КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ЦЕМЕНТИРОВАННЫЙ КАРБИД - МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ СПЛАВ

1. Композитное изделие из спеченного металлического порошка, содержащее
первую область, содержащую цементированные твердые частицы; и
вторую область, содержащую одно из металла и металлического сплава, выбранное из стали, никеля, никелевого сплава, титана, титанового сплава, молибдена, молибденового сплава, кобальта, кобальтового сплава, вольфрама и вольфрамового сплава,
причем первая область металлургически связана со второй областью, и первая область и вторая область имеют толщину более чем 100 мкм.
2. Композитное изделие по п.1, в котором металл или металлический сплав второй области имеет теплопроводность меньше, чем теплопроводность цементированных твердых частиц.
3. Композитное изделие по п.2, в котором металл или металлический сплав второй области имеет теплопроводность меньше, чем 100 Вт/м·К.
4. Композитное изделие по п.1, в котором металл или металлический сплав второй области имеет температуру плавления больше 1200°С.
5. Композитное изделие по п.1, в котором металл или металлический сплав второй области содержит вплоть до 50 об.% одних или более твердых частиц, выбранных из карбида, нитрида, силицида, оксида и их твердых растворов.
6. Композитное изделие по п.1, в котором металл или металлический сплав второй области содержит вплоть до 50 об.% частиц карбида вольфрама.
7. Композитное изделие по п.1, в котором цементированные твердые частицы включают твердые частицы, диспергированные в непрерывной фазе связующего.
8. Композитное изделие по п.1, в котором твердые частицы включают одни ли более частицы, выбранные из карбида, нитрида, борида, силицида, оксида и их твердых растворов, и фаза связующего содержит по меньшей мере одно из кобальта, кобальтового сплава, молибдена, молибденового сплава, никеля, никелевого сплава, железа и железного сплава.
9. Композитное изделие по п.7, в котором твердые частицы включают частицы карбида по меньшей мере одного переходного металла, выбранного из титана, хрома, ванадия, циркония, гафния, тантала, молибдена, ниобия и вольфрама.
10. Композитное изделие по п.1, в котором цементированные твердые частицы включают частицы карбида вольфрама.
11. Композитное изделие по п.10, в котором частицы карбида вольфрама имеют средний размер зерен от 0,3 до 10 мкм.
12. Композитное изделие по п.7, в котором фаза связующего содержит кобальт.
13. Композитное изделие по п.1, в котором цементированные твердые частицы содержат от 2 до 40 об.% сплошной фазы связующего и от 60 до 98 об.% твердых частиц, диспергированных в непрерывной фазе связующего.
14. Композитное изделие по п.1, в котором цементированные твердые частицы включают гибридный цементированный карбид.
15. Композитное изделие по п.14, в котором частицы гибридного цементированного карбида включают
непрерывную фазу цементированного карбида; и
дисперсную фазу цементированного карбида, диспергированную в непрерывной фазе цементированного карбида, где коэффициент примыкания дисперсной фазы цементированного карбида в частицах гибридного цементированного карбида меньше или равен 0,48.
16. Композитное изделие по п.14, в котором объемная доля дисперсной фазы цементированного карбида в частицах гибридного цементированного карбида составляет меньше 50 об.%, и коэффициент примыкания дисперсной фазы цементированного карбида в фазе гибридного цементированного карбида меньше или равен полуторной объемной доле дисперсной фазы в частицах гибридного цементированного карбида.
17. Способ изготовления композитного изделия из спеченного металлического порошка, включающий
получение первого порошка в первой области пресс-формы, причем первый порошок содержит твердые частицы и порошкообразное связующее;
получение второго порошка во второй области пресс-формы, при этом второй порошок контактирует с первым порошком и включает по меньшей мере одно из металлического порошка и металлического сплава, выбранное из стального порошка, никелевого порошка, порошка никелевого сплава, молибденового порошка, порошка молибденового сплава, титанового порошка, порошка титанового сплава, кобальтового порошка, порошка кобальтового сплава, вольфрамового порошка и порошка вольфрамового сплава;
консолидирование первого порошка и второго порошка в пресс-форме, чтобы обеспечить неспеченную прессовку; и
спекание неспеченной прессовки для получения композитного изделия из спеченного металлического порошка, содержащее область цементированных твердых частиц, образованную из первого порошка, и металлургически связанную с металлической второй областью, образованной из второго порошка.
18. Способ по п.17, в котором теплопроводность металлической второй области меньше, чем теплопроводность области цементированных твердых частиц.
19. Способ по п.18, в котором теплопроводность металлической второй области составляет менее 100 Вт/м·К.
20. Способ по п.17, в котором температура плавления металлической второй области составляет больше 1200°С.
21. Способ по п.17, в котором металлическая вторая область содержит вплоть до 50 об.% одних или более твердых частиц, выбранных из группы, состоящей из карбида, нитрида, борида, силицида, оксида и их твердых растворов.
22. Способ по п.17, в котором металлическая вторая область содержит вплоть до 50 об.% частиц карбида вольфрама.
23. Способ по п.17, в котором область цементированных твердых частиц содержит частицы, диспергированные в непрерывной фазе связующего.
24. Способ по п.23, в котором твердые частицы включают одни или более твердых частиц, выбранных из карбида, нитрида, борида, силицида, оксида, и их твердых растворов, и фаза связующего содержит по меньшей мере одно из кобальта, кобальтового сплава, молибдена, молибденового сплава, никеля, никелевого сплава, железа и железного сплава.
25. Способ по п.23, в котором твердые частицы включают частицы карбида по меньшей мере одного переходного металла, выбранного из титана, хрома, ванадия, циркония, гафния, тантала, молибдена, ниобия и вольфрама.
26. Способ по п.17, в котором область цементированных твердых частиц содержит частицы карбида вольфрама.
27. Способ по п.26, в котором частицы карбида вольфрама имеют средний размер зерен от 0,3 до 10 мкм.
28. Способ по п.23, в котором фаза связующего содержит кобальт.
29. Способ по п.17, в котором область цементированных твердых частиц содержит от 2 до 40 об.% сплошной фазы связующего и от 60 до 98 об.% твердых частиц, диспергированных в непрерывной фазе связующего.
30. Способ по п.17, в котором область цементированных частиц содержит частицы гибридного цементированного карбида.
31. Способ по п.30, в котором частицы гибридного цементированного карбида содержат
непрерывную фазу цементированного карбида; и
дисперсную фазу цементированного карбида, диспергированную в непрерывной фазе цементированного карбида;
при этом коэффициент примыкания дисперсной фазы цементированного карбида в частицах гибридного цементированного карбида меньше или равен 0,48.
32. Способ по п.31, в котором объемная доля дисперсной фазы цементированного карбида в частицах гибридного цементированного карбида меньше 50 об.%, и коэффициент примыкания дисперсной фазы цементированного карбида в частицах гибридного цементированного карбида меньше или равен полуторной объемной доле дисперсной фазы в частицах гибридного цементированного карбида.
33. Способ по п.17, в котором металлическая вторая область имеет толщину по меньшей мере 100 мкм.