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1. (WO2018220186) COMPOSITE MATERIAL PRODUCED BY POWDER METALLURGY AND COMPRISING HARD SUBSTANCE PARTICLES, USE OF A COMPOSITE MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCING A COMPONENT FROM A COMPOSITE MATERIAL
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Pub. No.: WO/2018/220186 International Application No.: PCT/EP2018/064490
Publication Date: 06.12.2018 International Filing Date: 01.06.2018
IPC:
C22C 1/04 (2006.01) ,C22C 19/07 (2006.01) ,C22C 32/00 (2006.01)
C CHEMISTRY; METALLURGY
22
METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
C
ALLOYS
1
Making non-ferrous alloys
04
by powder metallurgy
C CHEMISTRY; METALLURGY
22
METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
C
ALLOYS
19
Alloys based on nickel or cobalt
07
based on cobalt
C CHEMISTRY; METALLURGY
22
METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
C
ALLOYS
32
Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
Applicants:
DEUTSCHE EDELSTAHLWERKE SPECIALTY STEEL GMBH & CO. KG [DE/DE]; Auestraße 4 58452 Witten, DE
Inventors:
HILL, Horst; DE
VAN BENNEKOM, André; DE
Agent:
COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB; Bleichstraße 14 40211 Düsseldorf, DE
Priority Data:
17173924.601.06.2017EP
Title (EN) COMPOSITE MATERIAL PRODUCED BY POWDER METALLURGY AND COMPRISING HARD SUBSTANCE PARTICLES, USE OF A COMPOSITE MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCING A COMPONENT FROM A COMPOSITE MATERIAL
(FR) MATÉRIAU COMPOSITE FABRIQUÉ PAR MÉTALLURGIE DES POUDRES, CONTENANT DES PARTICULES DE MATIÈRE DURE, UTILISATION D'UN MATÉRIAU COMPOSITE ET PROCÉDÉ SERVANT À FABRIQUER UN COMPOSANT À PARTIR D'UN MATÉRIAU COMPOSITE
(DE) PULVERMETALLURGISCH HERGESTELLTER, HARTSTOFFPARTIKEL ENTHALTENDER VERBUNDWERKSTOFF, VERWENDUNG EINES VERBUNDWERKSTOFFS UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BAUTEILS AUS EINEM VERBUNDWERKSTOFF
Abstract:
(EN) The invention relates to a cobalt-based composite material that offers an optimized combination of properties for the production of components that, in practical use, are subject to high thermal stresses of typically more than 400°C in conjunction with high corrosive and abrasive stresses. For this purpose, the composite material of the invention has been produced by powder metallurgy and has a matrix having the following composition (in % by weight): C: 0.2-3.0%, Si: < 1.5%, Mn: < 1.5%, Cr: 27.0-32.0%, Ni: < 2.0%, Fe: < 2.0%, at least one element from the group "Mo, W" with the proviso that Mo: ≤ 6.0%, W: ≤ 14.0%, where Mo ≥ 4.0% when W < 0.5% and W ≥ 4.0% when Mo < 0.5%, the balance being cobalt and unavoidable impurities. According to the invention, hard substance particles have been embedded in the matrix in contents of 2.5-30% by weight. For production of components from the material of the invention, a cobalt alloy powder of a composition as per the alloy envisaged by the invention for the matrix is provided. This cobalt alloy powder is mixed with hard substance particles such that the content of hard substance particles in the cobalt alloy powder/hard substance particle mixture obtained is 2.5% to 30% by weight. A solid semifinished product is formed from the cobalt alloy powder/hard substance particle mixture by a sintering method or an additive method. Subsequently, the semifinished product obtained is processed to give the finished component.
(FR) L'invention concerne un matériau composite à base de cobalt, qui offre une combinaison optimale en matière de propriétés en vue de la fabrication de composants, qui, utilisés dans des conditions réelles, sont exposés à de fortes contraintes thermiques, généralement à des températures supérieures à 400 °C, combinées à de fortes contraintes en matière de corrosion et d'abrasion. Le matériau composite selon l'invention est fabriqué à cet effet par métallurgie des poudres et comporte une matrice dotée de la composition suivante (en % en poids) : C : 0,2 - 3,0 %, Si : < 1,5 %, Mn : < 1,5 %, Cr : 27,0 - 32,0 %, Ni : < 2,0 %, Fe : < 2,0 %, au moins un élément issu du groupe « Mo, W » avec pour condition que Mo : ≤ 6,0 %, W : ≤ 14,0 %, étant entendu que Mo ≥ 4,0 % quand W < 0,5 % et W ≥ 4,0 %, quand Mo < 0,5 %, le reste étant du cobalt et des impuretés inévitables. Selon l'invention, des particules de matière dure sont incorporées dans la matrice en des teneurs allant de 2,5 à 30 % en poids. Une poudre d'alliage de cobalt composée selon l'alliage prévu par l'invention pour la matrice est fournie aux fins de la fabrication de composants à partir du matériau selon l'invention. Cette dernière est mélangée à des particules de matière dure de telle manière que la teneur en particules de matière dure sur le mélange obtenu de poudre d'alliage de cobalt et de particules de matière dure est de 2,5 à 30 % en poids. Un produit semi-fini solide est obtenu à partir du mélange de poudre d'alliage de cobalt et de particules de matière dure par un procédé de frittage ou un procédé additif. L'usinage du produit semi-fini obtenu est immédiatement après finalisé pour donner le composant.
(DE) Die Erfindung stellt einen Verbundwerkstoff auf Kobaltbasis zur Verfügung, der eine für die Herstellung von Bauteilen, die im praktischen Einsatz hohen thermischen Belastungen von typischerweise mehr als 400°C in Verbindung mit hohen korrosiven und abrasiven Belastungen ausgesetzt sind, optimierte Eigenschaftskombination bietet. Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff ist hierzu pulvermetallurgisch hergestellt und weist eine Matrix mit folgender Zusammensetzung auf (in Gew.-%): C: 0,2 - 3,0 %, Si: < 1,5 %, Mn: < 1,5 %, Cr: 27,0 - 32,0 %, Ni: < 2,0 %, Fe: < 2,0 %, wenigstens ein Element aus der Gruppe "Mo, W" mit der Maßgabe Mo:≤ 6,0 %, W: ≤ 14,0 %, wobei Mo ≥ 4,0 %, wenn W < 0,5 % und W ≥ 4,0 %, wenn Mo < 0,5 %, Rest Kobalt und unvermeidbare Verunreinigungen. Erfindungsgemäß sind dabei in der Matrix Hartstoffpartikel in Gehalten von 2,5 - 30 Gew.-% eingebettet. Zur Herstellung von Bauteilen aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff, wird ein gemäß der von der Erfindung für die Matrix vorgesehenen Legierung zusammengesetztes Kobaltlegierungspulver bereitgestellt. Dieses wird mit Hartstoffpartikeln derart vermischt, dass der Gehalt an Hartstoffpartikeln an der erhaltenen Kobaltlegierungspulver-Hartstoffpartikel-Mischung 2,5 bis 30 Gew.-% beträgt. Aus der Kobaltlegierungspulver-Hartstoffpartikel-Mischung wird durch ein Sinterverfahren oder ein additives Verfahren ein festes Halbzeug gebildet. Anschließend wird das erhaltene Halbzeug zu dem Bauteil fertig bearbeitet.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
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European Patent Office (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)