[發明專利]在至少一個層中具有被控制的孔隙率的復合預成型坯以及制造和使用方法

無效

• 申請號: 200980121903.2
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN102083574A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 維倫德拉·S·沃克;斯蒂芬·J·馬什爾
• 申請（專利權）人: 博迪科特IMT股份有限公司
• 主分類號: B22F7/08
• 分類號: B22F7/08;B22F5/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曲瑩

1.一種多組分包覆坯段，具有金屬間結合的至少第一和第二組分，所述第一和第二組分響應于塑性變形分別顯示出第一和第二流動應力，并且其中，所述第一和第二組分中至少之一具有大于零的孔隙體積，該孔隙體積預先確定為提供與另一組分的流動應力一致的相應的流動應力。

2.如權利要求1的包覆坯段，其中，該坯段是中空的雙組分坯段，第一組分是完全密實的碳鋼，第二組分是部分地固結到密度是全密度的92％或更小的鎳基合金粉末。

3.如權利要求2的包覆坯段，其中，所述密度的范圍是全密度的約83至92％。

4.如權利要求1的包覆坯段，其中，所述孔隙體積不小于球形粉末的理論全密度的約62至72％。

5.如權利要求1的包覆坯段，其中，所述坯段是熱等靜壓的坯段，并且所述孔隙體積由時間、溫度和壓力的熱等靜壓條件確定。

6.如權利要求1的包覆坯段，其中，所述組分內的所述孔隙體積、濃度和分布提供所述第一和第二組分之間的一致的流動應力。

7.如權利要求1的包覆坯段，其中，所述第一和第二組分的所述流動應力比不大于約2.0。

8.如權利要求1的包覆坯段，其中，塑性變形是熱加工。

9.如權利要求1的包覆坯段，其中，塑性變形是從包括拉拔、直接擠壓、間接積壓、周期式熱軋和曼內斯曼式滾壓的組中選擇的管生產加工方法。

10.如權利要求1的包覆坯段，其中，所述坯段是復合管或包殼管的預成型坯。

11.如權利要求1的包覆坯段，其中，所述坯段在外部被包覆、在內部被包覆或者在坯料的兩面上被包覆，具有大于零的所述孔隙體積的所述組分提供所述包覆，所述組分中的另一組分提供所述坯料。

12.如權利要求1的包覆坯段，其中，具有大于零的所述孔隙體積的所述組分從包括顯示出耐腐蝕性、耐磨損性、強度、電性質、熱性質及其組合的組分的組中選擇。

13.如權利要求1的包覆坯段，其中，具有大于零的所述孔隙體積的所述組分是鎳基合金，所述另一組分是鋼合金。

14.如權利要求1的包覆坯段，其中，所述包覆坯段是雙金屬的。

15.一種包覆坯段，具有結合到耐磨損或耐腐蝕粉末冶金合金組分的結構組分，所述粉末冶金合金組分具有預定的孔隙體積，所述孔隙體積大于零，并且與為響應于塑性變形而提供的流動應力足以相似于所述結構組分的流動應力以在塑性變形后保持所述結合相關。

16.一種生產塑性變形的包覆坯段的方法，所述方法包括如下步驟：

a)提供第一坯段組分；

b)提供與第一坯段組分鄰近的第二坯段組分；

c)將其中一個坯段組分的孔隙率調節至相關的預定值，以響應于塑性變形產生與另一組分的流動應力一致的流動應力；和

d)在第一和第二組分之間產生結合。

17.如權利要求16的方法，其中，提供第一坯段組分的步驟包括：提供預定尺寸和響應于塑性變形的流動應力的鍛造碳鋼坯料的步驟。

18.如權利要求16的方法，其中，提供與第一坯段組分鄰近的第二坯段組分的步驟包括下列步驟：

a)將包套焊接到第一坯段，以產生環形空腔；

b)用耐腐蝕或耐磨損合金粉末填充環形空腔；和

c)在填充空腔的同時使合金粉末振動；以及

d)排空、烘烤并密封包套。

19.如權利要求18的方法，其中，調節其中一個坯段組分的孔隙率并在坯段組分之間產生結合的步驟包括：在預定的溫度和壓力的條件下熱等靜壓所述包套一預定的時間，以建立所述結合并產生預定的孔隙率。

20.如權利要求19的方法，還包括使形成在坯段組分的界面處的金屬間元素溶解的步驟。

21.如權利要求20的方法，其中，使金屬間元素溶解的步驟包括將包覆坯段加熱至擠出溫度并煨透坯段。

22.如權利要求21的方法，還包括潤滑并以預定擠出比擠出所述坯段的步驟。

23.如權利要求16的方法，還包括對結合的完整性進行超聲波檢查。