbide
SE399911C (sv) 1976-02-05 1980-01-31 Sandvik Ab Slitdetalj med hog slitstyrka och god hallfasthet, sammansatt av hardmetall och gjutjern
US4052802A (en) 1976-02-23 1977-10-11 Caterpillar Tractor Co. Ground-engaging tool with wear-resistant insert
US4136230A (en) 1976-07-29 1979-01-23 Eutectic Corporation Wear resistant alloy coating containing tungsten carbide
US6735890B2 (en) 2001-07-06 2004-05-18 Esco Corporation Wear assembly
US4187626A (en) 1978-02-27 1980-02-12 Esco Corporation Excavating tool having hard-facing elements
US4156374A (en) 1978-03-20 1979-05-29 Shwayder Warren M Pre-formed wear pads for drill stabilizers
US4274769A (en) 1978-04-21 1981-06-23 Acker Drill Company, Inc. Impregnated diamond drill bit construction
GB2041427B (en) 1978-11-01 1982-08-18 Nl Industries Inc Insert for tool wear surfaces and method of manufacture
US4327156A (en) 1980-05-12 1982-04-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Infiltrated powdered metal composite article
JPS5788966A (en) 1980-11-21 1982-06-03 Komatsu Ltd Production of abrasion resistant composite material
US4363661A (en) * 1981-04-08 1982-12-14 Ford Motor Company Method for increasing mechanical properties in ductile iron by alloy additions
JPS57171563A (en) 1981-04-15 1982-10-22 Komatsu Ltd Abrasion resistant material
US4608318A (en) 1981-04-27 1986-08-26 Kennametal Inc. Casting having wear resistant compacts and method of manufacture
US4529042A (en) 1981-05-29 1985-07-16 Adams Hard-Facing Company, Inc. Tillage tool appendage
EP0078525A2 (en) * 1981-10-30 1983-05-11 Aktieselskabet Aalborg Portland-Cement-Fabrik A method of improving characteristic of a body
JPS6017819B2 (ja) * 1982-04-01 1985-05-07 マツダ株式会社 高温耐酸化性、耐熱疲労性に優れた球状黒鉛鋳鉄
US4452325A (en) 1982-09-27 1984-06-05 Conoco Inc. Composite structure for cutting tools
US5178647A (en) * 1983-07-29 1993-01-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Wear-resistant member
US4499795A (en) 1983-09-23 1985-02-19 Strata Bit Corporation Method of drill bit manufacture
DE3334815C1 (de) 1983-09-26 1984-10-18 Siku GmbH Metall- und Kunststoffwarenfabrik, Rickenbach Werkzeug
US4605157A (en) 1984-01-31 1986-08-12 Nl Industries, Inc. Drill bit manufacturing method
US4526220A (en) 1984-03-16 1985-07-02 Scherer John R Method for improving performance of chaplets in metal casting
US4638847A (en) 1984-03-16 1987-01-27 Giw Industries, Inc. Method of forming abrasive resistant white cast iron
JPS61190353A (ja) 1985-02-20 1986-08-25 Fuji Xerox Co Ltd 複写機のオゾン排出装置
US4719076A (en) 1985-11-05 1988-01-12 Smith International, Inc. Tungsten carbide chips-matrix bearing
US4933240A (en) 1985-12-27 1990-06-12 Barber Jr William R Wear-resistant carbide surfaces
US4676124A (en) 1986-07-08 1987-06-30 Dresser Industries, Inc. Drag bit with improved cutter mount
US4705123A (en) 1986-07-29 1987-11-10 Strata Bit Corporation Cutting element for a rotary drill bit and method for making same
US4938991A (en) 1987-03-25 1990-07-03 Dresser Industries, Inc. Surface protection method and article formed thereby
US5090491A (en) 1987-10-13 1992-02-25 Eastman Christensen Company Earth boring drill bit with matrix displacing material
GB8725671D0 (en) 1987-11-03 1987-12-09 Reed Tool Co Manufacture of rotary drill bits
US4884477A (en) 1988-03-31 1989-12-05 Eastman Christensen Company Rotary drill bit with abrasion and erosion resistant facing
FR2632353A1 (fr) 1988-06-02 1989-12-08 Combustible Nucleaire Outil pour machine d'abattage minier comportant une piece abrasive diamantee
US4916869A (en) 1988-08-01 1990-04-17 L. R. Oliver & Company, Inc. Bonded abrasive grit structure
US5066546A (en) 1989-03-23 1991-11-19 Kennametal Inc. Wear-resistant steel castings
US5027878A (en) 1989-10-05 1991-07-02 Deere & Company Method of impregnation of iron with a wear resistant material
US5030519A (en) 1990-04-24 1991-07-09 Amorphous Metals Technologies, Inc. Tungsten carbide-containing hard alloy that may be processed by melting
US5190092A (en) 1990-08-08 1993-03-02 Deere & Company Method of impregnation of iron with a wear-resistant material
US5113924A (en) 1990-08-17 1992-05-19 Hitchiner Manufacturing Co., Inc. Method of casting wear-resistant, cast iron machine element
FR2667088B1 (fr) 1990-09-20 1994-10-14 Technogenia Sa Dent pour outil d'excavation.
US5355750A (en) 1991-03-01 1994-10-18 Baker Hughes Incorporated Rolling cone bit with improved wear resistant inserts
US5316851A (en) 1991-06-12 1994-05-31 General Electric Company Silicon carbide composite with metal boride coated fiber reinforcement
US5111600A (en) 1991-07-30 1992-05-12 Caterpillar Inc. Tooth with hard material applied to selected surfaces
US5299620A (en) 1992-01-21 1994-04-05 Deere & Company Metal casting surface modification by powder impregnation
JP2593935Y2 (ja) * 1992-01-31 1999-04-19 東芝タンガロイ株式会社 リングビット
JPH0639523A (ja) * 1992-07-23 1994-02-15 Toshiba Mach Co Ltd 高強度耐食、耐摩耗性部材の製造方法
JPH0679435A (ja) * 1992-09-01 1994-03-22 Eagle Ind Co Ltd 掘削用ビットの製造方法
US5271547A (en) 1992-09-15 1993-12-21 Tunco Manufacturing, Inc. Method for brazing tungsten carbide particles and diamond crystals to a substrate and products made therefrom
US5373907A (en) 1993-01-26 1994-12-20 Dresser Industries, Inc. Method and apparatus for manufacturing and inspecting the quality of a matrix body drill bit
JPH06240710A (ja) 1993-02-10 1994-08-30 Komatsu Ltd 異種材複合型切刃とその製造方法
JPH0778242B2 (ja) 1993-02-12 1995-08-23 日本ユテク株式会社 耐摩耗性複合金属部材の製造方法
FI935559A (fi) 1993-06-14 1994-12-15 Robit Rocktools Ab Oy Menetelmä kovametallinastojen kiinnittämiseksi porakruunuun ja porakruunu
US5441121A (en) 1993-12-22 1995-08-15 Baker Hughes, Inc. Earth boring drill bit with shell supporting an external drilling surface
US6073518A (en) 1996-09-24 2000-06-13 Baker Hughes Incorporated Bit manufacturing method
US5765624A (en) 1994-04-07 1998-06-16 Oshkosh Truck Corporation Process for casting a light-weight iron-based material
GB2288351B (en) 1994-04-08 1998-03-18 Cutting & Wear Resistant Dev Method for facing a substrate
US5502905A (en) 1994-04-26 1996-04-02 Caterpillar Inc. Tooth having abrasion resistant material applied thereto
US5445231A (en) * 1994-07-25 1995-08-29 Baker Hughes Incorporated Earth-burning bit having an improved hard-faced tooth structure
US5589268A (en) 1995-02-01 1996-12-31 Kennametal Inc. Matrix for a hard composite
US5737980A (en) 1996-06-04 1998-04-14 Smith International, Inc. Brazing receptacle for improved PCD cutter retention
US5880382A (en) 1996-08-01 1999-03-09 Smith International, Inc. Double cemented carbide composites
US6050208A (en) 1996-11-13 2000-04-18 Fern Investments Limited Composite structural laminate
US6039641A (en) 1997-04-04 2000-03-21 Sung; Chien-Min Brazed diamond tools by infiltration
US6033791A (en) 1997-04-04 2000-03-07 Smith And Stout Research And Development, Inc. Wear resistant, high impact, iron alloy member and method of making the same
US6024804A (en) * 1997-05-02 2000-02-15 Ohio Cast Products, Inc. Method of preparing high nodule malleable iron and its named product
US5837069A (en) 1997-09-16 1998-11-17 Weyburn-Bartel Inc. Cast iron components and method of making
US20040006074A1 (en) * 1998-04-28 2004-01-08 The Government Of The United States Of America Cyclin dependent kinase (CDK)4 inhibitors and their use for treating cancer
US6220117B1 (en) 1998-08-18 2001-04-24 Baker Hughes Incorporated Methods of high temperature infiltration of drill bits and infiltrating binder
US6649682B1 (en) * 1998-12-22 2003-11-18 Conforma Clad, Inc Process for making wear-resistant coatings
US6258180B1 (en) 1999-05-28 2001-07-10 Waupaca Foundry, Inc. Wear resistant ductile iron
DE19924683C2 (de) 1999-05-28 2002-02-28 Betek Bergbau & Hartmetall Verfahren zur Bestückung eines Meißelkopfes eines Schaftmeißels und Meißel
US6571493B2 (en) * 1999-12-27 2003-06-03 Komatsu Ltd. Cutting edge
JP2001248127A (ja) 1999-12-27 2001-09-14 Komatsu Ltd カッティングエッジ
US6601789B1 (en) 2000-03-22 2003-08-05 Spokane Industries, Inc. Rock crusher impact shoe
US6347676B1 (en) * 2000-04-12 2002-02-19 Schlumberger Technology Corporation Tooth type drill bit with secondary cutting elements and stress reducing tooth geometry
US6719948B2 (en) 2000-05-22 2004-04-13 Massachusetts Institute Of Technology Techniques for infiltration of a powder metal skeleton by a similar alloy with melting point depressed
AUPQ933400A0 (en) 2000-08-10 2000-08-31 Huggett, Paul A method of manufacturing metallic composites produced thereby
CN1108211C (zh) * 2000-09-14 2003-05-14 四川大学 铁基表面复合材料凸轮轴及其制造方法
NZ530392A (en) 2001-07-06 2006-03-31 Esco Corp Coupling for excavating wear part
ES2258158T3 (es) 2001-12-04 2006-08-16 Magotteaux International S.A. Piezas de fundicion con una resistencia incrementada al desgaste.
US7017677B2 (en) 2002-07-24 2006-03-28 Smith International, Inc. Coarse carbide substrate cutting elements and method of forming the same
US20030213861A1 (en) 2002-05-15 2003-11-20 Condon Gary J. Crusher wear components
US7261752B2 (en) 2002-09-24 2007-08-28 Chien-Min Sung Molten braze-coated superabrasive particles and associated methods
US7250069B2 (en) * 2002-09-27 2007-07-31 Smith International, Inc. High-strength, high-toughness matrix bit bodies
RU2228409C1 (ru) 2002-10-29 2004-05-10 Военно-технический университет при Федеральной службе специального строительства Российской Федерации Способ изготовления зуба землеройной машины
EP1590099A4 (en) 2003-02-07 2009-08-05 Diamond Innovations Inc PROCESSING DEVICE WEAR WITH INCREASED RESISTANCE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
US20040234820A1 (en) 2003-05-23 2004-11-25 Kennametal Inc. Wear-resistant member having a hard composite comprising hard constituents held in an infiltrant matrix
US7395882B2 (en) 2004-02-19 2008-07-08 Baker Hughes Incorporated Casing and liner drilling bits
JP2005273439A (ja) * 2004-02-26 2005-10-06 Kubota Corp 掘削用のビット
AU2005202371B2 (en) 2005-05-31 2010-09-23 Sandvik Intellectual Property Ab Method for manufacturing a cutting pick
CA2511309C (en) 2005-06-29 2010-02-16 Ibex Welding Technologies Inc. Method of hard coating a surface with carbide
US8002052B2 (en) 2005-09-09 2011-08-23 Baker Hughes Incorporated Particle-matrix composite drill bits with hardfacing
US7597159B2 (en) 2005-09-09 2009-10-06 Baker Hughes Incorporated Drill bits and drilling tools including abrasive wear-resistant materials
CA2625521C (en) 2005-10-11 2011-08-23 Baker Hughes Incorporated System, method, and apparatus for enhancing the durability of earth-boring bits with carbide materials
WO2007059568A1 (en) 2005-11-22 2007-05-31 Composite Alloy Products Pty Ltd A method of manufacturing metallic composites in an inert atmosphere and composites produced thereby
UA15945U (en) 2006-02-10 2006-07-17 Larysa Hryhorivna Babiieva Heat-supply system
US7510032B2 (en) 2006-03-31 2009-03-31 Kennametal Inc. Hard composite cutting insert and method of making the same
US7568770B2 (en) 2006-06-16 2009-08-04 Hall David R Superhard composite material bonded to a steel body
US7445294B2 (en) 2006-08-11 2008-11-04 Hall David R Attack tool
KR100783100B1 (ko) * 2006-11-17 2007-12-07 주식회사 티엠시 굴착기 바켓용 팁 및 그의 제조 방법
US7824605B2 (en) 2006-12-15 2010-11-02 Dexter Foundry, Inc. As-cast carbidic ductile iron
US7523794B2 (en) 2006-12-18 2009-04-28 Hall David R Wear resistant assembly
WO2008086083A2 (en) 2007-01-08 2008-07-17 Halliburton Energy Services, Inc. Drill bits and other downhole tools with hardfacing having tungsten carbide pellets and other hard materials
CA2919244A1 (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Halliburton Energy Services, Inc. Casting of tungsten carbide matrix bit heads and heating bit head portions with microwave radiation
JP2008246550A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Iwate Industrial Research Center プリフォームの製造方法，プリフォーム及びプリフォームを使用した鋳ぐるみ品
CA2585688C (en) 2007-04-20 2014-10-14 Igor Tsypine Wear-resistant castings and method of fabrication thereof
CN100509213C (zh) * 2007-04-24 2009-07-08 昆明理工大学 制备颗粒增强金属基表面复合材料的真空实型铸渗方法
US8241761B2 (en) 2007-08-15 2012-08-14 Mikhail Garber Abrasion and impact resistant composite castings for working in condition of wear and high dynamic loads
CN101134237B (zh) * 2007-10-11 2010-06-30 丁家伟 增强相金属梯度复合材料制造工艺及设备
US8252225B2 (en) 2009-03-04 2012-08-28 Baker Hughes Incorporated Methods of forming erosion-resistant composites, methods of using the same, and earth-boring tools utilizing the same in internal passageways
AU2009203887A1 (en) 2008-01-04 2009-07-16 Excalibur Steel Company Pty Ltd Wear resistant components
US7846381B2 (en) 2008-01-29 2010-12-07 Aarrowcast, Inc. Ferritic ductile cast iron alloys having high carbon content, high silicon content, low nickel content and formed without annealing
CA2729051A1 (en) 2008-06-27 2009-12-30 Excalibur Steel Company Pty Ltd Manufacture of wear resistant composite components
US8191291B2 (en) 2008-07-09 2012-06-05 Esco Corporation Wear member for excavating equipment
US8025112B2 (en) 2008-08-22 2011-09-27 Tdy Industries, Inc. Earth-boring bits and other parts including cemented carbide
CN101412098B (zh) * 2008-12-03 2011-05-04 西安建筑科技大学 一种原生柱状硬质相复合耐磨块的制备方法
US20110259541A1 (en) * 2008-12-23 2011-10-27 Excalibur Steel Company Pty Ltd Method of manufacturing components
US20100181116A1 (en) 2009-01-16 2010-07-22 Baker Hughes Incororated Impregnated drill bit with diamond pins
US8201648B2 (en) 2009-01-29 2012-06-19 Baker Hughes Incorporated Earth-boring particle-matrix rotary drill bit and method of making the same
US7897204B2 (en) 2009-01-29 2011-03-01 Nanotech Industries, Inc. Method of strengthening tool material by penetration of reinforcing particles
US8839887B2 (en) 2009-03-13 2014-09-23 Smith International, Inc. Composite sintered carbides
US8136571B2 (en) 2009-05-19 2012-03-20 Debruin Mark Carbidic outer edge ductile iron product, and as cast surface alloying process
JP2010274323A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Sapporo Kokyu Imono Co Ltd セラミックス金属鋳ぐるみ複合材料及びその製造方法
CN201944152U (zh) * 2010-08-06 2011-08-24 昆明理工大学 表面强化的球墨铸铁刹车盘
JOP20200150A1 (ar) 2011-04-06 2017-06-16 Esco Group Llc قطع غيار بأوجه مقواه باستخدام عملية التقسية المصلدة والطريقة والتجميع المرافق للتصنيع
CN102274946A (zh) * 2011-08-29 2011-12-14 镇江汇通金属成型有限公司 一种复合压铸冲头
US8800848B2 (en) 2011-08-31 2014-08-12 Kennametal Inc. Methods of forming wear resistant layers on metallic surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
EA032732B1 (ru) 2019-07-31
MX2019014693A (es) 2020-02-07
AP2014007838A0 (en) 2014-07-31
CN110153396A (zh) 2019-08-23
PH12014501414A1 (en) 2014-09-22
EP2809466A1 (en) 2014-12-10
NZ626215A (en) 2016-03-31
KR102037764B1 (ko) 2019-10-29
HRP20182085T1 (hr) 2019-02-08
CN104093510A (zh) 2014-10-08
MX2014008869A (es) 2014-09-01
PH12014501414B1 (en) 2014-09-22
MX370222B (es) 2019-12-05
CA2860627A1 (en) 2013-08-08
EP2809466B8 (en) 2018-11-14
US10543528B2 (en) 2020-01-28
EP2809466A4 (en) 2015-07-22
MY167939A (en) 2018-10-04
CO7030955A2 (es) 2014-08-21
NZ710921A (en) 2017-02-24
JO3717B1 (ar) 2021-01-31
CN104093510B (zh) 2017-07-07
AU2013202962A1 (en) 2013-08-15
TW201337071A (zh) 2013-09-16
AU2013202962B2 (en) 2015-10-08
CN105414532A (zh) 2016-03-23
US20200139431A1 (en) 2020-05-07
TR201816566T4 (tr) 2018-11-21
EP2809466B1 (en) 2018-09-12
US20130196169A1 (en) 2013-08-01
SG11201403315YA (en) 2014-09-26
KR20140119061A (ko) 2014-10-08
TWI567270B (zh) 2017-01-21
HK1198149A1 (en) 2015-03-13
JP2015512785A (ja) 2015-04-30
WO2013116183A1 (en) 2013-08-08
PE20142428A1 (es) 2015-01-22
EA201400851A1 (ru) 2014-11-28
ES2693770T3 (es) 2018-12-13
AU2013202962C1 (en) 2016-04-07
PL2809466T3 (pl) 2019-02-28
BR112014018839B1 (pt) 2019-03-26
BR112014018839A2 (uk) 2017-06-20
JP6445868B2 (ja) 2018-12-26
AR089851A1 (es) 2014-09-24
BR112014018839A8 (pt) 2017-07-11
CL2014001962A1 (es) 2014-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA114099C2 (xx) Зносостійкий матеріал і система та спосіб створення зносостійкого матеріалу
JP2015512785A5 (uk)
KR100886111B1 (ko) 분말 금속 스크롤
RU2499069C2 (ru) Композиционные материалы цементированный карбид-металлический сплав
JP6185456B2 (ja) ろう付けを使用する表面硬化された磨耗部品及び製造のための関連方法及びアッセンブリ
DE60214999D1 (de) Giessen von legierungen mit isotropen graphitformwerkzeugen
CN100526506C (zh) 一种金属/金属陶瓷复合材料及其制造方法与应用
US6662852B2 (en) Mold assembly and method for pressure casting elevated melting temperature materials
US8701970B2 (en) Method of forming and assembly of metal and ceramic parts
US5956561A (en) Net shaped dies and molds and method for producing the same
JP3864176B1 (ja) 鋳造装置及び鋳型廻り部材の製造方法並びに鋳型廻り部材
JP2008246551A (ja) ダイカストマシン用スリーブ及びその製造方法
JP2007216294A (ja) 鋳造装置及び鋳型廻り部材の製造方法並びに鋳型廻り部材
OA17011A (en) Wear resistant material and system and method of creating a wear resistant material.
JP2011143473A (ja) ダイカストマシン用射出スリーブの製造方法
JPH034601B2 (uk)