混成烧结碳化物复合体

摘要

本发明之具体形式包括各种包含一胶结碳化物分散相及一胶结碳化物连续相之混成复合体材料。各具体形式之分散相之邻近比率可小于或等于0.48。该混成复合体材料所具分散相硬度可大于连续相硬度。举例言之，在该混成复合体材料之某些具体形式中，分散相之硬度大于或等于88 HRA且小于或等于95 HRA，而连续相之硬度大于或等于78 HRA且小于或等于91 HRA。额外之具体形式可包括各种包含一其中分散相之体积分率小于50体积％之第一胶结碳化物分散相以及一第二胶结碳化物连续相，其中该复合体材料内分散相之邻近比率小于或等于分散相体积分率之1.5倍。本发明亦包含一种混成胶结碳化物复合体之制法，系将分散胶结碳化物等级之部份及/或完全烧结颗粒与连续胶结碳化物等级之〝生〞及/或未烧结颗粒搀合以提供一搀合物。然后可将该搀合物压实形成一粉压坏。最后，该粉压坏可予烧结形成一混成烧结碳化物。

主权项

1.一种混成胶结碳化物复合体,包含: 一胶结碳化物分散相;以及 一胶结碳化物连续相,其中分散相之邻近比率小于 或等于0.48。 2.如申请专利范围第1项之混成胶结碳化物复合体, 其中分散相之邻近比率小于0.4。 3.如申请专利范围第2项之混成胶结碳化物复合体, 其中分散相之邻近比率小于0.2。 4.如申请专利范围第1项之混成胶结碳化物复合体, 其中分散相之硬度大于连续相之硬度。 5.如申请专利范围第1项之混成胶结碳化物复合体, 尚包含: 一第二胶结碳化物分散相,其中该第二胶结碳化物 分散相之组成及性质中至少有一不同于另一胶结 碳化物分散相。 6.如申请专利范围第1项之混成胶结碳化物复合体, 其中分散相约在复合体材料之2至50体积%之间。 7.如申请专利范围第6项之混成胶结碳化物复合体, 其中分散相约在复合体材料之2至25体积%之间。 8.如申请专利范围第1项之混成胶结碳化物复合体, 其中分散相之硬度大于或等于88 HRA且小于或等于 95 HRA。 9.如申请专利范围第8项之混成胶结碳化物复合体, 其中连续相之帕姆奇斯特韧性大于10Mpa.m1/2。 10.如申请专利范围第8项之混成胶结碳化物复合体 ,其中连续相之硬度大于或等于78 HRA且小于或等于 91 HRA。 11.如申请专利范围第1项之混成胶结碳化物复合体 ,其中分散相之胶结碳化物及连续相之胶结碳化物 独自包含至少一由钛、铬、钒、锆、铪、钽、钼 、铌、及钨中所选出过渡金属之碳化物中之至少 一种,以及一包含钴、镍、铁、与钴、镍、及铁之 合金之黏结剂。 12.如申请专利范围第11项之混成胶结碳化物复合 体,其中黏结剂尚包含一由钨、钛、钽、铌、铬、 钼、硼、碳、矽、及钌中选出之合金元素。 13.如申请专利范围第11项之混成胶结碳化物复合 体,其中胶结碳化物分散相包含碳化钨及钴且胶结 碳化物连续相包含碳化钨及钴。 14.如申请专利范围第12项之混成胶结碳化物复合 体,其中分散相之黏结剂浓度约在2重量%与15重量% 之间而连续相之黏结剂浓度约在6重量%与30重量% 之间。 15.一种混成胶结碳化物复合体,包含: 一第一胶结碳化物分散相,其中分散相之体积分率 小于50体积%;及 一第二胶结碳化物连续相, 其中该复合体材料内分散相之邻近比率小于或等 于分散相体积分率之1.5倍。 16.如申请专利范围第15项之混成胶结碳化物复合 体,其中第一胶结碳化物及第二胶结碳化物独自包 含至少一由钛、铬、钒、锆、铪、钽、钼、铌、 及钨中所选出过渡金属之碳化物中之至少一种,以 及一包含钴、镍、铁、与钴、镍、及铁之合金之 黏结剂。 17.如申请专利范围第16项之混成胶结碳化物复合 体,其中黏结剂尚包含一由钨、钛、钽、铌、铬、 钼、硼、碳、矽、及钌中选出之合金元素。 18.如申请专利范围第15项之混成胶结碳化物复合 体,具有大于0.7 10/mm3之耐磨性及大于10Mpa.m1/2之帕 姆奇斯特韧性。 19.如申请专利范围第18项之混成胶结碳化物复合 体,具有大于20Mpa.m1/2之帕姆奇斯特韧性。 20.如申请专利范围第15项之混成胶结碳化物复合 体,其中分散相具有小于或等于0.48之邻近比率。 21.如申请专利范围第20项之混成胶结碳化物复合 体,其中分散相之邻近比率大于0且小于或等于0.4 。 22.如申请专利范围第21项之混成胶结碳化物复合 体,其中第一相之邻近比率大于0至约0.4。 23.一种制成混成胶结碳化物复合体之方法,包含: 将第一分散胶结碳化物等级之部份及完全烧结颗 粒中之至少一种与第二连续胶结碳化物等级之生 及未烧结颗粒中之至少一种搀合; 将搀合物压实形成一粉压坏;以及 烧结该粉压坏形成一混成烧结碳化物。 24.如申请专利范围第23项之方法,其中搀合物包含 约2至小于40体积%之烧结颗粒及大于60至约98体积% 未烧结之胶结碳化物颗粒。 25.如申请专利范围第24项之方法,尚包含将一包含 一金属碳化物及一黏结剂之金属粉末加热以形成 烧结颗粒。 26.如申请专利范围第25项之方法,其中将金属粉末 烧结系以400℃与1300℃间之温度执行。 27.如申请专利范围第24项之方法,其中搀合物包含 约2至30体积%之烧结颗粒及约在70与98体积%间之未 烧结颗粒。 28.如申请专利范围第23项之方法,其中第一分散胶 结碳化物等级及第二连续胶结碳化物等级独自包 含至少一由钛、铬、钒、锆、铪、钽、钼、铌、 及钨中所选出过渡金属之碳化物中之至少一种,以 及一包含钴、镍、铁、与钴、镍、及铁之合金之 黏结剂。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中黏结剂尚包 含一由钨、钛、钽、铌、铬、钼、硼、碳、矽、 及钌中选出之合金元素。 图式简单说明: 图1为一绘示习用胶结碳化物中断裂韧性与耐磨性 间关系之图表; 图2为显示旧法混成胶结碳化物直径100倍放大之显 微照片; 图3为一测定包含一分散相及一连续基体相之材料 之邻近比率之步骤方法之绘图; 图4A为以旧有方法所生成具有0.30之分散相体积分 率及0.50之邻近比率之混成胶结碳化物之显微照片 ,该图4A之混成胶结碳化物具有12.8 Mpa.m1/2之帕姆奇 斯特韧性; 图4B为以本发明方法之一具体形式所生成具有0.30 之分散相体积分率及0.31之邻近比率之混成胶结碳 化物之显微照片,该图4B之混成胶结碳化物具有15.2 Mpa.m1/2之帕姆奇斯特韧性; 图5A为以旧有方法所生成具有0.45之分散相体积分 率及0.75之邻近比率之混成胶结碳化物之显微照片 ,该图5A之混成胶结碳化物具有10.6 Mpa.m1/2之帕姆奇 斯特韧性; 图5B为以本发明方法之一具体形式所生成具有0.45 之分散相体积分率及0.48之邻近比率之混成胶结碳 化物之显微照片,该图5B之混成胶结碳化物具有13.2 Mpa.m1/2之帕姆奇斯特韧性; 图6A为具有0.09之分散相体积分率及0.12之邻近比率 之混成胶结碳化物之显微照片; 图6B为具有类似图6A混成胶结碳化物分散相及连续 相之组成之混成胶结碳化物具体形式之显微照片, 然而,图6B之混成胶结碳化物具有0.22之分散相体积 分率及0.26之邻近比率; 图6C为具有类似图6A混成胶结碳化物分散相及连续 相之组成之混成胶结碳化物具体形式之显微照片, 然而,图6C之混成胶结碳化物具有0.35之分散相体积 分率及0.39之邻近比率; 图7为一图表,显示习知商用级胶结碳化物以及若 干包含在连续相内之习用等级与在分散相内之较 硬胶结碳化物之本发明混成胶结碳化物之性质。