(57)【要約】  本明細書において、銅系合金の実施形態が開示される。合金は、シリサイドの硬質相を含むことができ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷ非含有、又は実質的に非含有とすることができる。銅系合金は、ＰＴＡ及びレーザークラッディングハードフェーシング処理のための原料として使用することができ、ハードフェーシング層を形成するために使用されるコアードワイヤとして製造することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接原料であって、
Ｃｕ、
Ｆｅ：約７．２〜約１９．２重量％、
Ｍｎ又はＮｉ：約４〜約２０．４重量％、及び
Ｓｉ：約２．４〜約７．２重量％を含み、
全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含む、溶接原料。
【請求項２】
Ｎｂ：約０．８〜約１．２重量％、及び
Ｃ：約０．０８〜約０．１２重量％をさらに含む、請求項１に記載の溶接原料。
【請求項３】
Ｎｂ：約０．９〜約１．１重量％、及び
Ｃ：約０．０９〜約０．１１重量％を含む、請求項２に記載の溶接原料。
【請求項４】
Ｆｅ：約７．２〜約１０．８重量％、
Ｍｎ又はＮｉ：約１３．６〜約２０．４重量％、及び
Ｓｉ：約２．４〜約３．６重量％を含む、請求項１に記載の溶接原料。
【請求項５】
Ｆｅ：約８．１〜約９．９重量％、
Ｍｎ又はＮｉ：約１５．３〜約１８．７重量％、及び
Ｓｉ：約２．７〜約３．３重量％を含む、請求項４に記載の溶接原料。
【請求項６】
Ｆｅ：約７．２〜約１０．８重量％、
Ｍｎ又はＮｉ：約４〜約６重量％、及び
Ｓｉ：約３．２〜約４．８重量％を含む、請求項１に記載の溶接原料。
【請求項７】
Ｆｅ：約８．１〜約９．９重量％、
Ｍｎ又はＮｉ：約４．５〜約５．５重量％、及び
Ｓｉ：約３．６〜約４．４重量％を含む、請求項６に記載の溶接原料。
【請求項８】
Ｆｅ：約１２．８〜約１９．２重量％、
Ｍｎ又はＮｉ：約１１．２〜約１６．８重量％、
Ｓｉ：約３．２〜約４．８重量％、及び
Ｂ：約０．８〜約１．２重量％を含む、請求項１に記載の溶接原料。
【請求項９】
Ｆｅ：約１４．４〜約１７．６重量％、
Ｍｎ又はＮｉ：約１２．６〜約１５．４重量％、
Ｓｉ：約３．６〜約４．４重量％、及び
Ｂ：約０．９〜約１．１重量％を含む、請求項８に記載の溶接原料。
【請求項１０】
Ｆｅ：約１１．２〜約１６．８重量％、
Ｍｎ又はＮｉ：約１０．８〜約１５．６重量％、及び
Ｓｉ：約４．８〜約７．２重量％を含む、請求項１に記載の溶接原料。
【請求項１１】
Ｆｅ：約１２．６〜約１５．４重量％、
Ｍｎ又はＮｉ：約１２．６〜約１４．３重量％、及び
Ｓｉ：約５．４〜約６．６重量％を含む、請求項１０に記載の溶接原料。 
【請求項１２】
前記原料は、少なくとも約８５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスを形成するように構成される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の溶接原料。
【請求項１３】
前記溶接原料は、実質的にニッケル非含有である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の溶接原料。
【請求項１４】
前記溶接原料は粉末である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の溶接原料。
【請求項１５】
前記溶接原料は、レーザーによって層として塗布するように構成される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の溶接原料。
【請求項１６】
前記原料は、１１００Ｋにおいて少なくとも１０モル％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドを有することによって特徴づけられ、前記原料は、凝固時に不混和性の２つの液相を形成するように構成されるとともに、Ｃｕ系マトリックス内に硬質相を含有する微細構造を形成するように構成され、前記原料のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１６００Ｋである、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の溶接原料。
【請求項１７】
前記原料は、１１００Ｋにおいて少なくとも１５モル％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドを有することによって特徴づけられ、前記原料のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１４００Ｋである、請求項１６に記載の溶接原料。
【請求項１８】
前記原料は、１１００Ｋにおいて少なくとも２０モル％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドを有することによって特徴づけられ、前記原料のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１３００Ｋである、請求項１７に記載の溶接原料。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の溶接原料から形成されるハードフェーシング層。
【請求項２０】
前記ハードフェーシング層は、少なくとも約８５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスを含む、請求項１９に記載のハードフェーシング層。
【請求項２１】
前記ハードフェーシング層は、少なくとも約９０重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスを含む、請求項１９に記載のハードフェーシング層。
【請求項２２】
前記ハードフェーシング層は、少なくとも約９５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスを含む、請求項１９に記載のハードフェーシング層。
【請求項２３】
前記ハードフェーシング層は、少なくとも１０体積％の総体積分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドを含み、シリサイド相の硬度は１２００ＨＶ以下であり、前記ハードフェーシング層は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する、請求項１９〜２２のいずれか１項に記載のハードフェーシング層。
【請求項２４】
前記ハードフェーシング層は、少なくとも１５体積％の総体積分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドを含み、シリサイド相の硬度は１００ＨＶ以下であり、前記ハードフェーシング層は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する、請求項１９〜２２のいずれか１項に記載のハードフェーシング層。
【請求項２５】
前記ハードフェーシング層は、少なくとも２０体積％の総体積分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドを含み、シリサイド相の硬度は８００ＨＶ以下であり、前記ハードフェーシング層は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する、請求項１９〜２２のいずれか１項に記載のハードフェーシング層。
【請求項２６】
前記ハードフェーシング層は、多くて１．０ｍｍ３のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり２つ以下の割れを含み、前記ハードフェーシング層は全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する、請求項１９〜２５のいずれか１項に記載のハードフェーシング層。
【請求項２７】
前記ハードフェーシング層は、多くて０．９ｍｍ３のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり１つ以下の割れを含み、前記ハードフェーシング層は全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する、請求項１９〜２５のいずれか１項に記載のハードフェーシング層。
【請求項２８】
前記ハードフェーシング層は、多くて０．８ｍｍ３のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり０の割れを含み、前記ハードフェーシング層は全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する、請求項１９〜２５のいずれか１項に記載のハードフェーシング層。
【請求項２９】
ハードフェーシング層を塗布する方法であって、該方法は、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の溶接原料をレーザー溶接することを含み、前記溶接原料は粉末である、方法。
【請求項３０】
少なくとも８５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、
１１００Ｋにおいて少なくとも１０モル％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含み、
前記合金は、凝固時に不混和性の２つの液相を形成するように構成されるとともに、前記Ｃｕ系マトリックス内に硬質相を含有する微細構造を形成し、
前記合金のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１６００Ｋであり、
前記合金は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する、製品。
【請求項３１】
少なくとも９０重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、
１１００Ｋにおいて少なくとも１５モル％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含み、
前記合金のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１４００Ｋである、請求項３０に記載の製品。
【請求項３２】
少なくとも９５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、
１１００Ｋにおいて少なくとも２０モル％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含み、
前記合金のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１３００Ｋである、請求項３０に記載の製品。
【請求項３３】
前記合金は、Ｃｕと、重量パーセントにおける
Ｃ：約０．１〜約１．０、
Ｃｒ：約５〜約２０、
Ｆｅ：約１〜約１５、
Ｎｂ：約０〜約５、
Ｎｉ：約５〜約２０、
Ｓｉ：約２〜約５、及び
Ｔｉ：約０〜約５、とを含む材料を形成する、又は形成するように構成される、請求項３０〜３２のいずれか１項に記載の製品。
【請求項３４】
前記合金は、Ｃｕと、重量％における
Ｃ：０．１、Ｃｒ：６．５、Ｆｅ：９、Ｎｂ：１、Ｎｉ：１７、Ｓｉ：３；
Ｃ：０．１、Ｃｒ：７、Ｆｅ：９、Ｎｂ：１、Ｎｉ：５、Ｓｉ：４；
Ｃ：０．６、Ｃｒ：５、Ｆｅ：５、Ｎｂ：５、Ｎｉ：５、Ｓｉ：４； 
Ｃ：０．１、Ｆｅ：１８、Ｎｂ：１、Ｎｉ：７、Ｓｉ：６；又は
Ｃ：０．１、Ｆｅ：１４、Ｎｂ：１、Ｎｉ：１３、Ｓｉ：６；とを含む原料の形態である、請求項３０〜３２のいずれか１項に記載の製品。
【請求項３５】
請求項３０〜３４のいずれか１項に記載の製品から形成されるハードフェーシング層。
【請求項３６】
前記製品は、前記ハードフェーシング層を形成するように、内燃機関のシリンダーヘッドに塗布される、請求項３５に記載のハードフェーシング層。
【請求項３７】
前記合金は粉末の形態である、請求項３０〜３４のいずれか１項に記載の製品。
【請求項３８】
前記合金はメタルコアードワイヤの形態である、請求項３０〜３４のいずれか１項に記載の製品。
【請求項３９】
少なくとも８５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、
少なくとも１０体積％の総体積分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含み、
シリサイド相の硬度は１２００ＨＶ以下であり、
前記合金は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する、製品。
【請求項４０】
少なくとも９０重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、
シリサイド相及びカーバイド相を含む少なくとも１５体積％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含み、
シリサイド相の硬度は１０００ＨＶ以下である、請求項３９に記載の製品。
【請求項４１】
少なくとも９５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、
少なくとも２０体積％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含み、
シリサイド相の硬度は８００ＨＶ以下である、請求項３９に記載の製品。
【請求項４２】
前記合金は、Ｃｕと、重量パーセントにおける
Ｃ：約０．１〜約１．０、
Ｃｒ：約５〜約２０、
Ｆｅ：約１〜約１５、
Ｎｂ：約０〜約５、
Ｎｉ：約５〜約２０、
Ｓｉ：約２〜約５、及び
Ｔｉ：約０〜約５、とを含む材料を形成する、又は形成するように構成される、請求項３９〜４１のいずれか１項に記載の製品。
【請求項４３】
前記合金は、Ｃｕと、重量％における
Ｃ：０．１、Ｃｒ：６．５、Ｆｅ：９、Ｎｂ：１、Ｎｉ：１７、Ｓｉ：３；
Ｃ：０．１、Ｃｒ：７、Ｆｅ：９、Ｎｂ：１、Ｎｉ：５、Ｓｉ：４；
Ｃ：０．６、Ｃｒ：５、Ｆｅ：５、Ｎｂ：５、Ｎｉ：５、Ｓｉ：４； 
Ｃ：０．１、Ｆｅ：１８、Ｎｂ：１、Ｎｉ：７、Ｓｉ：６；又は
Ｃ：０．１、Ｆｅ：１４、Ｎｂ：１、Ｎｉ：１３、Ｓｉ：６；とを含む原料の形態である、請求項３９〜４１のいずれか１項に記載の製品。
【請求項４４】
請求項３９〜４３のいずれか１項に記載の製品から形成されるハードフェーシング層。
【請求項４５】
前記製品は、前記ハードフェーシング層を形成するように、内燃機関のシリンダーヘッドに塗布される、請求項４４に記載のハードフェーシング層。
【請求項４６】
前記合金は粉末の形態である、請求項３９〜４３のいずれか１項に記載の製品。
【請求項４７】
前記合金はメタルコアードワイヤの形態である、請求項３９〜４３のいずれか１項に記載の製品。
【請求項４８】
多くて１．０ｍｍ３のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、
ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり２つ以下の割れを有する材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含み、
前記合金は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する、製品。
【請求項４９】
０．９ｍｍ３以下のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、及び
ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり１つ以下の割れを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含む、請求項４８に記載の製品。
【請求項５０】
０．８ｍｍ３以下のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、及び
ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり０の割れを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含む、請求項４８に記載の製品。
【請求項５１】
前記合金は、Ｃｕと、重量パーセントにおける
Ｃ：約０．１〜約１．０、
Ｃｒ：約５〜約２０、
Ｆｅ：約１〜約１５、
Ｎｂ：約０〜約５、
Ｎｉ：約５〜約２０、
Ｓｉ：約２〜約５、及び
Ｔｉ：約０〜約５、とをさらに含む、請求項４８〜５０のいずれか１項に記載の製品。
【請求項５２】
前記合金は、Ｃｕと、重量％における
Ｃ：０．１、Ｃｒ：６．５、Ｆｅ：９、Ｎｂ：１、Ｎｉ：１７、Ｓｉ：３；
Ｃ：０．１、Ｃｒ：７、Ｆｅ：９、Ｎｂ：１、Ｎｉ：５、Ｓｉ：４；
Ｃ：０．６、Ｃｒ：５、Ｆｅ：５、Ｎｂ：５、Ｎｉ：５、Ｓｉ：４； 
Ｃ：０．１、Ｆｅ：１８、Ｎｂ：１、Ｎｉ：７、Ｓｉ：６；又は
Ｃ：０．１、Ｆｅ：１４、Ｎｂ：１、Ｎｉ：１３、Ｓｉ：６；とを含む原料の形態である、請求項４８〜５０のいずれか１項に記載の製品。
【請求項５３】
請求項４８〜５２のいずれか１項に記載の製品から形成されるハードフェーシング層。
【請求項５４】
前記製品は、前記ハードフェーシング層を形成するように、内燃機関のシリンダーヘッドに塗布される、請求項５３に記載のハードフェーシング層。
【請求項５５】
前記合金は粉末の形態である、請求項４８〜５２のいずれか１項に記載の製品。
【請求項５６】
前記合金はメタルコアードワイヤの形態である、請求項４８〜５２のいずれか１項に記載の製品。
【請求項５７】
銅系メタルコアードワイヤを使用してアルミニウム基材をクラッディングすることを含むレーザー溶接の方法。
【請求項５８】
青色光又は緑色光の短波長レーザーを用いる、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
自動車部品をクラッディングする、請求項５７〜５８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６０】
エンジンブロックバルブ又はシリンダーヘッドをクラッディングする、請求項５７〜５８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６１】
前記ワイヤは、Ｃｕと、重量％における
Ｃ：約０．１〜約１．０、
Ｃｒ：約０〜約２０、
Ｆｅ：約１〜約２５、
Ｎｂ：約０〜約５、
Ｎｉ：約５〜約２５、
Ｓｉ：約２〜約５、及び
Ｔｉ：約０〜約５、とを含む、請求項５７〜６０のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［任意の先願の言及による援用］
本願は、２０１８年６月２９日に出願した、「銅系ハードフェーシング合金」という発明の名称の米国特許出願第６２／６９２，５７６号の優先権を主張し、その全体が言及によって本明細書に援用される。
【０００２】
［技術分野］
本開示の実施形態は、概して、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及び／又はＷ非含有、又は実質的に非含有のシリサイドを含む銅系合金に関する。
【背景技術】
【０００３】
［関連技術の説明］
現在、耐摩滅性且つ耐亀裂性であるように設計された銅系ハードフェーシング材料が存在する。これらの合金は、典型的に、銅マトリックス内に複合シリサイド相を形成する。銅系合金は、優れた熱伝導性、耐腐食性、高温特性をもたらし、アルミニウム系基材におけるクラッディングに最も適することが分かっている。銅合金に硬質シリサイド相を加えることは、合金の耐摩耗性を増大する手段として利用されており、典型的にＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及び／又はＷの任意の組合せを含有するシリサイドの形成に基づくものである。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書において、Ｃｕ、約７．２〜約１９．２重量％のＦｅ、約４〜約２０．４重量％のＭｎ又はＮｉ、及び約２．４〜約７．２重量％のＳｉを含み、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含む、溶接原料の実施形態が開示される。
【０００５】
一部の実施形態において、溶接原料は、約０．８〜約１．２重量％のＮｂ、及び約０．０８〜約０．１２重量％のＣをさらに含むことができる。一部の実施形態において、溶接原料は、約０．９〜約１．１重量％のＮｂ、及び約０．０９〜約０．１１重量％のＣを含むことができる。一部の実施形態において、原料は、約７．２〜約１０．８重量％のＦｅ、約１３．６〜約２０．４重量％のＭｎ又はＮｉ、及び約２．４〜約３．６重量％のＳｉを含むことができる。一部の実施形態において、原料は、約８．１〜約９．９重量％のＦｅ、約１５．３〜約１８．７重量％のＭｎ又はＮｉ、及び約２．７〜約３．３重量％のＳｉを含むことができる。一部の実施形態において、原料は、約７．２〜約１０．８重量％のＦｅ、約４〜約６重量％のＭｎ又はＮｉ、及び約３．２〜約４．８重量％のＳｉを含むことができる。一部の実施形態において、原料は、約８．１〜約９．９重量％のＦｅ、約４．５〜約５．５重量％のＭｎ又はＮｉ、及び約３．６〜約４．４重量％のＳｉを含むことができる。一部の実施形態において、原料は、約１２．８〜約１９．２重量％のＦｅ、約１１．２〜約１６．８重量％のＭｎ又はＮｉ、約３．２〜約４．８重量％のＳｉ、及び約０．８〜約１．２重量％のＢを含むことができる。一部の実施形態において、原料は、約１４．４〜約１７．６重量％のＦｅ、約１２．６〜約１５．４重量％のＭｎ又はＮｉ、約３．６〜約４．４重量％のＳｉ、及び約０．９〜約１．１重量％のＢを含むことができる。一部の実施形態において、原料は、約１１．２〜約１６．８重量％のＦｅ、約１０．８〜約１５．６重量％のＭｎ又はＮｉ、及び約４．８〜約７．２重量％のＳｉを含むことができる。一部の実施形態において、原料は、約１２．６〜約１５．４重量％のＦｅ、約１２．６〜約１４．３重量％のＭｎ又はＮｉ、及び約５．４〜約６．６重量％のＳｉを含むことができる。
【０００６】
一部の実施形態において、原料は、少なくとも約８５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスを形成するように構成することができる。一部の実施形態において、溶接原料は実質的にニッケル非含有とすることができる。一部の実施形態において、溶接原料は粉末とすることができる。一部の実施形態において、溶接原料は、レーザーによって層として塗布することができる。
【０００７】
一部の実施形態において、原料は、少なくとも１０モル％の１１００Ｋにおけるシリサイド、カーバイド、及びボライドの総硬質相分率を有することによって特徴づけられ、原料は、凝固時に不混和性の２つの液相を形成するように構成されるとともに、Ｃｕ系マトリックス内に硬質相を含有する微細構造を形成するように構成され、原料のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１６００Ｋである。一部の実施形態において、原料は、少なくとも１５モル％の１１００Ｋにおけるシリサイド、カーバイド、及びボライドの総硬質相分率を有することによって特徴づけられ、合金のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１４００Ｋである。一部の実施形態において、原料は、少なくとも２０モル％の１１００Ｋにおけるシリサイド、カーバイド、及びボライドの総硬質相分率を有することによって特徴づけられ、原料のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１３００Ｋである。
【０００８】
また、本明細書において、本開示の実施形態における溶接原料から形成されるハードフェーシング層の実施形態が開示される。
【０００９】
一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、少なくとも約８５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスを含むことができる。一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、少なくとも約９０重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスを含むことができる。一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、少なくとも約９５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスを含むことができる。
【００１０】
一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、少なくとも１０体積％の総体積分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドを含むことができ、シリサイド相の硬度は１２００ＨＶ以下であり、ハードフェーシング層は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する。一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、少なくとも１５体積％の総体積分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドを含むことができ、シリサイド相の硬度は１００ＨＶ以下であり、ハードフェーシング層は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する。一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、少なくとも２０体積％の総体積分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドを含むことができ、シリサイド相の硬度は８００ＨＶ以下であり、ハードフェーシング層は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する。
【００１１】
一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、多くて１．０ｍｍ３のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり２つ以下の割れを含み得、ハードフェーシング層は全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する。一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、多くて０．９ｍｍ３のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり１つ以下の割れを含み得、ハードフェーシング層は全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する。一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、多くて０．８ｍｍ３のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり０の割れを含み得、ハードフェーシング層は全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する。
【００１２】
ハードフェーシング層を塗布する方法であって、該方法は、開示の実施形態のいずれかの溶接原料をレーザー溶接することを含み、該溶接原料は粉末である。
【００１３】
一部の実施形態において、製品は、少なくとも８５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、１１００Ｋにおいて少なくとも１０モル％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含むことができ、合金は、凝固時に不混和性の２つの液相を形成するように構成されるとともに、Ｃｕ系マトリックス内に硬質相を含有する微細構造を形成し、合金のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１６００Ｋであり、合金は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する。
【００１４】
一部の実施形態において、製品は、少なくとも９０重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、１１００Ｋにおいて少なくとも１５モル％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含むことができ、合金のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１４００Ｋである。一部の実施形態において、製品は、少なくとも９５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、１１００Ｋにおいて少なくとも２０モル％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含むことができ、合金のシリサイド相形成温度は１０００Ｋ〜１３００Ｋである。
【００１５】
一部の実施形態において、製品における合金は、Ｃｕと、重量パーセントにおける約０．１〜約１．０のＣ、約５〜約２０のＣｒ、約１〜約１５のＦｅ、約０〜約５のＮｂ、約５〜約２０のＮｉ、約２〜約５のＳｉ、及び約０〜約５のＴｉとを含む材料を形成する、又は形成するように構成される。
【００１６】
一部の実施形態において、製品における合金は、Ｃｕと、重量％における０．１のＣ、６．５のＣｒ、９のＦｅ、１のＮｂ、１７のＮｉ、３のＳｉ；０．１のＣ、７のＣｒ、９のＦｅ、１のＮｂ、５のＮｉ、４のＳｉ；０．６のＣ、５のＣｒ、５のＦｅ、５のＮｂ、５のＮｉ、４のＳｉ；０．１のＣ、１８のＦｅ、１のＮｂ、７のＮｉ、６のＳｉ；又は０．１のＣ、１４のＦｅ、１のＮｂ、１３のＮｉ、６のＳｉとを含む原料の形態である。
【００１７】
また、本明細書において、製品から形成されるハードフェーシング層の実施形態が開示される。一部の実施形態において、製品は、ハードフェーシング層を形成するように、内燃機関のシリンダーヘッドに塗布される。
【００１８】
一部の実施形態において、製品における合金は粉末の形態である。一部の実施形態において、製品における合金はメタルコアードワイヤの形態である。
【００１９】
また、本明細書において、少なくとも８５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、少なくとも１０体積％の総体積分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドの総体積分率とを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含む製品の実施形態が開示され、シリサイド相の硬度は１２００ＨＶ以下であり、合金は、全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する。
【００２０】
一部の実施形態において、製品は、少なくとも９０重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、シリサイド相及びカーバイド相を含む少なくとも１５体積％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含むことができ、シリサイド相の硬度は１０００ＨＶ以下である。一部の実施形態において、製品は、少なくとも９５重量％のＣｕを含むＣｕ系マトリックスと、少なくとも２０体積％の総硬質相分率でシリサイド、カーバイド、及びボライドとを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含むことができ、シリサイド相の硬度は８００ＨＶ以下である。
【００２１】
また、本明細書において、多くて１．０ｍｍ３のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、ハードフェーシング層形成時に平方インチあたり２つ以下の割れを有する材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含む製品の実施形態が開示され、合金は全体で約２重量％以下のＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを含有する。
【００２２】
一部の実施形態において、製品は、０．９ｍｍ３以下のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、及びハードフェーシング層形成時に平方インチあたり１つ以下の割れを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含むことができる。一部の実施形態において、製品は、０．８ｍｍ３以下のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失、及びハードフェーシング層形成時に平方インチあたり０の割れを含む材料を形成する、又は形成するように構成された合金を含むことができる。
【００２３】
また、本明細書において、銅系メタルコアードワイヤを使用してアルミニウム基材をクラッディングすることを含むレーザー溶接の方法が開示される。
【００２４】
一部の実施形態において、方法は、青色光又は緑色光の短波長レーザーを用いることを含むことができる。一部の実施形態において、方法は、自動車部品をクラッディングすることを含むことができる。一部の実施形態において、方法は、エンジンブロックバルブ又はシリンダーヘッドをクラッディングすることを含むことができる。
【００２５】
一部の実施形態において、方法は、ワイヤがＣｕと、重量％における約０．１〜約１．０のＣ、約０〜約２０のＣｒ、約１〜約２５のＦｅ、約０〜約５のＮｂ、約５〜約２５のＮｉ、約２〜約５のＳｉ、及び約０〜約５のＴｉとを含むことを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、１１００Ｋで存在する硬質相の総モル分率と第２液相の最大相モル分率とを示す合金Ｘ１４の開示の実施形態における相のダイヤグラムを示す。
【図２】図２は、形成する第１シリサイド相の形成温度を示す合金Ｘ１７の開示の実施形態における相のダイヤグラムを示す。
【図３】図３は、シリサイド粒子及びＦＣＣマトリックス相と共に合金Ｘ１４の開示の実施形態におけるＳＥＭイメージを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本開示の実施形態は、これらに限定されないが、ハードフェーシング／ハードバンディング材料、合金、又はそうしたハードフェーシング／ハードバンディング材料を作製するために使用される粉末組成物、ハードフェーシング／ハードバンディング材料を形成する方法、これらのハードフェーシング／ハードバンディング材料を組み込む、若しくはこれらのハードフェーシング／ハードバンディング材料によって保護される部品又は基材を含む。
【００２８】
一部の実施形態において、本明細書に記載されるような銅系合金は、プラズマトランスファードアーク(PTA)及びレーザークラッディングハードフェーシング処理のための適切な原料とすることができる。一部の実施形態は、銅系合金を、ハードフェーシング処理のためのコアードワイヤへと製造することと、ワイヤ供給レーザー及び短波長レーザーを使用した銅系ワイヤ及び粉末の溶接方法とを含む。一部の実施形態において、本明細書に開示する合金は粉末とすることができる。一部の実施形態において、合金は、例えばレーザーによって塗布される溶接材料とすることができる。
【００２９】
特定の用途において、高熱伝導性且つ高耐摩滅性の、割れのないクラッド金属層を形成することが望ましい。銅合金は、高熱伝導性を有するので、高熱伝導クラッディングを必要とする用途に優れた選択である。さらに、銅合金は、優れた靭性と耐亀裂特性とを有する面心立方(FCC)晶構造を形成する。ＦＣＣ銅マトリックスにおけるシリサイド、アルミナイド、ボライド、又はカーバイドなどの硬質相の設計は、合金の耐摩滅性を増大させるために使用することができる。しかしながら、合金における硬質相の形成は、割れやすさや機械加工性に影響を与えることとなる。ゆえに、高い靭性及び耐亀裂を保ちながら耐摩滅性である微細構造を作製するため、硬質相の設計は重要である。
【００３０】
本明細書において、靭性、耐摩滅性、機械加工性、及び合金コストの最適なバランスを提供するように合金において形成される特定の硬質相を伴って開発された銅合金が開示される。Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及び／又はＷなどの高価な元素非含有、又は実質的に非含有のシリサイドを使用することによって、合金のコストを最小に抑えることができる。さらに、これらのタイプのＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及び／又はＷ含有シリサイドの硬度は比較的高く、＞９００ＨＶである。また、合金からＣｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを除くことで、シリサイド相の硬度が低くなり、これが合金の耐亀裂性及び機械加工性を向上させる。
【００３１】
また、Ｃｏを使用しない合金も環境衛生の観点から望ましい。Ｃｏ含有合金は溶接処理時に有害な煙を発生させる。Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを使用しない合金は、製造コストの観点から有利である。さらに、元素Ｆｅ及びＮｉは著しくコストがかかる。Ｍｎはすぐに酸化し、製造及び溶接工程の複雑さを増すため、Ｍｎを使用しない合金は製造及び処理の観点から有利である。複合合金空間において、単に元素を取り除く、又は他のもので置換し、同等の結果を得ることは不可能である。
【００３２】
一部の実施形態において、凝固時に不混和性の２つの液相を形成してＦＣＣ銅マトリックスにおいて硬質シリサイド相を含有する微細構造を形成する合金を特定するため、計算処理における冶金が使用される。凝固時に、銅高含有の１つの不混和性の液相が銅ＦＣＣマトリックス相へと凝固する。他のすべての合金元素高含有の第２の不混和性の液相は、銅ＦＣＣマトリックス内に含有される分離硬質シリサイド相粒子を形成するように凝固する。
【００３３】
本明細書に開示するように、合金という用語は、開示の粉末を形成する化学組成、粉末自体、原料自体、ワイヤ、粉末を含むワイヤ、粉末の加熱及び／又は堆積（例えば、ハードバンディング／ハードフェーシング層）、又は他の方法論によって形成される金属部品の組成、並びに金属部品に関する。
【００３４】
一部の実施形態において、溶接のための、又は他の処理の原料として使用するための、ソリッド又はコアードワイヤ（粉末含有シース）へと製造される合金は、本明細書において特定の化学組成によって記述することができる。例えば、ワイヤは溶射に使用することができる。さらに、以下に開示する組成は、単一のワイヤ、又は複数のワイヤ（２、３、４、又は５つのワイヤなど）の組合せのものとすることができる。
【００３５】
［金属合金組成］
一部の実施形態において、合金はその組成範囲によって適切に特徴づけることができる。一部の実施形態において、合金はその熱力学的条件によって適切に特徴づけることができる。一部の実施形態において、合金は、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及び／又はＷ非含有、又は実質的に非含有とすることができる。「実質的に非含有」という用語は、特定の元素の２重量％（若しくは約２重量％）以下、１重量％（若しくは約１重量％）以下、０．５重量％（若しくは約０．５重量％）以下、０．１重量％（若しくは約０．１重量％）以下、若しくは０．０１重量％（若しくは約０．０１重量％）以下、又は任意のそれらの値同士の間の任意の範囲を意味すると理解することができる。一部の実施形態において、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及びＷを実質的に非含有の合金とは、それらの元素を組み合わせたものすべての２重量％（若しくは約２重量％）以下、１重量％（若しくは約１重量％）以下、０．５重量％（若しくは約０．５重量％）以下、０．１重量％（若しくは約０．１重量％）以下、又は０．０１重量％（若しくは約０．０１重量％）以下であることに関する。
【００３６】
一部の実施形態において、組成は、重量パーセントにおける以下の元素範囲を含むことができる。
Ｃｕ：残量、
Ｂ：０〜２（又は約０〜約２）、
Ｃ：０〜約１．０（又は約０〜約１．０）、
Ｃｒ：約０〜約１２（又は約０〜約１２）、
Ｆｅ：約１〜約２５（又は約１〜約２５）、 
Ｎｂ：約０〜約５（又は約０〜約５）、
Ｎｉ：約５〜約２５（又は約５〜約２５）、
Ｓｉ：約２〜約１１（又は約２〜約１１）、及び
Ｔｉ：約０〜約１（又は約０〜約１）。
【００３７】
一部の実施形態において、組成は、重量パーセントにおける以下の元素範囲を含むことができる。
Ｃｕ：残量、
Ｃｒ：５〜１２（又は約５〜約１２）、
Ｆｅ：５〜９（又は約５〜約９）、
Ｎｉ：５〜１７（又は約５〜約１７）、
Ｓｉ：３〜４（又は約３〜約４）、及び
Ｔｉ：０〜１（又は約０〜約１）。
【００３８】
一部の実施形態において、組成は、重量パーセントにおける以下の元素範囲を含むことができる。
Ｃｕ：残量、
Ｃ：０．１〜１．０（又は約０．１〜約１．０）、
Ｃｒ：５〜２０（又は約５〜約２０）、
Ｆｅ：１〜１５（又は約１〜約１５）、
Ｎｂ：０〜５（又は約０〜約５）、
Ｎｉ：５〜２０（又は約５〜約２０）、
Ｓｉ：２〜５（又は約２〜約５）、及び
Ｔｉ：０〜５（又は約０〜約５）。
【００３９】
一部の実施形態において、組成は、クロム非含有、又は実質的に非含有とすることができる。一部の実施形態において、組成は、重量パーセントにおける以下の元素範囲を含むことができる。
Ｃｕ：残量、
Ｆｅ：１５〜２５（又は約１５〜約２５）、
Ｎｉ：５〜２０（又は約５〜約２０）、及び
Ｓｉ：４〜８（又は約４〜約８）。
【００４０】
一部の実施形態において、組成は、ニッケル非含有、又は実質的に非含有とすることができる。一部の実施形態において、組成は、重量パーセントにおける以下の元素範囲を含むことができる。
Ｃｕ：残量、
Ｆｅ：１５〜２５（又は約１５〜約２５）、及び
Ｓｉ：４〜８（又は約４〜約８）。
【００４１】
表１では、少量のインゴットの形態で作製され、重量パーセントで表した組成、残量Ｃｕと共に、多数の実験用合金を挙げている。
【表１】
2021529668.tif 000003
【００４２】
一部の実施形態において、組成は、Ｎｂ及び／又はＣを含むことができる。一部の実施形態において、Ｎｂ及び／又はＣは微小スケールの微細構造を促すことができる。一部の実施形態において、組成は、重量パーセントにおける以下の元素範囲をさらに含むことができる。
Ｎｂ：０．１〜５（又は約０．１〜約５）、及び
Ｃ：０．０１〜０．６（又は約０．０１〜約０．６）。
【００４３】
一部の実施形態において、組成は、重量パーセントにおける以下の元素範囲をさらに含むことができる。
Ｎｂ：０．１〜２（又は約０．１〜約２）、及び
Ｃ：０．０１〜０．２（又は約０．０１〜約０．２）。
【００４４】
一部の実施形態において、組成は、最小銅含有量を含むことができる。一部の実施形態において、組成は、少なくとも５５重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも６８重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、若しくは少なくとも８０重量％（若しくは少なくとも約５５重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約６５重量％、少なくとも約６８重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約７５重量％、若しくは少なくとも約８０重量％）、又は、任意のそれらの値同士の間の任意の範囲の銅を含むことができる。
【００４５】
一部の実施形態において、組成はホウ素を含むことができる。一部の実施形態において、ホウ素は合金添加物として使用される。一部の実施形態において、組成は、最大２重量％（又は約２重量％）のホウ素を有することができる。一部の実施形態において、組成は、１重量％（又は約１重量％）のホウ素を有することができる。一部の実施形態において、組成は、ホウ素非含有とすることができる。
【００４６】
一部の実施形態において、組成は、銅と、重量パーセントにおける以下の元素範囲とを含むことができる。
Ｆｅ：７．２〜１９．２（又は約７．２〜約１９．２）、
Ｍｎ又はＮｉ：４〜２０．４（又は約４〜約２０．４）、及び
Ｓｉ：２．４〜７．２（又は約２．４〜約７．２）。
【００４７】
一部の実施形態において、組成は、銅と、重量パーセントにおける以下の元素範囲とを含むことができる。
Ｆｅ：７．２〜１０．８（又は約７．２〜約１０．８）、
Ｍｎ又はＮｉ：１３．６〜２０．４（又は約１３．６〜約２０．４）、及び
Ｓｉ：２．４〜３．６（又は約２．４〜約３．６）。
【００４８】
一部の実施形態において、組成は、銅と、重量パーセントにおける以下の元素範囲とを含むことができる。
Ｆｅ：８．１〜９．９（又は約８．１〜約９．９）、
Ｍｎ又はＮｉ：１５．３〜１８．７（又は約１５．３〜約１８．７）、及び
Ｓｉ：２．７〜３．３（又は約２．７〜約３．３）。
【００４９】
一部の実施形態において、組成は、銅と、重量パーセントにおける以下の元素範囲とを含むことができる。
Ｆｅ：７．２〜１０．８（又は約７．２〜約１０．８）、
Ｍｎ又はＮｉ：４〜６（又は約４〜約６）、及び
Ｓｉ：３．２〜４．８（又は約３．２〜約４．８）。
【００５０】
一部の実施形態において、組成は、銅と、重量パーセントにおける以下の元素範囲とを含むことができる。
Ｆｅ：８．１〜９．９（又は約８．１〜約９．９）、
Ｍｎ又はＮｉ：４．５〜５．５（又は約４．５〜約５．５）、及び
Ｓｉ：３．６〜４．４（又は約３．６〜約４．４）。
【００５１】
一部の実施形態において、組成は、銅と、重量パーセントにおける以下の元素範囲とを含むことができる。
Ｆｅ：１２．８〜１９．２（又は約１２．８〜約１９．２）、
Ｍｎ又はＮｉ：１１．２〜１６．８（又は約１１．２〜約１６．８）、
Ｓｉ：３．２〜４．８（又は約３．２〜約４．８）、及び
Ｂ：０．８〜１．２（又は約０．８〜約１．２）。
【００５２】
一部の実施形態において、組成は、銅と、重量パーセントにおける以下の元素範囲とを含むことができる。
Ｆｅ：１４．４〜１７．６（又は約１４．４〜約１７．６）、
Ｍｎ又はＮｉ：１２．６〜１５．４（又は約１２．６〜約１５．４）、
Ｓｉ：３．６〜４．４（又は約３．６〜約４．４）、及び
Ｂ：０．９〜１．１（又は約０．９〜約１．１）。
【００５３】
一部の実施形態において、組成は、銅と、重量パーセントにおける以下の元素範囲とを含むことができる。
Ｆｅ：１１．２〜１６．８（又は約１１．２〜約１６．８）、
Ｍｎ又はＮｉ：１０．４〜１５．６（又は約１０．４〜約１５．６）、及び
Ｓｉ：４．８〜７．２（又は約４．８〜約７．２）。
【００５４】
一部の実施形態において、組成は、銅と、重量パーセントにおける以下の元素範囲とを含むことができる。
Ｆｅ：１２．６〜１５．４（又は約１２．６〜約１５．４）、
Ｍｎ又はＮｉ：１２．６〜１４．３（又は約１２．６〜約１４．３）、及び
Ｓｉ：５．４〜６．６（又は約５．４〜約６．６）。
【００５５】
一部の実施形態において、上述の組成のいずれも、重量パーセントにおける以下の元素範囲をさらに含むことができる。
Ｎｂ：０．８〜１．２（又は約０．８〜約１．２）、及び
Ｃ：０．０８〜０．１２（又は約０．０８〜約０．１２）。
【００５６】
一部の実施形態において、上述の組成のいずれも、重量パーセントにおける以下の元素範囲をさらに含むことができる。
Ｎｂ：０．９〜１．１（又は約０．９〜約１．１）、及び
Ｃ：０．０９〜０．１１（又は約０．０９〜約０．１１）。
【００５７】
一部の実施形態において、開示の組成はワイヤ／粉末、コーティング若しくは他の金属製部品、又はその両方とすることができる。
【００５８】
開示の合金は、上述の元素成分を全体で１００重量％まで含むことができる。一部の実施形態において、合金は、上述に挙げた元素を含むことができる、上述に挙げた元素に限定することができる、又は実質的に上述に挙げた元素からなることができる。一部の実施形態において、合金は、２重量％（若しくは約２重量％）以下、１重量％（若しくは約１重量％）以下、０．５重量％（若しくは約０．５重量％）以下、０．１重量％（若しくは約０．１重量％）以下、若しくは０．０１重量％（若しくは約０．０１重量％）以下、又は任意のそれらの値同士の間の任意の範囲の不純物を含むことができる。不純物は、製造工程において導入されることによって、原料成分に含まれるため、合金に含まれ得る元素又は組成物として理解することができる。一部の実施形態において、不純物は、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、及び／又はＷとすることができる。
【００５９】
さらに、上述の段落に記載される組成のすべてにおいて特定されるＣｕ含有量は、上述のように組成の残量とすることができる、又は、Ｃｕが残量として提供される場合、組成の残量はＣｕ及び他の元素を含み得る。一部の実施形態において、残量は実質的にＣｕからなり、付随する不純物を含み得る。
【００６０】
［熱力学的条件］
一部の実施形態において、合金はその平衡熱力学的条件によって特徴づけることができる。一部の実施形態において、合金は、記載される熱力学的条件の一部を満たすとして特徴づけることができる。一部の実施形態において、合金は、記載される熱力学的条件のすべてを満たすとして特徴づけることができる。
【００６１】
第１の熱力学的条件は、合金のマトリックス化学に関し、合金の熱伝導性を定量化するために使用することができる。この条件は、１２００ＫにおけるＦＣＣ銅高含有マトリックス相の銅組成を特徴づける。一部の実施形態において、マトリックス相における銅含有量が多いと合金の熱伝導性が高くなる。
【００６２】
一部の実施形態において、１２００ＫにおけるＦＣＣマトリックスの銅含有量は、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、若しくは少なくとも９８重量％（若しくは少なくとも約６０重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約７５重量％、少なくとも約８０重量％、少なくとも約８５重量％、少なくとも約９０重量％、少なくとも約９５重量％、若しくは少なくとも約９８重量％）、又は、任意のそれらの値同士の間の任意の範囲である。ＦＣＣマトリックスの銅含有量は、合金のバルク組成における銅含有量に密接に関係するわけではない。一部の実施形態において、マトリックスは、合金組成における銅と比較して１２００Ｋにおいて３０〜５０％（又は約３０〜約５０％）多い銅を含有することができる。
【００６３】
第２の熱力学的条件は合金の耐摩滅性に関し、第２の熱力学的条件は、図１の１０１に示される１１００Ｋにおいて存在する硬質相の総モル分率として規定される。一部の実施形態において、硬質相の総モル分率は、シリサイド、カーバイド、及び／又はボライドを含むことができる。一部の実施形態において、シリサイドの最適な相分率は、耐摩耗性、耐亀裂性、及び機械加工性のバランスが最適な合金を得ることに利用することができるので、硬質シリサイドの相分率を制御することは合金の重要な設計要素であり得る。
【００６４】
一部の実施形態において、１１００Ｋにおける総硬質相分率は、少なくとも５モル％、少なくとも１０モル％、少なくとも１５モル％、少なくとも２０モル％、少なくとも２５モル％、若しくは少なくとも３０モル％（若しくは少なくとも約５モル％、少なくとも約１０モル％、少なくとも約１５モル％、少なくとも約２０モル％、少なくとも約２５モル％、若しくは少なくとも約３０モル％）、又は、任意のそれらの値同士の間の任意の範囲である。
【００６５】
第３の熱力学的条件は合金の耐亀裂性に関し、第３の熱力学的条件は、図１の１０２に示される第２液相の最大相モル分率として規定される。溶接処理時に、合金は２つの液体に分離することができる。一方の液体は延性銅相を形成することができる。他方の液体は、シリサイド及び／又はボライドの存在のためと考えられる、硬質だが脆性の相を形成することができる。このように、第２液相の相分率がより高いことにより、割れやすさが高まったより脆性の相がもたらされることとなる。
【００６６】
一部の実施形態において、この第３の条件は、耐摩滅性及び／又は硬質相形態を予測するため、第２の熱力学的条件（すなわち１１００Ｋにおける総硬質相）と併せて使用することができる。第２液相の最大モル分率を小さくすることで、より微小、且つ微細構造においてより均等に分散されるシリサイド沈殿物が生成されるということが認められた。一部の実施形態において、硬質相形態及びモル分率を制御することは、耐亀裂性且つ耐摩滅性である微細構造を生成するために重要な設計要素となり得る。
【００６７】
一部の実施形態において、最大第２液相分率は、多くて５５モル％、多くて５０モル％、多くて４５モル％、多くて３５モル％、多くて２５モル％、多くて２０モル％、多くて１５モル％、若しくは多くて１０モル％（若しくは多くて約５５モル％、多くて約５０モル％、多くて約４５モル％、多くて約３５モル％、多くて約２５モル％、多くて約２０モル％、多くて約１５モル％、若しくは多くて約１０モル％）、又は、任意のそれらの値同士の間の任意の範囲である。
【００６８】
第４の熱力学的条件は、シリサイド沈殿物の硬度に関する。この条件は、図２の２０１に示される形成する第１シリサイド相の形成温度を特徴づける。シリサイド相の形成温度が上昇すると、シリサイドは、シリサイド形成元素においてより濃縮されて、より硬質なシリサイドを形成することが認められた。一部の実施形態において、シリサイド相の硬度は合金の耐摩耗性、耐亀裂性、及び機械加工性に影響を与えるので、シリサイド相の硬度を制御することは合金の重要な設計要素であり得る。一部の実施形態において、高レベルの硬度を有するシリサイドを含む合金は、適切な耐摩耗性をもたらすことができるが、不十分な耐亀裂性及び機械加工性をもたらし得る。一部の実施形態において、低レベルの硬度を有するシリサイドを含む合金は、不十分な耐摩耗性をもたらし得るが、適切な耐亀裂性及び機械加工性をもたらすことができる。
【００６９】
一部の実施形態において、シリサイド形成温度は、約９００Ｋ〜１７００Ｋ、１０００Ｋ〜１６００Ｋ、１０００Ｋ〜１４００Ｋ、１０００Ｋ〜１３００Ｋ、１１００Ｋ〜１５００Ｋ、若しくは１２００Ｋ〜１４００Ｋ（若しくは約９００Ｋ〜約１７００Ｋ、約１０００Ｋ〜約１６００Ｋ、約１０００Ｋ〜約１４００Ｋ、約１０００Ｋ〜約１３００Ｋ、約１１００Ｋ〜約１５００Ｋ、若しくは約１２００Ｋ〜約１４００Ｋ）、又は、任意のこれらの値同士の間の任意の範囲である。
【００７０】
表２は、４つの熱力学的条件内の多数の実験用合金を挙げており、合金の算出した熱力学的結果を示す。
【表２】
2021529668.tif 000004
【００７１】
［微細構造条件］
一部の実施形態において、合金はその微細構造条件によって記述することができる。一部の実施形態において、合金は、記載される微細構造条件の一部を満たすとして特徴づけることができる。一部の実施形態において、合金は、記載される微細構造条件のすべてを満たすとして特徴づけることができる。
【００７２】
第１の微細構造条件は、硬質粒子及び／又は硬質相の総測定体積分率に関する。一部の実施形態において、この第１の微細構造条件は、シリサイドである硬質粒子及び／又は硬質相の総測定体積に関する。図３は、一実施形態におけるシリサイド粒子３０１を示す。一部の実施形態において、硬質粒子及び／又は硬質相の総測定体積分率は、シリサイド、カーバイド、及び／又はボライドを含むことができる。
【００７３】
一部の実施形態において、硬質粒子及び／又は硬質相の総測定体積分率は、少なくとも５体積％、少なくとも８体積％、少なくとも１０体積％、少なくとも１５体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも２５体積％、若しくは少なくとも３０体積％（若しくは少なくとも約５体積％、少なくとも約８体積％、少なくとも約１０体積％、少なくとも約１５体積％、少なくとも約２０体積％、少なくとも約２５体積％、若しくは少なくとも約３０体積％）、又は、任意のそれらの値同士の間の任意の範囲である。
【００７４】
一部の実施形態において、クロムシリサイドは硬質相として形成する。一部の実施形態において、ニッケルシリサイドは硬質相として形成する。一部の実施形態において、鉄シリサイドは硬質相として形成する。一部の実施形態において、ニッケルボライドは硬質相として形成する。一部の実施形態において、鉄ボライドは硬質相として形成する。一部の実施形態において、硬質相は、クロムシリサイド、ニッケルシリサイド、鉄シリサイド、ニッケルボライド、及び鉄ボライドのうちの２つ以上の組合せとすることができる。一部の実施形態において、硬質相は、ニッケルシリサイド、鉄シリサイド、ニッケルボライド、及び鉄ボライドのうちの２つ以上の組合せとすることができる。
【００７５】
第２の微細構造条件は合金の熱伝導性に関する。銅は、とりわけ、最も高い熱伝導性の金属のうちの１つである。ゆえに、一部の実施形態において、合金のＦＣＣマトリックス相における銅残量を最大にすることは、熱伝導性を最大化するために有利である。図３は、ＦＣＣマトリックス相３０２を示す。合金のマトリックス相における重量％の銅含有量を測定するため、エネルギー分散型分析法(EDS)を使用する。
【００７６】
一部の実施形態において、マトリックスの総銅含有量は、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、若しくは少なくとも９７重量％（若しくは少なくとも約７０重量％、少なくとも約７５重量％、少なくとも約８０重量％、少なくとも約８５重量％、少なくとも約９０重量％、少なくとも約９５重量％、若しくは少なくとも約９７重量％）、又は、任意のそれらの値同士の間の任意の範囲である。
【００７７】
一部の実施形態において、全体の（例えばマトリックスだけでない）合金における総銅は、合金の熱伝導性を増大するように最大化される。一部の実施形態において、最小銅含有量は、少なくとも５５重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも６８重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、若しくは少なくとも８０重量％（若しくは少なくとも約５５重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約６５重量％、少なくとも約６８重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約７５重量％、若しくは少なくとも約８０重量％）、又は、任意のそれらの値同士の間の任意の範囲である。
【００７８】
第３の微細構造条件は、シリサイド相の硬度に関する。一部の実施形態において、シリサイドの硬度を制御することは、耐摩耗性、耐亀裂性、及び機械加工性の最適なバランスを得るために重要な設計要素であり得る。シリサイドの硬度は、シリサイドの形成温度とともに増加させることができる。一部の実施形態において、非常硬質なシリサイド相は、割れやすさが大きく、不十分な機械加工性を有する合金をもたらし得る。シリサイド相の硬度は、５０グラム荷重でビッカース硬度を使用して測定される。
【００７９】
一部の実施形態において、シリサイドの硬度は、多くて１６００ＨＶ、多くて１４００ＨＶ、多くて１２００ＨＶ、多くて８００ＨＶ、多くて４００ＨＶ、多くて３００ＨＶ、若しくは多くて２５０ＨＶ（多くて約１６００ＨＶ、多くて約１４００ＨＶ、多くて約１２００ＨＶ、多くて約８００ＨＶ、多くて約４００ＨＶ、多くて約３００ＨＶ、若しくは多くて約２５０ＨＶ）、又は、任意のこれらの値同士の間の任意の範囲である。一部の実施形態において、シリサイドの硬度は１５０ＨＶ（又は約１５０ＨＶ）以上である。
【００８０】
第４の微細構造条件は沈殿硬質相の微細構造に関する。一部の実施形態において、沈殿硬質相の形態、サイズ及び分布は、熱物理特性及び機械特性に有意な影響を与え得る。一部の実施形態において、硬質相の微小粒状沈殿物、及びその均質な分布は、急速な過冷却により、レーザー処理材料に特有であるとすることができる。このように、概してよりサイズの小さいシリサイド相を有することは有利であるとすることができる。
【００８１】
一部の実施形態において、合金におけるすべてのシリサイドは、２００ミクロン（又は約２００ミクロン）以下の直径を有することができる。一部の実施形態において、合金におけるすべてのシリサイドは、１５０ミクロン（又は約１５０ミクロン）以下の直径を有することができる。一部の実施形態において、合金におけるすべてのシリサイドは、１００ミクロン（又は約１００ミクロン）以下の直径を有することができる。
【００８２】
表３は、合金における実験上測定した多数の微細構造条件結果を挙げている。
【表３】
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【００８３】
［パフォーマンス条件］
一部の実施形態において、合金は多数の所望のパフォーマンス特性を有することができる。一部の実施形態において、合金が、１）金属対金属の高耐摩耗性、２）レーザークラッディング処理によって溶接するとき割れが最小限であるか、割れがない、３）容易な機械加工性、及び／又は４）高熱伝導性の１つ以上を有することが有利であるとすることができる。
【００８４】
金属対金属の耐摺動摩耗性は、ＡＳＴＭ  Ｇ７７試験を使用して定量化することができる。一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、多くて１．４ｍｍ３、多くて１．２ｍｍ３、多くて１．０ｍｍ３、多くて０．８ｍｍ３、多くて０．６ｍｍ３、多くて０．５ｍｍ３、若しくは多くて０．４ｍｍ３（若しくは多くて約１．４ｍｍ３、多くて約１．２ｍｍ３、多くて約１．０ｍｍ３、多くて約０．８ｍｍ３、多くて約０．６ｍｍ３、多くて約０．５ｍｍ３、若しくは多くて約０．４ｍｍ３）、又は、任意のそれらの値同士の間の任意の範囲のＡＳＴＭ  Ｇ７７体積損失を有することができる。
【００８５】
一部の実施形態において、ハードフェーシング層は、コーティングの平方インチあたり５つの割れ、コーティングの平方インチあたり４つの割れ、コーティングの平方インチあたり３つの割れ、コーティングの平方インチあたり２つの割れ、コーティングの平方インチあたり１つの割れ、コーティングの平方インチあたり０の割れを示すことができる。平方インチは無作為に選択可能である。
【００８６】
合金のバルク硬度は、機械加工性の指標として使用することができる。バルク硬度が低いと合金はより機械加工しやすくなる。一部の実施形態において、バルク硬度は、多くて４００ＨＶ、多くて３５０ＨＶ、多くて３００ＨＶ、多くて２５０ＨＶ、多くて２００ＨＶ、多くて１５０ＨＶ、若しくは多くて１００ＨＶ（若しくは多くて約４００ＨＶ、多くて約３５０ＨＶ、多くて約３００ＨＶ、多くて約２５０ＨＶ、多くて約２００ＨＶ、多くて約１５０ＨＶ、若しくは多くて約１００ＨＶ）、又は、任意のこれらの値同士の間の任意の範囲とすることができる。一部の実施形態において、合金は１００ＨＶ（又は約１００ＨＶ）の最小バルク硬度を有することができる。
【００８７】
［製品及び溶接処理のコンセプト］
一部の実施形態において、アルミニウム基材をレーザークラッディングするための新しい処理を開示する。一部の実施形態において、コアードワイヤが使用される。典型的には、アルミニウム基材のハードフェーシング又はクラッディングは粉末原料を使用してなされる。ワイヤにより、クラッディング処理と原料製造との両方において、より高い生産性が可能になるので、ワイヤの使用は有利であるとすることができる。一部の実施形態において、Ｃｕ系メタルコアードワイヤの製造を開示する。一部の実施形態において、メタルコアードワイヤを製造するため、表１に記載される組成のいずれか１つを選択することができる。
【００８８】
一部の実施形態において、製造されたワイヤは溶接処理に使用することができる。一部の実施形態において、ワイヤはレーザー溶接処理に使用することができる。一部の実施形態において、短波長レーザーを使用することができる。一部の実施形態において、青色波長レーザーを使用する。一部の実施形態において、青色波長レーザーは、４００ｎｍ、４２５ｎｍ、４５０ｎｍ、４７５ｎｍ、若しくは５００ｎｍ、又は任意のそれらの値同士の間の任意の範囲の光を出力することができる。一部の実施形態において、緑色波長レーザーを使用する。一部の実施形態において、緑色波長レーザーは、５００ｎｍ、５１５ｎｍ、５２０ｎｍ、５４５ｎｍ、若しくは５７０ｎｍ、又は任意のそれらの値同士の間の任意の範囲の光を出力することができる。一部の実施形態において、ワイヤ溶接処理は自動車用途のクラッディングに使用することができる。一部の実施形態において、ワイヤ溶接処理は、アルミニウムエンジンブロックバルブ又はシリンダーヘッドのクラッディングに使用することができる。一部の実施形態において、ワイヤ溶接処理は、アルミニウム基材のクラッディングに使用することができる。
【００８９】
一部の実施形態において、Ｃｕ系粉末を短波長レーザー溶接処理に使用する。一部の実施形態において、青色レーザー又は緑色波長レーザーを使用する。一部の実施形態において、表１に記載される組成のいずれか１つを、短波長レーザークラッディング処理に使用することができる。
【実施例】
【００９０】
［実施例１］
実施例１は、シリサイド相の形成温度をシリサイド硬度の指標としてどのように使用することができるかを示す。表４は、実験上作製した多数の合金、及びそのそれぞれの測定したシリサイドの化学組成、硬度、及び算出した形成温度のリストを提供する。算出したシリサイド形成温度が上昇すると、シリサイド硬度が対応して増加するということが留意される。これは、硬度を増加させるシリサイド形成元素Ｃｒ及びＳｉが増加したシリサイド組成の直接的な結果である。
【表４】
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【００９１】
［実施例２］
実験分析のため、各銅系ハードフェーシング合金を、０．５インチ厚のアルミニウムプレートにレーザークラッディングした。レーザークラッディング肉盛層に、微小硬さ、密度、弾性係数、熱伝導性、及びＡＳＴＭ  Ｇ１３３往復摺動摩耗試験である試験を行った。
【００９２】
表５は、ガス噴霧、レーザークラッディングし、この研究で特徴づけられた銅合金を挙げている。ＣｕＬＳ７０は、そのエンジンバルブをクラッディングするためにトヨタが使用する合金である。
【表５】
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【００９３】
表６は、各肉盛層の微小硬さ、弾性係数、及び密度の結果を挙げている。一部の態様において、適用時により迅速な機械加工をする目的で材料が低い硬度を有することが有利である。一部の実施形態において、微小硬さは２５０ＨＶ０．３以下である。他の態様において、合金の耐摩耗性を最大にする目的で、硬度を最大化することが有用である。そうしたの態様において、微小硬さは３５０ＨＶ０．３以上である。一部の実施形態において、材料の弾性係数は、１６０ＧＰａ（又は約１６０ＧＰａ）未満とすることができる。一部の実施形態において、材料の弾性係数は、１５０ＧＰａ（又は約１５０ＧＰａ）未満とすることができる。一部の実施形態において、合金の密度は８（又は約８）ｇ／ｃｍ３未満とすることができる。
【表６】
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【００９４】
表７は、熱伝導性試験結果を挙げている。熱伝導性は、室温、１５０℃、２５０℃、及び３５０℃の４つの異なる温度でレーザーフラッシュ分析を使用して測定した。一部の態様において、高熱伝導性を有することが有利である。一部の実施形態において、堆積合金の熱伝導性は、１５０℃において、＞２０Ｗ／ｍ  Ｋ（又は＞約２０Ｗ／ｍ  Ｋ）である。一部の実施形態において、堆積合金の熱伝導性は、１５０℃において、＞３０Ｗ／ｍ  Ｋ（又は＞約３０Ｗ／ｍ  Ｋ）である。一部の実施形態において、堆積合金の熱伝導性は、１５０℃において、＞４０Ｗ／ｍ  Ｋ（又は＞約４０Ｗ／ｍ  Ｋ）である。
【表７】
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【００９５】
表８は、ＡＳＴＭ  Ｇ１３３往復摺動摩耗試験の結果を挙げている。この試験は、所定の荷重でハードフェーシング肉盛層に対して押圧され、サンプルの表面にわたって５，４００回往復運動させる半球状頭部を有するピンを使用する。そして、ピン及びハードフェーシング肉盛層の体積損失を測定する。この試験では、２つの異なるタイプのピンを試験した。１つの群のピンをオーステナイト系鋼から、第２の群のピンをマルテンサイト系鋼から作製した。ピン鋼はエンジンバルブに使用される鋼のタイプをなす。さらに、１２０℃の高温で試験を行った。ピン及び肉盛層の両方の摩耗体積を適用時に極力少なくすることが有利である。
【００９６】
一部の実施形態において、合金に対して走らせたマルテンサイト系ピンの摩耗体積は、０．００６ｍｍ３未満（又は約０．００６ｍｍ３未満）である。一部の実施形態において、合金に対して走らせたマルテンサイト系ピンの摩耗体積は、０．００５ｍｍ３未満（又は約０．００５ｍｍ３未満）である。一部の実施形態において、マルテンサイト系ピンに対して走らせた肉盛層の摩耗体積は、０．０２ｍｍ３未満（又は約０．０２ｍｍ３未満）である。一部の実施形態において、マルテンサイト系ピンに対して走らせた肉盛層の摩耗体積は、０．０１５ｍｍ３未満（又は約０．０１５ｍｍ３未満）である。一部の実施形態において、合金に対して走らせたオーステナイト系ピンの摩耗体積は、０．００２ｍｍ３未満（又は約０．００２ｍｍ３未満）であり、一部の実施形態において、合金に対して走らせたオーステナイト系ピンの摩耗体積は、０．００１ｍｍ３未満（又は約０．００１ｍｍ３未満）である。一部の実施形態において、オーステナイト系ピンに対して走らせた肉盛層の摩耗体積は、０．０２ｍｍ３未満（又は約０．０２ｍｍ３未満）である。一部の実施形態において、オーステナイト系ピンに対して走らせた肉盛層の摩耗体積は、０．０１ｍｍ３未満（又は約０．０１ｍｍ３未満）である。
【表８】
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【００９７】
［用途］
本開示に記載される合金は、多様な用途及び産業に使用可能である。一部の非限定的な使用用途の例は以下を含む。
【００９８】
露天採掘用途は以下の部材、及び以下の部材のコーティングを含む。スラリーパイプラインの耐摩耗性スリーブ及び／又は耐摩耗性ハードフェーシング、ポンプ筐体若しくは羽根車を含む泥水ポンプ部品又は泥水ポンプ部品のハードフェーシング、シュートブロック又はシュートブロックのハードフェーシングを含む給鉱シュート部品、ロータリーブレーカースクリーン、バナナスクリーン、及びシェーカースクリーンを含むがこれらに限定されない分離スクリーン、自生粉砕ミル及び準自生粉砕ミルのライナー、掘削具及び掘削具のハードフェーシング、バケットトラック及びダンプトラックのライナーのための摩耗プレート、採鉱ショベルのヒールブロック及びヒールブロックのハードフェーシング、グレーダー排土板及びグレーダー排土板のハードフェーシング、スタッカーリクレーマー、サイザークラッシャー、採鉱部品及び他の粉砕部品の一般的な摩耗パッケージ。
【００９９】
上述より、創意に富んだ銅系ハードフェーシング合金及び使用方法が開示されることが理解される。いくつかの部品、技術、及び態様がある程度の詳細な事項とともに記載されているが、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく本明細書に上述される特定の設計、構成、及び方法において多くの変更がなされ得ることが明らかである。
【０１００】
別の実施形態の文脈でこの開示に記載された所定の特徴も単一の実施形態において組合せで実施することができる。あるいは、単一の実施形態の文脈で記載された種々の特徴も別々に複数の実施形態で又は任意の適切な副組合せで実施することができる。さらに、特徴を所定の組合せで作用するとして上述し得るものの、記載の組合せにおける１つ以上の特徴を、一部の場合において、組合せから除いて、その組合せを副組合せ又は副組合せの変形として記載することができる。
【０１０１】
方法について、特定の順序で図面に示される又は明細書に記載され得るが、所望の結果を得るために、そうした方法を、示される特定の順序又は連続の順序で行う必要はなく、すべての方法を行う必要はない。示されていない又は記載されていない他の方法を例示の方法及び工程に組み込むことができる。例として、１つ以上のさらなる方法を、記載の方法のいずれかの前、それらの後、それらと同時に、又はそれらの間に行うことができる。さらに、他の実施形態において方法を再度編成又は順序付けすることができる。また、上述の実施形態における種々のシステム構成要素を分離することを、すべての実施形態においてそうした分離を要求するとして理解すべきではなく、一般に、記載の構成要素及びシステムが単一の製品でともに統合できる、又は複数の製品にパッケージ化できるということが理解される必要がある。さらに、他の実施形態はこの開示の範囲内にある。
【０１０２】
具体的に記載されない限り、又は使用される文脈内で理解されない限り、「できる」、「できた」、「し得る」、又は「してもよい」などの条件的文言は、一般に、所定の実施形態が所定の特徴、構成要素、及び／又はステップを含む、又は含まないということを意味すると意図される。このように、そうした条件的文言は、特徴、構成要素、及び／若しくはステップが１つ以上の実施形態に何らかの形で要求されることの示唆を一般に意図しない。
【０１０３】
具体的に記載されない限り、「少なくとも１つのＸ、Ｙ、及びＺ」という記載などの接続的文言は、アイテム、用語等がＸ、Ｙ、又はＺのいずれかであり得るということを意味するように一般に使用される文脈においてあるいは理解される。ゆえに、そうした接続的文言は、所定の実施形態が少なくとも１つのＸ、少なくとも１つのＹ、及び少なくとも１つのＺの存在を要求するということの示唆を一般に意図しない。
【０１０４】
本明細書に使用される「およそ」、「約」、「一般に」、及び「実質的に」という用語などの本明細書に使用される程度の文言は、なお所望の機能をなす又は所望の結果を得る、記載される値、量、又は特徴に近似する、値、量、又は特徴を表す。例として、「およそ」、「約」、「一般に」、及び「実質的に」という用語は、記載される量の１０％以下、５％以下、１％以下、０．１％以下、０．０１％以下の量を指すことができる。記載される量が０である（例えば、まったくない、有しない）場合、上述の範囲は特定の範囲とすることができ、値の特定のパーセンテージ内ではない。例として、記載される量の１０重量体積％以下、５重量体積％以下、１重量体積％以下、０．１重量体積％以下、０．０１重量体積％以下である。さらに、本開示内の表におけるすべての値は、記載される値、又はあるいはおよそ記載される値であると理解される。
【０１０５】
種々の実施形態に関する任意の特定の特徴、態様、方法、特性、特質、性質、属性、構成要素などの本明細書における開示は、本明細書に示される他のすべての実施形態に使用可能である。さらに、本明細書に記載される任意の方法は、記載のステップを行うことに適する任意のデバイスを使用して実施することができるということが認識される。
【０１０６】
本開示の数多くの実施形態及び変形を詳細に記載しているが、他の変形及びこれを用いる方法は当業者に明らかになるものである。したがって、種々の用途、変形、材料、及び代替物は、本明細書における特有の創意に富んだ開示、又は特許請求の範囲から逸脱することなく同等物からなされ得るということが理解される必要がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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