專利名稱：：金屬粉末的制作方法金屬粉末作為燒結(jié)和復(fù)合材料的膠合硬材料(Cementedhardmaterials)由至少兩相組成，即金屬粘合劑相和一種或多種硬材料相?？赏ㄟ^金屬相和硬相的比例來衡量各種性質(zhì)，可通過這種方式設(shè)定膠合硬材料所需的性質(zhì)，例如強(qiáng)度、硬度、彈性模量等。硬材料相通常由碳化鎢組成，但是依據(jù)膠合硬材料工具的應(yīng)用，還可包含立方碳化物，例如碳化釩、碳化鋯、碳化鉭或碳化鈮，它們相互之間的混合碳化物，或者與碳化鎢以及碳化鉻或碳化鉬形成的混合碳化物。還可以使用含氮的立方碳化物("碳氮化物")，例如用以影響燒結(jié)過程中邊界區(qū)的相比例。通常，膠合硬材料中的粘合劑含量為5-15重量％，但是在具體的應(yīng)用環(huán)境中，粘合劑的含量也可以低至3重量％，高至40重量％。在典型的膠合硬材料中，金屬粘合劑相主要包含鈷。由于液相燒結(jié)以及在該過程中碳化相發(fā)生溶解和沉淀，燒結(jié)后的金屬相含有一定比例的溶解的鎢和碳，如果例如碳化鉻用作添加劑，則通常還含有Cr，而對于耐腐蝕性膠合硬材料，則還含有鉬。在很少的情況下，錸或釕也用作添加劑。形成立方碳化物的這些金屬在粘合劑中的比例相當(dāng)?shù)?，這是因?yàn)樗鼈兊娜芙舛葮O低。在燒結(jié)狀態(tài)下，金屬粘合劑相包圍硬材料相，形成鄰接的網(wǎng)絡(luò)，因此也稱為"金屬粘合劑"或"粘合劑"。這種結(jié)構(gòu)對膠合硬材料的強(qiáng)度非常重要。為了生產(chǎn)膠合硬材料，通常在球磨機(jī)或粉碎機(jī)中，將鈷金屬粉末與硬材料粉末在水、醇或丙酮之類的液體中混合并研磨。在此，鈷金屬粉末發(fā)生形變應(yīng)變。對這樣得到的液體懸浮液進(jìn)行干燥，壓制所形成的顆粒材料或粉末("膠合硬材料混合物")，形成壓制體，然后進(jìn)行燒結(jié)，使金屬粘合劑至少部分地熔化，然后，如果合適，通過研磨機(jī)械加工至最終的尺寸，以及/或者施加涂層。研磨操作需要一些工程支出，因?yàn)樵撨^程產(chǎn)生有害健康的細(xì)小粉塵，或者產(chǎn)生研磨淤漿，這些表明有一定的損失，并且為了環(huán)保需要進(jìn)行一些處理，從而導(dǎo)致成本增加。因此，需要控制燒結(jié)過程中壓制體的尺寸變化，使得盡可能不需要研磨操作。在粉末冶金和陶瓷中，燒結(jié)過程中壓制體的尺寸變化稱為收縮。通過燒結(jié)導(dǎo)致的尺寸變化除以壓制體的原始尺寸算出尺寸的線性收縮率(S,)。通常該膠合硬材料工業(yè)中，這種線性收縮率的值為15-23%。該數(shù)值取決于許多參數(shù)，例如加入的有機(jī)助劑(例如，作為壓制助劑的石蠟、低分子量聚乙烯或長鏈脂肪酸的酯或酰胺，用于在噴霧干燥后穩(wěn)定顆粒的成膜劑，例如聚乙二醇或聚乙烯基醇，或抗氧化劑，例如羥胺或抗壞血酸)。這些有機(jī)助劑也稱為有機(jī)添加劑。影響收縮及其各向同性性質(zhì)的其它參數(shù)是，例如，硬材料粉末的粒度和粒度分布，混合和研磨條件以及壓制體的幾何形狀。更基本的原因是這些參數(shù)和添加劑會影響壓制膠合硬材料混合物形成壓制體過程中的壓實(shí)過程。此外，元素碳或難熔金屬粉末用作其它添加劑(無機(jī)添加劑)，以控制燒結(jié)過程中的碳含量，該因素同樣會影響收縮和各向同性性質(zhì)。在工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的軸向壓制體的情況中，由于壓實(shí)過程中存在內(nèi)摩擦和壁上的摩擦，導(dǎo)致壓制密度呈各向異性，通過改變之前所述的一系列參數(shù)都無法消除這種各向異性。這些密度各向異性導(dǎo)致在空間的兩維或三維維度上發(fā)生不同的收縮(各向異性收縮)，因而導(dǎo)致燒結(jié)件產(chǎn)生應(yīng)變，甚至破裂，因此，必須盡可能地使該各向異性最小化。通常的經(jīng)驗(yàn)是，壓制過程中的收縮程度越小，致密化能力越好，則從工藝學(xué)角度看，能更好地將收縮率控制在理想的公差內(nèi)，降低收縮的各向異性。再通過對壓制材料的合適的設(shè)計(jì)，則可以生產(chǎn)出具有或接近最終尺寸的燒結(jié)部件。對于具有所需最終尺寸的燒結(jié)部件而言，研磨操作是多余的。在軸向壓制的情況中，經(jīng)驗(yàn)表明垂直于壓制方向與平行于壓制方向上的收縮是不同的。但是，對于簡單的幾何結(jié)構(gòu)，例如立方或具有垂直于壓制方向的正方形區(qū)域的板，垂直于壓制方向的兩個(gè)方向上的收縮沒有很大不同，這樣足以確定在垂直于壓制方向的兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上的收縮率。EP0937781Bl描述了用作粘合劑的鈷金屬粉末的粒度如何影響在通過單軸壓制由粒度小于1微米的碳化鉤制備鈷粘合的膠合硬材料的生產(chǎn)過程中不希望出現(xiàn)的收縮各向異性。希望在壓制方向和垂直于壓制方向的方向上獲得完全相同的收縮(=各向同性收縮)，相當(dāng)于參數(shù)K的值為1。K值低于l并且與1的差值越大，則收縮的各向異性程度越高。K值應(yīng)該至少為0.988，以避免需要通過研磨操作進(jìn)行后加工。對于含20%鈷的膠合硬材料，見諸報(bào)告的K值為0細(xì)?？梢砸罁?jù)以下方程式由觀察到的收縮率S(X)計(jì)算K值，其中"s"表示垂直于壓制方向，"p"表示平行于壓制方向可以依據(jù)以下方程式由壓制密度和燒結(jié)密度計(jì)算整體收縮率Sg(X):整體收縮率不考慮三維方向上的任何差異，認(rèn)為是空間內(nèi)三個(gè)方向上的平均收縮率。根據(jù)可能的壓制密度預(yù)測收縮率。由于在例如燒結(jié)的膠合硬材料研磨過程中產(chǎn)生的碳化鎢/鈷復(fù)合物粉塵可能對健康造成危害，以及作為鎳或鈷生產(chǎn)中的副產(chǎn)物，鈷不易得，因此人們相當(dāng)關(guān)注用其它材料代替鈷作為粘合劑相。鎳基粘合劑已經(jīng)用作可能的替代品代替鈷基金屬粘合劑，例如用于耐腐蝕或無磁性類型的膠合硬材料。但是，由于這類膠合硬材料在較高溫度下具有低硬度和高延展性，因此不能用于金屬的切割加工。因此，含鐵和鈷的金屬粘合劑體系是受關(guān)注的重點(diǎn)，已經(jīng)可以從市場上購得。鈷、鎳或鐵金屬粉末之類的元素粉末或預(yù)合金粉末常用作原料與硬材料粉末進(jìn)行混合-研磨。預(yù)合金粉末表示即使事先作為預(yù)合金粉末，在燒結(jié)后具有所需的FeCoNi比例的粘合劑組合物。EP-B-1007751揭示了含有最多36X的用于膠合硬材料應(yīng)用的Fe的膠合硬材料。在此，獲得比鈷粘合的膠合硬材料更優(yōu)越的性能，這是因?yàn)榕c鈷粘合的膠合硬材料相比，燒結(jié)的膠合硬材料具有穩(wěn)定的面心立方(fcc)粘合劑相，前者盡管也具有fcc粘合劑相，但是在燒結(jié)后轉(zhuǎn)化為在使用過程中的較低溫度下更穩(wěn)定的六方相。這種相轉(zhuǎn)變造成微結(jié)構(gòu)的變化(也稱為加工硬化)以及較差的疲勞性質(zhì)，而這些情況在穩(wěn)定的fcc粘合劑相的情況中不可能發(fā)生。EPA-1346074描述了基于FeNi的無鈷類型的粘合劑，該粘合劑用于由膠合硬材料制成的帶有涂層的切割工具。在此，由于fcc粘合劑相在從室溫到燒結(jié)溫度的寬溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性，沒有加工硬化發(fā)生。由于不存在鈷，所以可以推測，可塑粘合劑的高溫性質(zhì)(熱硬度)不能滿足特定應(yīng)用的要求，例如金屬車削。從DE-U-29617040和LeoPrakash的論文(THKarlsruhe,1979)獲知，包含基于FeCoNi的粘合劑相的膠合硬材料在燒結(jié)后冷卻時(shí)發(fā)生相轉(zhuǎn)變，形成馬氏體，該膠合硬材料表現(xiàn)出特別高的熱硬度，通常還具有較高的耐磨損性和更佳的耐化學(xué)腐蝕性。盡管可以由三元體系Fe-Co-Ni的相圖估計(jì)形成馬氏體的區(qū)域，但是在燒結(jié)后溶解在金屬粘合劑中的鎢、碳或鉻的量在燒結(jié)膠合硬材料的兩相區(qū)域中產(chǎn)生偏移，這是因?yàn)檫@些元素穩(wěn)定了fee晶格類型。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于冷卻過程中馬氏體轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的由兩相組成的包含約70%鐵、10%鈷和20^鎳的金屬粘合劑相對于某些膠合硬材料應(yīng)用而言特別耐磨損(B.Wittman,W.D.Schubert,B.Lux,EuroPM2002，Lausanne)。從冶金學(xué)的角度出發(fā)，較佳的是以預(yù)合金粉末的形式使用金屬粘合劑相中的FeCoNi部分，因?yàn)榧航?jīng)知道使用元素粉末(例如Fe、Co和Ni粉末)會導(dǎo)致局部溫差以及熔體共晶Co-W-C、Ni-W-C和Fe-W-C組成位點(diǎn)的局部差異，因而導(dǎo)致過早的局部收縮，燒結(jié)的微結(jié)構(gòu)不均一，以及機(jī)械應(yīng)力。因此，在燒結(jié)過程中要采取化學(xué)均衡措施。EP-A-1079950描述了生產(chǎn)包含合金體系FeCoNi的預(yù)合金金屬粉末的方法。在此，可通過在30(TC-60(TC的溫度下氫氣的作用使共沉淀的金屬復(fù)合物或混合氧化物還原，得到金屬粉末?；蛘?，還可以通過其它方法生產(chǎn)預(yù)合金金屬粉末，其中可以通過擴(kuò)散使金屬組分混合，例如混合和加熱氧化物。如果在室溫下由總組成預(yù)先確定的這些粉末的平衡相組成由兩相組成，則這些粉末通常含有一定比例的生產(chǎn)后冷卻產(chǎn)生的沉淀鐵素體相(體心立方，bcc)，仍然存在的fcc部分(面心立方，fcc)可以是完全或部分亞穩(wěn)定的。因此，在室溫下，合金粉末中待沉淀的bcc組分可能是過飽和的，而且即使在室溫下也可通過粉末的機(jī)械活化促進(jìn)bcc組分的沉淀。由于已知bcc相的形變能力較差，并且由于沉淀它們以細(xì)分散的形式存在，所以在混合-研磨和干燥后得到的含bcc的膠合硬材料粉末難以進(jìn)行壓制。結(jié)果與元素金屬粉末相比，生坯密度低，發(fā)生高各向異性收縮，壓制密度對壓制壓力具有較高的依賴性。盡管有突出的均一性，但是由于工藝加工方面的原因，往往形成兩相的預(yù)合金化的FeCoNi粉末至今還沒有被確定用作生產(chǎn)膠合硬材料的原料。因?yàn)樘蓟u在壓制過程中不發(fā)生變形，并且只有金屬粘合劑相確保壓制過程中必需的延展性，在粘合劑含量減少時(shí)，上述問題變得更突出。因此，從工藝學(xué)角度看，要生產(chǎn)具有以下性質(zhì)的膠合硬材料是極為困難的具有馬氏體粘合劑狀態(tài)，形成該狀態(tài)需要具有極高的鐵含量，因而具有高bcc含量的預(yù)合金粘合劑粉末，以及低粘合劑含量，例如6%。本發(fā)明的目的是利用預(yù)合金化的FeCoNi合金粉末提供一種燒結(jié)的膠合硬材料，該材料包含F(xiàn)eCoNi基金屬粘合劑，燒結(jié)之前具有改善的壓制性質(zhì)，以及可接受的收縮性質(zhì)；并且提供該材料的生產(chǎn)方法，以及適用于該目的的金屬粉末混合物。該目的通過生產(chǎn)膠合硬材料混合物的方法實(shí)現(xiàn)，該方法使用a)至少一種選自鐵/鎳、鐵/鈷、鐵/鎳/鈷和鎳/鈷的預(yù)合金粉末；b)至少一種選自鐵、鎳和鈷的元素粉末或不同于組分a)的選自鐵/鎳、鐵/鈷、鐵/鎳/鈷和鎳/鈷的預(yù)合金粉末；c)硬材料粉末，其中組分a)和b)的總組成含有不超過90重量％的鈷和不超過70重量％的鎳。鐵含量優(yōu)選至少為10重量％。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式是生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的膠合硬材料混合物的方法，其中粘合劑的總組成包含不超過90重量X的Co、不超過70重量X的Ni和至少10重量X的Fe，其中鐵含量滿足以下不等式F"100%_.%Co'90%%M'70%(其中Fe:鐵含量，單位為重量％;%Co:鈷含量，單位為重量％;%Ni:鎳含量，單位為重量％)，使用至少兩種粘合劑粉末a)和b)，一種粘合劑粉末中的鐵含量低于粘合劑總組成中的鐵含量，而另一種粘合劑粉末中的鐵含量高于粘合劑總組成中的鐵含量，至少一種粘合劑粉末由至少兩種選自鐵、鎳和鈷的元素通過預(yù)合金化形成。已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用預(yù)合金粉末時(shí)，導(dǎo)致致密化性質(zhì)較差的不是金屬粘合劑粉末的bcc相的實(shí)際比例，而是根據(jù)理論預(yù)計(jì)的且在室溫下穩(wěn)定的bcc相的比例，因?yàn)楹芮宄?，預(yù)合金粘合劑粉末的相轉(zhuǎn)變導(dǎo)致致密化性質(zhì)較差(并導(dǎo)致相變硬化)，所述相變是這些粉末在混合-研磨過程中通過機(jī)械誘導(dǎo)發(fā)生的，所述粉末包含一定比例的相，這些相在室溫下仍處于亞穩(wěn)態(tài)。因此，由理論預(yù)計(jì)的室溫下穩(wěn)定的fcc的比例對于有利的壓制和收縮性質(zhì)是非常重要的。組分a)優(yōu)選是預(yù)合金化的金屬粉末，組分b)優(yōu)選是元素粉末或具有不同組成的預(yù)合金粉末，組分a)或b)中的一種特別優(yōu)選具有以下特征如果完全預(yù)合金化，其在室溫下穩(wěn)定的fcc相的比例高于粘合劑總組成中的fcc相比例。特別優(yōu)選的是，組分a)或b)中的一種中鐵的含量低于粘合劑粉末總組成中的鐵含因此，在各種情況中，另一種組分中鐵更豐富，鐵、鎳和鈷的含量之和等于所需的粘合劑總組成(組分a)和b)的總組成)。因?yàn)樵罔F、鈷和鎳的密度和摩爾質(zhì)量非常相近，在本文中體積百分?jǐn)?shù)(體積％)、摩爾百分?jǐn)?shù)(摩爾％)和重量百分?jǐn)?shù)(重量％)的意義相同。所有組分中鎳的總含量優(yōu)選等于或小于粉末混合物的70重量％。當(dāng)鈷含量小于5重量％時(shí)，組分a)和b)中鎳的總含量優(yōu)選等于或小于粉末混合物的45重量％。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)鈷含量小于5重量％時(shí)，兩種組分a)和b)中鎳的總含量等于或小于粉末混合物的45重量％。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，a)是包含鐵/鎳的預(yù)合金粉末，b)是鐵粉末。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，組分a)是如FeNi50/50、FeCo50/50或FeCoNi40/20/40之類的預(yù)合金粉末。本發(fā)明還提供可通過上述方法得到的膠合硬材料混合物。依據(jù)本發(fā)明的該膠合硬材料混合物可用于生產(chǎn)成形制件，優(yōu)選通過壓制和燒結(jié)方法生產(chǎn)成形制件。因此，本發(fā)明還提供包含本發(fā)明的燒結(jié)的金屬粉末混合物的成形制件。所述成形制件含有硬材料。另外，本發(fā)明提供一種可通過對本發(fā)明的膠合硬材料混合物進(jìn)行燒結(jié)得到的膠合硬材料。本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)成形制件的方法，包括以下步驟-提供第一預(yù)合金金屬粉末，-提供元素粉末或第二預(yù)合金化金屬粉末，-混合-研磨兩種組分，得到膠合硬材料混合物，-對該膠合硬材料混合物進(jìn)行壓制和燒結(jié)，得到由膠合硬材料組成的成形制件。生產(chǎn)成形制件的方法如圖6所示。組分a)和b)—起稱為粘合劑粉末10，對該粘合劑粉末10和硬材料粉末20(組分c)進(jìn)行混合-研磨操作100，該操作使用常規(guī)的研磨液體30進(jìn)行，所述研磨液體30例如是水、己烷、乙醇、丙酮，如果合適，還可以包括有機(jī)和/或無機(jī)添加劑(添加劑40)，該操作例如在孔磨機(jī)(boremill)或粉碎機(jī)中進(jìn)行。對得到的懸浮液50進(jìn)行干燥，除去研磨液體90，得到膠合硬材料混合物60。通過壓制操作120將該膠合硬材料混合物壓制為所需的形狀，得到壓制體70。通過常規(guī)方法將該壓制體燒結(jié)，如下文中詳細(xì)描述的(燒結(jié)操作130)。這樣得到由膠合硬材料組成的成形制件90。另外，可以含有常規(guī)助劑。這些助劑具體是有機(jī)和無機(jī)添加劑。有機(jī)助劑添加劑是例如作為壓制助劑的石蠟、低分子量聚乙烯或長鏈脂肪酸的酯或酰胺；用于在噴霧干燥后穩(wěn)定顆粒的成膜劑，例如聚乙二醇或聚乙烯基醇，或抗氧化劑，例如羥胺或抗壞血酸。低分子量有機(jī)化合物特別適合作為有機(jī)添加劑。如果使用聚合物，則合適的聚合物是具有低上限溫度、優(yōu)選低于250'C的聚合物，例如聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯，以及聚乙酸乙烯酯或聚縮醛均聚物或共聚物。以組分a、b和c的總量為基準(zhǔn)計(jì)，它們的用量通常為l-5重量％。無機(jī)添加劑是例如元素碳或難熔金屬粉末，其加入是為了在燒結(jié)中控制碳平衡，該因素也會影響收縮和各向同性性質(zhì)。作為難熔金屬粉末，可以使用例如鎢、鉻或鉬金屬粉末。通常，它們的用量與膠合硬材料中粘合劑總含量的重量之比小于1:5，優(yōu)選小于1:10。作為碳，可以使用炭黑或石墨。合適的石墨粉末的BET表面積通常為10-30米2/克，優(yōu)選為15-25米2/克，更優(yōu)選為15-20米2/克。粒度分布為d50通常為2-10微米，優(yōu)選為3-7微米，d90通常在5-15微米的范圍內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是粘合劑組合物在壓制過程中存在極小比例的室溫下穩(wěn)定的bcc相，所述粘合劑組合物如果完全預(yù)合金化，它在室溫下將處于bcc/fcc兩相區(qū)域中。這可利用粘合劑的總體組成來實(shí)現(xiàn)，所述組成可通過至少兩種不同的粉末來設(shè)定，其中一種粉末是室溫下穩(wěn)定的bcc(例如，在室溫下穩(wěn)定的鐵粉末或富含鐵的組合物，由一種bcc相組成)，另一種粉末是室溫下穩(wěn)定的fcc，或者在室溫下具有的穩(wěn)定fcc的比例高于假如完全預(yù)合金化時(shí)總組成中的fcc比例。本發(fā)明的另一個(gè)特征是與完全由元素粉末生產(chǎn)的粘合劑組合物相比，在壓制過程中具有極低比例的這種粘合劑組合物的bcc相。這通過利用兩種不同粉末設(shè)定總組成來實(shí)現(xiàn)，與使用元素粉末生產(chǎn)膠合硬材料混合物相比，兩種粉末中的一種具有較高比例的在室溫下穩(wěn)定的fcc相。因此，本發(fā)明優(yōu)選涉及粘合劑(總組成)中FeCoNi的組成范圍，根據(jù)相圖，在室溫下為預(yù)合金形式時(shí)(假設(shè)在混合-研磨過程中的溫度主要在室溫到不超過80。C的范圍內(nèi))，該粘合劑處于兩相bcc(體心立方)/fcc(面心立方)區(qū)域，這樣就達(dá)到了機(jī)械活化沉淀bcc相的先決條件。因?yàn)樵诟邷叵耭cc相更穩(wěn)定，或者fcc的存在區(qū)域更大，所以如果該組合物在室溫下為兩相區(qū)域，則通常FeCoNi體系中的預(yù)合金化金屬粉末在室溫下含過飽和的fcc相，因?yàn)橥ǔ５纳a(chǎn)溫度在400-90(TC，所以往往可以在機(jī)械作用下沉淀bcc相。因此，優(yōu)選的區(qū)域由fcc/bcc兩相區(qū)域與fcc區(qū)域的邊界限定。因此，粘合劑的總組成由一種或多種選自第一組的粉末和選自第二組的粉末組成，所述第一組包括預(yù)合金化的FeCoNi、FeNi、CoNi和Ni粉末(比總組成具有更高比例的室溫下穩(wěn)定的fcc相，或者甚至達(dá)到100X的室溫下穩(wěn)定的fcc，例如Ni粉末或FeNi15/85)，第二組包括穩(wěn)定的單相bcc粉末，以及具有較高比例的室溫下穩(wěn)定的bcc相粉末，例如鐵粉末、最多含有％%Co的FeCo粉末、FeNi82/18或FeCoNi90/5/5。在組成為FeCoNi40/20/40的預(yù)合金粉末中，即使在室溫下，也已經(jīng)通過X射線衍射驚奇地發(fā)現(xiàn)面心立方相，而已經(jīng)公開的這種組成的相圖則顯示，對于該組成而言，僅僅只有面心立方相是穩(wěn)定的。此外，在實(shí)施例1中混合-研磨之后，面心立方相的比例極高，進(jìn)一步表明bcc/fcc兩相區(qū)域與fcc相的界線上的鐵值比文獻(xiàn)中記載的更低。當(dāng)檢查在室溫下已知的表示三元體系的兩相界面體系的二元相圖FeNi(如圖1所示)和FeCo(如圖2所示)時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)公開的相圖FeCoNi(如圖3所示，來自Bradley,Bragg等，J.Iron,SteelInst.1940,(142),第109-110頁)與FeCo相圖在Ni自由邊上吻合(兩相區(qū)域與fee區(qū)域的界線在約10%Fe處)，但是在Co自由邊上有很大差異。雖然依據(jù)三組分相圖，邊界體系FeNi中兩相區(qū)域/fcc的界線約在26%Ni處，在邊界體系FeNi中則在70%Ni處。如果邊界體系(FeNi30/70和FeCo10/90)中的這兩點(diǎn)在三元體系中連接，則室溫下兩相區(qū)域/fcc之間的界線的接近過程可以以直線繪出，以顯示其在三元體系中的接近過程。該過程顯示在圖4中。在該圖中，虛線A表示界線，虛線A左側(cè)的陰影區(qū)表示依據(jù)本發(fā)明的總組成的區(qū)域。類似確定的線還有助于選擇具有極高的室溫下穩(wěn)定的fee含量的粘合劑粉末。有趣的是，依據(jù)這樣得到的界線，可以得出組成FeCoNi40/20/40必須以兩相存在。因此，本發(fā)明優(yōu)選在滿足以下條件的粘合劑總FeCoNi組成下進(jìn)行Co《90%，Ni《70%，以及下式Fe2100%—7-^—7-^(%Co+%M〕(％Co+%M〕該不等式以數(shù)學(xué)的方式描述了圖4中的界線A。鐵粉末優(yōu)選用作組分b)中的元素粉末，但是也可以使用富含鐵的合金粉末。從相圖中可以推導(dǎo)出，在室溫下穩(wěn)定的bcc粉末的該優(yōu)選區(qū)域滿足條件"Ni《10%"和"0)《70%"。還可以使用任何滿足以下條件的富含鐵的預(yù)合金粉末，即它比作為預(yù)合金粉末的總組成具有更高比例的室溫下穩(wěn)定的bcc相。由使用的元素或合金粉末的化學(xué)組成計(jì)算粘合劑的總組成，僅僅考慮使用的粉末的金屬含量，而不考慮氧、氮、碳或任何本身屬有機(jī)物的鈍化劑(例如蠟、聚合物或抗氧化劑，例如抗壞血酸)的含量。特別對于商購羰基鐵粉末，必須考慮上述情況，在該羰基鐵粉末中碳和氮的含量都超過1重量％。然而，它們被稱為元素粉末。依據(jù)本發(fā)明，元素銅、鋅或錫優(yōu)選都不超過痕量，即含量都不超過1000ppm。令人驚奇的是，在文獻(xiàn)中沒有以下信息在FeCoNi粘合的膠合硬材料的情況中，如何控制材料的收縮或各向異性，但是這些信息是控制工業(yè)生產(chǎn)制件使其符合或非常接近最終的尺寸的重要參數(shù)。組分a)是預(yù)合金粉末。預(yù)合金粉末的生產(chǎn)在原理上是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，其描述見例如EP-A1079950和EP-A-865511，其通過參考結(jié)合于此?？赏ㄟ^在30(TC-60(TC的溫度下氫氣的作用使共沉淀的金屬復(fù)合物或混合氧化物還原為金屬粉末來生產(chǎn)這些預(yù)合金粉末?；蛘撸€可以通過其它方法生產(chǎn)預(yù)合金化金屬粉末，其中可以通過擴(kuò)散使金屬組分混合，例如混合和加熱氧化物。也可以采用其它還原氣體在合適的溫度下實(shí)現(xiàn)還原。這些方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，或者可通過少量合適的試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。通過混合和熔化元素粉末，然后使熔體霧化得到的粉末被不恰當(dāng)?shù)胤Q為預(yù)合金化粉末(例如霧化預(yù)合金)，目前這在文獻(xiàn)中也是己知的。這種粉末顯然不包括在本發(fā)明使用的術(shù)語"預(yù)合金粉末"的范圍內(nèi)，它們的性質(zhì)有很大不同。為了生產(chǎn)本發(fā)明使用的預(yù)合金化金屬粉末，將含合適比例的所需金屬的金屬鹽的水溶液例如羧酸、氫氧化物、碳酸鹽或堿式碳酸鹽的水溶液混合。所述金屬鹽優(yōu)選是鐵、鈷或鎳的硝酸鹽、硫酸鹽或鹵化物(特別是氯化物)。這樣形成不溶的金屬化合物，它們從溶液中沉淀，可以過濾除去。沉淀產(chǎn)物由金屬的氫氧化物、碳酸鹽或草酸鹽組成。該沉淀產(chǎn)物可任選地在含氧氣氛中在200-1000'C的溫度下進(jìn)行熱分解(焙燒)。該沉淀產(chǎn)物在沉淀和干燥或焙燒步驟后，可以在300-100(TC的溫度下在氫氣氣氛下還原為預(yù)合金化金屬粉末。組分a)即預(yù)合金粉末包含至少兩種選自鐵、鎳和鈷的金屬。組分a)中預(yù)合金粉末的例子是Co:Ni的比例為在0-200以內(nèi)的任何值的預(yù)合金CoNi粉末，包括含有最多10^Fe的預(yù)合金粉末，含有最多30XFe的FeNi粉末，F(xiàn)eNi50/50。組分b)的例子是FeCo50/50、FeCo20/80、FeCoNi90/5/5、FeNi95/5。組分b)是選自鐵、鎳和鈷的元素粉末，或者其它預(yù)合金粉末。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，組分b)是選自不同于組分a)的鐵/鎳、鐵/鈷、鐵/鎳/鈷和鎳/鈷的預(yù)合金粉末。組分a)和b)的總組成中優(yōu)選含有至少10重量％的鐵和不超過70重量％的鎳。兩種組分a)和b)的室溫下穩(wěn)定的fcc相的比例優(yōu)選是不同的，并且高于相互完全預(yù)合金化時(shí)得到粘合劑總組成中組分a)和b)的fcc相的比例。含有不超過90%的鈷也是有利的。組分a)或b)也可以由具有不同組成的組分組成，這樣，所用的粘合劑粉末的數(shù)量理論上不受限制。在此，依據(jù)本發(fā)明進(jìn)行粘合劑粉末的選擇，即室溫下穩(wěn)定的fcc相的比例高于作為預(yù)合金粉末的總組成中fcc相的比例。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，依據(jù)本發(fā)明的組分b)是常規(guī)鐵粉末，或者組分b)是例如用于粉末冶金學(xué)應(yīng)用的常規(guī)鎳金屬粉末，或者組分b)是常規(guī)鈷粉末。在此情況中，組分b)優(yōu)選是常規(guī)鐵或鎳粉末。這些粉末是具有基本上呈球形、不規(guī)則形狀或碎片形狀顆粒的粉末，例如PCT/EP2004/00736的圖1所顯示的。這些金屬粉末是元素粉末，即這些粉末主要由一種金屬(優(yōu)選純金屬)組成。該粉末可含有正常的雜質(zhì)。這些粉末是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，可以商購。生產(chǎn)這些粉末的許多冶金學(xué)或化學(xué)方法是己知的。如果要生產(chǎn)細(xì)小的粉末，則已知的方法通常從金屬熔化開始。機(jī)械粗粉碎和細(xì)粉碎金屬或合金也常用于生產(chǎn)"常規(guī)粉末"，但是導(dǎo)致粉末顆粒的非球形形態(tài)。如果基本起作用，則該方法是非常簡單且經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)粉末的方法。(W.Schatt，K.P.Wieters，"粉末冶金-加工和材料(PowderMetallurgy-ProcessingandMaterials)",EPMA歐洲粉末冶金協(xié)會(EPMAEuropeanPowderMetallurgyAssociation),1997,5-10)。顆粒的形態(tài)還主要由霧化的類型決定。預(yù)合金粉末是包含點(diǎn)燒結(jié)的(point-sintered)初級顆粒的粉末，因此具有內(nèi)部孔隙，因而可以在混合-研磨過程中粉碎，如WO00/23631Al,第1頁，第26-30行中所述的。另一方面，由熔體霧化的金屬粉末也不適用于所揭示的方法，因?yàn)樗鼈儾痪哂袃?nèi)部孔隙。在上述生產(chǎn)膠合硬材料混合物的混合-研磨方法中，當(dāng)使用霧化的金屬粉末時(shí)，不發(fā)生碎化，而是發(fā)生粉末顆粒的延展性變形，導(dǎo)致在燒結(jié)的膠合硬材料中產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)缺陷。不含任何硬材料的"粘合劑穴"是已知的，這些粘合劑穴是具有高縱橫比的變形金屬顆粒形成的細(xì)長孔，形成過程包括金屬顆粒在液相燒結(jié)過程中熔化，然后在毛細(xì)管力的作用下被周圍的硬材料粉末吸收，從而留下具有變形金屬顆粒形狀的孔。因?yàn)檫@些原因，通過氧化物或草酸鹽的氫還原生產(chǎn)的點(diǎn)燒結(jié)的鈷金屬粉末優(yōu)選用于膠合硬材料的生產(chǎn)。盡管霧化的鈷金屬粉末不難生產(chǎn)，但是由于上述問題，它們還沒有被認(rèn)可用于生產(chǎn)膠合硬材料混合物。除了通過霧化生產(chǎn)用于粉末冶金學(xué)應(yīng)用的常規(guī)元素粉末外，還常使用其它單級金屬冶金學(xué)方法，例如"熔融紡絲"，即將熔體澆鑄到冷卻的輥筒上形成薄的、通常容易破裂的帶，或"坩堝熔化提取"，即將冷卻的、成形的、快速旋轉(zhuǎn)的輥筒浸入金屬熔體中形成顆?；蚶w維。既適用于粉末冶金學(xué)應(yīng)用中使用的常規(guī)元素粉末，也適用于生產(chǎn)本發(fā)明的膠合硬材料混合物的其它生產(chǎn)方法是利用金屬氧化物或金屬鹽還原的化學(xué)途徑(W.Schatt,K.P.Wieters，"粉末冶金-加工和材料(PowderMetallurgyProcessingandMaterials)",EPMA歐洲粉末冶金協(xié)會(EPMAEuropeanPowderMetallurgyAssociation),1997,23-30)，所以該方法的過程(除了使用的原料金屬外)與生產(chǎn)組分a)的過程完全相同。還可以通過金屬氣化和冷凝方法的組合以及通過氣相反應(yīng)生產(chǎn)粒度低于1微米的極細(xì)小的顆粒(W.Schatt,K.P.Wieters,"粉末冶金-加工和材料(PowderMetallurgy-ProcessingandMaterials)",EPMA歐洲粉末冶金協(xié)會(EPMAEuropeanPowderMetallurgyAssociation),1997,39-41)。生產(chǎn)鐵、鎳和FeNi粉末的已知工業(yè)方法是其中金屬羰基化物發(fā)生熱分解的羰基法。在此，粒度為0.3-10微米，粒度小于5微米的粉末通常適用于膠合硬材料的生產(chǎn)，例如從德國巴斯夫公司(BASFAG,Germany)購得的CM型羰基鐵粉末。組分c)，即硬材料粉末原則上是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，可以商購。例如，這些硬材料粉末是元素周期表第4、5和6族金屬的碳化物、硼化物、氮化物粉末。依據(jù)本發(fā)明的粉末混合物中的硬材料粉末特別優(yōu)選是元素周期表第4、5和6族元素的碳化物、硼化物和氮化物；特別是元素鉬、鎢、鉻、鉿、釩、鉭、鈮、鋯的碳化物、硼化物和氮化物。較佳地，硬材料優(yōu)選是氮化鈦、硼化鈦、氮化硼、碳化鈦、碳化鉻或碳化鎢。上述一種或多種化合物可用作硬材料粉末。通常，組分c)，即硬材料粉末的用量為使得組分a)和b):組分c)為1:100至100:1，或1:10至10:1，或1:2至2:1，或1:1。如果硬材料是碳化鎢、氮化硼或氮化鈦，則該比例優(yōu)選為3:1至1:100，或1:1至1:10，或1:2至1:7，或1:3至1:6.3。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，硬材料的用量優(yōu)選為使得該比例為3:1至1:100，或1:1至1:10，或1:2至1:7，或1:3至1:6.3。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，膠合硬材料混合物是組分a)和b)與組分c)的混合物，前提是組分I與組分m的比例為3:l至l:100，或1:1至1:10，或1:2至1:7，或1:3至1:6.3。在用于本發(fā)明的方法之前，平均粒度通常為0.1微米至100微米。作為其它組分，依據(jù)本發(fā)明的膠合硬材料混合物可含有普通的有機(jī)和無機(jī)添加劑，例如上述有機(jī)成膜粘合劑。組分a)(即預(yù)合金粉末)和組分b)(即元素粉末或另一種預(yù)合金粉末)一起構(gòu)成用于組分c)(即硬材料)的所需的粘合劑金屬的組成("總組成")。在此，組分a)和b)共含有至少10重量％的鐵，鎳含量不超過70重量％，鈷含量優(yōu)選不超過90重量％。另外，特別優(yōu)選的是兩種組分a)和b)的總組成中鐵含量滿足以下不等式^%Co*90%%Ni*70%Fe》1007~-^7-^(%Co+%Ni)(%Co+%Ni)(其中Fe:鐵含量，單位為重量％;%Co:鈷含量，單位為重量％;%Ni:鎳含量，單位為重量％)。組分a)和b)中鎳的總含量優(yōu)選等于或小于70重量％。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)鈷含量小于5重量％時(shí)，兩種組分a)和b)中鎳的總含量等于或小于粉末混合物的45重量％。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，組分a)是包含鐵和鎳的預(yù)合金粉末，組分b)是由鐵組成的常規(guī)元素粉末。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，組分a)是選自FeNi50/50和FeCoNi40/20/40的預(yù)合金粉末或鎳金屬粉末。在此，預(yù)合金粉末的成分用元素縮寫表示，數(shù)字表示以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的相應(yīng)的金屬的量。在此情況中，組分b)優(yōu)選是常規(guī)鐵粉末或組成為FeCo50/50、FeCoNi90/5/5或FeNi90/10的預(yù)合金粉末。依據(jù)本發(fā)明，所述膠合硬材料混合物用于通過燒結(jié)生產(chǎn)成形制件。為此目的，對膠合硬材料混合物進(jìn)行壓制和燒結(jié)?？赏ㄟ^粉末冶金工藝中己知的方法加工本發(fā)明的膠合硬材料混合物，形成生坯體，然后在1220-1600。C范圍內(nèi)的溫度下燒結(jié)0.1-20小時(shí)，出現(xiàn)液體金屬粘合劑相。如果存在有機(jī)添加劑，則在燒結(jié)之前必須先除去生坯體中的粘合劑，該處理通過例如加熱到200-45(TC的溫度來實(shí)現(xiàn)，但是也可以采用其它方法。燒結(jié)優(yōu)選在惰性或還原氣氛中或減壓條件下進(jìn)行。作為惰性氣體，可以使用稀有氣體，例如氦氣或氬氣，在一些情況中也可以使用氮?dú)猓梢允褂玫倪€原氣體是氫氣或氫氣與氮?dú)?、稀有氣體的混合物。有時(shí)還可以使用烴。整個(gè)燒結(jié)周期的設(shè)置對于膠合硬材料的機(jī)械性質(zhì)非常重要，但是如果燒結(jié)過程中的致密化接近理論值，則這種設(shè)置對收縮并不重要。下文將通過實(shí)施例說明本發(fā)明。所有實(shí)施例都描述了具有相同的粘合劑標(biāo)稱組成和總組成的膠合硬材料。在粘合劑含量為20%時(shí)的燒結(jié)密度為13.1+/-0.1克/厘米3，則可以使用該平均值計(jì)算整體收縮率，這樣，實(shí)施例的比較更容易進(jìn)行。各燒結(jié)件按金相學(xué)方法制備以用于檢測，孔隙率優(yōu)于依據(jù)ISO4505的A02B02。對比例作為金屬粘合劑粉末，使用預(yù)合金化金屬粉末FeCoNi70/10/20AmperitMAPHM，來自德國H.C.施塔克有限公司(H.C.StarckGmbH,Germany),該粉末具有以下性質(zhì)鐵69.7重量％，鈷10.3重量％，鎳19.5重量％，氧0.51重量％，碳0.0242重量％，F(xiàn)SSS2.86微米。通過X射線衍射分析檢測該粉末。主fcc和bcc反射的高度比為bcc/fcc=3.45。由此可以估計(jì)bcc含量約為78體積X。在球磨機(jī)(容量2升)中，使用5千克直徑為15毫米的膠合硬材料球，以63rpm的轉(zhuǎn)速將100克粘合劑金屬粉末與400克WC(FSSS0.6(ASTMB330),級別WCDS60，制造商H.C.施塔克公司)和2.13克炭黑(比表面積9.6米2/克)在570毫升乙醇和30毫升水中混合-研磨14小時(shí)。通過機(jī)械方法分離除去膠合硬材料球，將得到的懸浮液在玻璃燒瓶中邊旋轉(zhuǎn)邊在65。C和175毫巴的絕對壓力下加熱，以通過蒸餾分離除去研磨液體。這樣得到膠合硬材料粉末，該粉末通過400微米的篩子過篩。依據(jù)X射線衍射分析測定的主bcc/fcc反射的高度比為14.3，即bcc的比例約為94體積X，fcc的比例約為6體積％。由此結(jié)果，可以假定FeCoNi70/10/20的室溫下穩(wěn)定的fcc相的比例不超過6體積％。用固定下沖桿在100、150和200兆帕的壓力下對膠合硬材料粉末進(jìn)行單軸壓制，測定壓制體的密度，壓制體在減壓下在140(TC燒結(jié)1小時(shí)。下表顯示了這樣得到的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>本發(fā)明人推測，相組成的變化是由于室溫下完全預(yù)合金化的粘合劑粉末中面心立方相過飽和，以及由于混合-研磨過程中機(jī)械作用導(dǎo)致從fcc到bcc的轉(zhuǎn)變速率加快。對比例2使用以下元素金屬粉末代替預(yù)合金粘合劑粉末重復(fù)對比例1):<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>由于元素粉末含有一定量的碳，所有炭黑的加入量必須減少到0.84克，以獲得與對比例l相同的碳含量。因?yàn)橹挥蠳i粉末在室溫下是穩(wěn)定的fcc，Co粉末主要是六方相，所以使用的粘合劑粉末中fcc相的重量比例為20.67%;相反，在室溫下穩(wěn)定的fcc的比例為20X，這是因?yàn)殁捊饘俜勰┲械膄cc部分在室溫下是亞穩(wěn)態(tài)的，而鐵在室溫下是bcc，鈷是穩(wěn)定的六方相。得到以下結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>對比例3a)重復(fù)對比例1)，但是0.71克BET表面積為20米V克、d50為3.3微米、d90為6.5微米的石墨粉末作為內(nèi)部潤滑劑加入，炭黑的加入量減少相同的量。得到的結(jié)果示于下表中<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>對比例1和2的比較顯示，使用完全預(yù)合金化的粘合劑粉末得到的生坯密度與使用單獨(dú)的粉末得到的生坯密度相當(dāng)。b)以下對比例3b的過程與對比例3a中相同，但是使用BET表面積為14.2米2/克、d50為6微米、d90為12微米的石墨粉末<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>實(shí)施例4重復(fù)對比例1，但是加入以下量的預(yù)合金粘合劑粉末或Fe金屬粉末代替<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>200780035001炭黑的加入量為2.03克，以使得該配方的碳含量與對比例1中相同。Fee相的總比例為0.5x56.3%=28.3%?；旌?研磨后預(yù)合金粘合劑部分中可視為在室溫下穩(wěn)定的fee相所占的比例難以預(yù)測，因?yàn)槭覝叵略摵辖鸾M成的FeCoNi相圖是未知的，但是應(yīng)該明顯低于50%，這是因?yàn)镕eCoNi40/20/40原料粉末在低于約50(TC的溫度下沉淀bcc相。因此，粘合劑中在室溫下穩(wěn)定的fcc相的比例應(yīng)該小于25%。得到的結(jié)果總結(jié)在下表中<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>實(shí)施例1-5的結(jié)果如圖1所示。可以看出，當(dāng)使用的所有金屬粉末作為單相是穩(wěn)定的，并且室溫下穩(wěn)定的fcc的比例很高時(shí)，生坯密度最高且整體收縮率最低。對比例6重復(fù)對比例2。一部分膠合硬材料粉末在干燥后直接壓制，另一部分如WO2004014586中所述用2重量份石蠟(每98重量份膠合硬材料粉末)進(jìn)行浸漬處理(infiltrate)，以獲得均勻的蠟分布。"上蠟"和"不上蠟"的結(jié)果比較見下表中。對于"上蠟，，的壓制密度值，壓制密度的測量值乘以因數(shù)0.98，這是因?yàn)樵跓Y(jié)過程中蠟被清除。由這些結(jié)果可以得出，使用壓制助劑對于壓制密度和由此確定的整體收縮率而言無影響，但是垂直于壓制方向和平行于壓制方向上觀察到的收縮率之間的差異從不上蠟情況中的約1個(gè)百分點(diǎn)下降到上蠟情況中的0.6-0.8個(gè)百分點(diǎn)。因此，壓制助劑僅僅調(diào)節(jié)了不利的收縮各向異性。在燒結(jié)過程中使用元素粉末的缺點(diǎn)仍然存在。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>對比例7來自對比例1的膠合硬材料粉末用石蠟浸漬，使得含量為2%。根據(jù)蠟含量校正的壓制密度為5.99(100兆帕)、6.39(150兆帕)和6.61(200兆帕)。與對比例1的比較說明添加蠟后生坯密度只有略微提高。從對比例6和對比例7的結(jié)果可以推出，壓制時(shí)的整體致密化性質(zhì)主要由混合-研磨后的粘合劑金屬粉末的相狀態(tài)決定，加入潤滑劑僅起到次要的作用。實(shí)施例8(a)依據(jù)本發(fā)明)按照上述實(shí)施例中類似的方式，生產(chǎn)、壓制和燒結(jié)含有6重量XFeCoNi70/10/20粘合劑的三種膠合硬材料混合物。燒結(jié)溫度為1500°C。粘合劑的配方不同a)由重量比為1:2:2的FeCo50/50、FeNi50/50和Fe粉末組成，b)由完全預(yù)合金的FeCoNi70/10/20組成，c)由元素粉末組成，燒結(jié)密度為14.80克/厘米3+/-0.03，但是配方b)具有孔隙，因此燒結(jié)密度僅為14.54克/厘米3。含6%粘合劑的三種配方的生坯密度和收縮率的差異并不明顯，僅為20%，這是因?yàn)閷τ趬褐屏Χ哉澈蟿┑谋壤旧聿荒敲粗匾Ｅc配方c)比較，配方a)表現(xiàn)出更低的收縮各向異性。配方b)不能燒結(jié)到高密度，這表明生坯密度的均一性差，證明在壓制過程中存在極高的內(nèi)摩擦。因此，不能估計(jì)收縮值。結(jié)果總結(jié)在下表中(在各情況中，a-c依次如下)<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>*由于存在孔隙而無法估計(jì)實(shí)施例9-12(部分依據(jù)本發(fā)明)來自對比例1和2以及實(shí)施例4和5(對比例9和10，實(shí)施例11和12)的膠合硬材料粉末同樣進(jìn)行壓制，測量壓制體，在減壓下在141(TC進(jìn)行燒結(jié)。測量壓制體，確定平行和垂直于壓制方向的尺寸，然后借助壓制狀態(tài)的尺寸測量這兩個(gè)方向上的收縮率。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>過程或相轉(zhuǎn)變的機(jī)械作用而導(dǎo)致的相轉(zhuǎn)變或沉淀，導(dǎo)致在壓制過程中由于形變能力的破壞而實(shí)現(xiàn)致密化的難度增加。因?yàn)轶w心立方相的比例增加，可以推測會在機(jī)械作用下發(fā)生沉淀硬化。另外，已經(jīng)知道體心立方金屬合金比相心立方(phase-centeredcubic)合金更不容易發(fā)生形變，因?yàn)榍罢呔哂懈俚木w滑動面。生坯密度隨著室溫下穩(wěn)定的fcc相的比例增加而不成比例地增加。該結(jié)果顯示在圖5中。實(shí)施例13利用類似于上述實(shí)施例的方法，使用具有相同的總組成(Fe85重量。/c，Ni15重量％)的三種不同的粘合劑金屬粉末與FSSS值為0.6微米的碳化鎢粉末(WC)生產(chǎn)三種膠合硬材料粉末，各含有90重量％的碳化物，不含有其它有機(jī)或無機(jī)添加劑a)使用純鐵和鎳粉末(不依據(jù)本發(fā)明，室溫下穩(wěn)定的fcc相的比例二15%，因?yàn)橹挥墟囋谑覝叵率欠€(wěn)定的fcc)b)使用完全預(yù)合金化的合金粉末(不依據(jù)本發(fā)明)，其包含實(shí)際上完全的bcc相c)使用預(yù)合金化的FeNi50/50和鐵粉末(依據(jù)本發(fā)明)。在此估計(jì)室溫下穩(wěn)定的相的比例如下依據(jù)杠桿原理，從圖4可以預(yù)計(jì)對于FeNi50/50，室溫下穩(wěn)定的fcc相與bcc相的比值必定為2.5:1，這樣給出比例為71.4%。另一方面，因?yàn)樵谡澈蟿┙饘倥浞街写嬖?0%的FeNi50/50粉末，所以室溫下穩(wěn)定的fcc相的比例為0.3x71.4%=21.4%。其它步驟如上述實(shí)施例中所述，但是燒結(jié)在142(TC和減壓的條件下進(jìn)行45分鐘。得到的膠合硬材料粉末不加入蠟就這樣使用。圖7顯示了在粘合劑金屬粉末處于合金狀態(tài)下，在與壓制方向垂直和平行的方向上，收縮率與壓制壓力之間的關(guān)系。當(dāng)使用元素粉末時(shí)，實(shí)際上得到完全各向同性線條實(shí)際上吻合。對于完全預(yù)合金化的粘合劑金屬粉末，觀察到預(yù)期的極高的收縮各向異性，在平行于壓制方向的方向上發(fā)現(xiàn)明顯更強(qiáng)的收縮。在c)依據(jù)本發(fā)明的情況中("FeNi50/50+Fe")，與a)相比收縮率明顯減小，各向異性達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)上可接受的要求(在150兆帕K值為0.9937)。權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)膠合硬材料混合物的方法，該方法使用a)至少一種選自鐵/鎳、鐵/鈷、鐵/鎳/鈷和鎳/鈷的預(yù)合金粉末；b)至少一種選自鐵、鎳和鈷的元素粉末或不同于組分a)的選自鐵/鎳、鐵/鈷、鐵/鎳/鈷和鎳/鈷的預(yù)合金粉末；c)硬材料粉末，其中組分a)和b)總共含有不超過90重量％的鈷和不超過70重量％的鎳，鐵的含量滿足以下不等式<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>Fe</mi><mo>&GreaterEqual;</mo><mn>100</mn><mo>%</mo><mo>-</mo><mfrac><mrow><mo>%</mo><mi>Co</mi><mo>&CenterDot;</mo><mn>90</mn><mo>%</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><mo>%</mo><mi>Co</mi><mo>+</mo><mo>%</mo><mi>Ni</mi><mo>)</mo></mrow></mfrac><mo>-</mo><mfrac><mrow><mo>%</mo><mi>Ni</mi><mo>&CenterDot;</mo><mn>70</mn><mo>%</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><mo>%</mo><mi>Co</mi><mo>+</mo><mo>%</mo><mi>Ni</mi><mo>)</mo></mrow></mfrac><mo>.</mo></mrow>]]></math></maths>2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)膠合硬材料混合物的方法，其特征在于，粘合劑的總組成中包含不超過70重量％的Ni和至少10重量％的Fe，其中鐵含量滿足以下不等式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>使用至少兩種粘合劑粉末a)和b)，一種粘合劑粉末中的鐵含量低于粘合劑總組成中的鐵含量，而另一種粘合劑粉末中的鐵含量高于粘合劑總組成中的鐵含量，至少一種粘合劑粉末由至少兩種選自鐵、鎳和鈷的元素預(yù)合金形成。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述組分中鎳的總含量等于或小于粉末混合物的60%。4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述兩種組分中鐵的總含量等于或大于粉末混合物的5%。5.如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)鈷含量小于5重量％時(shí)，兩種組分中鎳的總含量等于或小于粉末混合物的45重量％。6.如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，組分a)是預(yù)合金化金屬粉末，組分b)是元素粉末，鐵、鎳和鈷的含量之和為所需的粘合劑粉末的總組成。7.如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，a)是包含鐵/鎳的預(yù)合金粉末，b)是鐵粉末。8.如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，組分a)是預(yù)合金粉末FeNi50/50、FeCo50/50或FeCoNi40/20/40。9.一種可通過上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述制得的膠合硬材料混合物。10.—種上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的膠合硬材料混合物在生產(chǎn)成形制件中的應(yīng)用，其中成形制件的生產(chǎn)優(yōu)選通過燒結(jié)進(jìn)行。11.一種成形制件，其包含如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的燒結(jié)的膠合硬材料混合物。12.—種可通過對如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的膠合硬材料混合物進(jìn)行燒結(jié)制得的成形制件。13.—種生產(chǎn)如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的成形制件的方法，其包括以下步驟-提供第一預(yù)合金化金屬粉末，-提供元素粉末或第二預(yù)合金化金屬粉末，-混合-研磨兩種組分，得到膠合硬材料混合物，-對該膠合硬材料混合物進(jìn)行壓制和燒結(jié)，得到由膠合硬材料組成的成形制件。14.一種金屬粉末混合物，其包含a)至少一種選自鐵/鎳、鐵/鈷、鐵/鎳/鈷和鎳/鈷的預(yù)合金粉末；b)至少一種選自鐵、鎳和鈷的元素粉末或不同于組分a)的選自鐵/鎳、鐵/鈷、鐵/鎳/鈷和鎳/鈷的預(yù)合金粉末。15.如權(quán)利要求14所述的金屬粉末混合物，其特征在于，所述組分a)和b)總共含有不超過90重量Q/^的鈷和不超過70重量％的鎳，鐵的含量滿足以下不等式(%C。+%M)(%Co+%A7)16.如權(quán)利要求14-15中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的金屬粉末混合物，其含有有機(jī)和/或無機(jī)添加劑。17.如權(quán)利要求14-16中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的金屬粉末混合物，其含有作為硬材料的組分c)。18.如權(quán)利要求14-17中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的金屬粉末混合物，其是金屬粘合劑混合物。19.如權(quán)利要求14-17中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的金屬粉末混合物在生產(chǎn)用于膠合硬材料的金屬粘合劑中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明涉及一種適用于生產(chǎn)燒結(jié)體的金屬粉末混合物。該粉末混合物適合用作硬金屬粘合劑，含有a)至少一種選自鐵/鎳、鐵/鈷、鐵/鎳/鈷和鎳/鈷的預(yù)合金粉末；b)至少一種選自鐵、鎳和鈷的元素粉末或不同于組分a)的選自鐵/鎳、鐵/鈷、鐵/鎳/鈷和鎳/鈷的預(yù)合金粉末。文檔編號C22C29/00GK101528961SQ200780035001公開日2009年9月9日申請日期2007年9月21日優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日發(fā)明者B·格里斯,L·帕卡什申請人:H.C.施塔克有限公司