Claims (5)
EP4299210 1 PATENTTIVAATIMUKSETEP4299210 1 PATENT CLAIMS
1. Komposiittimateriaali (2), joka käsittää ainakin yhden vahvistusvyöhykkeen (4), joka käsittää ytimen-reunan — volframititaanikarbidin (W, Ti)C pyöreän geometrian, volframikarbidista (WC) ja mangaaniteräksestä koostuvan matriisin; jolloin ydin sisältää runsaasti titaania ja reuna sisältää runsaasti volframia; mangaaniteräsvyöhykkeen (6), joka ympäröi kutakin vahvistusvyöhykettä (4); ja rajapintakerroksen (8), joka on sijoitettu kunkin vahvistusvyöhykkeen (4) ja —mangaaniteräsvyöhykkeen (6) väliin; jolloin vahvistusvyöhykkeitä (4) on useita ja kahden vierekkäisen vahvistusvyöhykkeen välinen etäisyys on 1-5 mm; jolloin vahvistusvyöhykkeiden (4) kovuus on 900—1 400 HV/ ja mangaaniteräsvyöhykkeen (6) kovuus on 300-400 HV1 ennen kylmäkarkaisua; — jolloin (W, Ti)C-hiukkasten keskimääräinen raekoko kussakin vahvistusvyöhykkeessä (4) on 0,2—2 um ja WC-hiukkasten keskimääräinen raekoko kussakin vahvistusvyöhykkeessä (4) on 20-30 um, jolloin (W,Ti)C- ja WC-rakeiden keskimääräinen raekoko on mitattu pyyhkäisyelektronimikroskopialla (SEM) tehtävällä analyysillä, jossa näytteistä analysoitiin useita eri alueita ja hiukkaskoot mitattiin Image J-ohjelmistolla, mistä laskettiin keskimääräinen hiukkaskoko; jolloin vahvistusvyöhykkeet on tiivistetty 400-700 MPa:n paineella, jolloin mangaaniteräksen koostumuksella mangaaniteräsvyöhykkeellä (6) on seuraava kemiallinen koostumus painoprosenteissa: hiiltä: 0,5-2,0 %; mangaania: 11-22 %; piitä: 0,2—1,0 %; kromia: 1-2 %; nikkeliä: enintään 0,6 % molybdeeniä: enintään 0,5 % ja —loputFe:tä.1. A composite material (2) comprising at least one reinforcement zone (4) comprising a core-edge — tungsten titanium carbide (W, Ti)C circular geometry, a matrix consisting of tungsten carbide (WC) and manganese steel; wherein the core is rich in titanium and the edge is rich in tungsten; a manganese steel zone (6) surrounding each reinforcement zone (4); and an interface layer (8) disposed between each reinforcement zone (4) and the manganese steel zone (6); wherein there are a plurality of reinforcement zones (4) and the distance between two adjacent reinforcement zones is 1-5 mm; wherein the reinforcement zones (4) have a hardness of 900-1,400 HV/ and the manganese steel zone (6) has a hardness of 300-400 HV1 before cold hardening; — wherein the average grain size of the (W, Ti)C particles in each reinforcement zone (4) is 0.2-2 µm and the average grain size of the WC particles in each reinforcement zone (4) is 20-30 µm, wherein the average grain size of the (W, Ti)C and WC grains has been measured by scanning electron microscopy (SEM) analysis, in which several different areas of the samples were analyzed and the particle sizes were measured using Image J software, from which the average particle size was calculated; wherein the reinforcement zones have been compacted at a pressure of 400-700 MPa, wherein the composition of the manganese steel in the manganese steel zone (6) has the following chemical composition in weight percent: carbon: 0.5-2.0%; manganese: 11-22%; silicon: 0.2-1.0%; chromium: 1-2%; nickel: maximum 0.6% molybdenum: maximum 0.5% and —the rest Fe.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen komposiittimateriaali (2), jossa kunkin rajapintakerroksen (8) paksuus on pyyhkäisyelektronimikroskopialla (SEM) tehdyllä analyysillä mitattuna yli 150 um.The composite material (2) according to claim 1, wherein the thickness of each interface layer (8) is greater than 150 µm as measured by scanning electron microscopy (SEM) analysis.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen komposiittimateriaali (2), jossa vähintään 90 %:lla vahvistusvyöhykkeiden (4) WC-rakeista on epäsäännöllisen prisman muoto.3. Composite material (2) according to claim 1 or 2, wherein at least 90% of the WC grains of the reinforcement zones (4) have the shape of an irregular prism.
EP4299210EP4299210
22
4. Kuluva osa (14), joka käsittää jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaista komposiittimateriaalia (2), jolloin kuluva osa on kartiomurskain, paikallaan oleva leukamurskain tai liikkuva leukamurskain.4. A wearing part (14) comprising a composite material (2) according to any one of claims 1 to 3, wherein the wearing part is a cone crusher, a stationary jaw crusher or a mobile jaw crusher.
5. Menetelmä jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukaisen komposiittimateriaalin (2) valmistamiseksi, jolloin menetelmä käsittää vaiheet, joissa a) sekoitetaan yhteen 65-98 paino-% volframia, 3-90 paino-% titaania, 3-20 paino-% ja 10—20 paino-% katalyysijauheita; jolloin katalyysi valitaan Fe:stä, Co:sta, Ni:stä, Mo:sta, Cr:sta, W'stä, Al:sta tai niiden seoksesta b) puristetaan sekoitetut jauheet yhteen ainakin yhden tiivisteen (20) muodostamiseksi c) sijoitetaan ja kiinnitetään ainakin yksi tiiviste (20) muotin (22) sisäpuolelle; jolloin kahden vierekkäisen vahvistusvyöhykkeen välinen etäisyys on 1-5 mm d) kaadetaan sulaa valumangaaniterästä (24) muottiin (22) ympäröimään kyseistä ainakin yhtä tiivistettä (20) itsestään etenevän korkean lämpötilan synteesi (SHS) - — reaktion käynnistämiseksi valukappaleen (26) tuottamista varten e) tehdään valukappaleelle (26) lämpökäsittely f) sammutetaan valukappale (26), jolloin vaiheessa b) jauheet puristetaan 400-700 mPa:n paineella.5. A method for producing a composite material (2) according to any one of claims 1 to 4, the method comprising the steps of a) mixing together 65-98 wt% tungsten, 3-90 wt% titanium, 3-20 wt% and 10-20 wt% catalyst powders; wherein the catalyst is selected from Fe, Co, Ni, Mo, Cr, W, Al or a mixture thereof; b) pressing the mixed powders together to form at least one seal (20); c) placing and securing at least one seal (20) inside a mold (22); wherein the distance between two adjacent reinforcement zones is 1-5 mm d) pouring molten cast manganese steel (24) into the mold (22) to surround said at least one seal (20) to initiate a self-propagating high temperature synthesis (SHS) reaction for producing a casting (26) e) subjecting the casting (26) to a heat treatment f) quenching the casting (26), whereby in step b) the powders are compressed at a pressure of 400-700 mPa.