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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-31
(45)【発行日】2022-02-08
(54)【発明の名称】研磨物品を形成するプロセス
(51)【国際特許分類】
B24D 3/00 20060101AFI20220201BHJP
B24D 5/06 20060101ALI20220201BHJP
B24D 3/06 20060101ALI20220201BHJP
【ＦＩ】
B24D3/00 340
B24D5/06
B24D3/06 C
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2019555429
(86)(22)【出願日】2017-12-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-02-13
(86)【国際出願番号】 US2017067683
(87)【国際公開番号】W WO2018125722
(87)【国際公開日】2018-07-05
【審査請求日】2019-06-26
(31)【優先権主張番号】201611222046.3
(32)【優先日】2016-12-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】62/450,910
(32)【優先日】2017-01-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】391010770
【氏名又は名称】サンーゴバン アブレイシブズ，インコーポレイティド
(73)【特許権者】
【識別番号】507169495
【氏名又は名称】サン－ゴバン アブラジフ
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100076428
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳
(74)【代理人】
【識別番号】100115071
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康弘
(74)【代理人】
【識別番号】100112508
【弁理士】
【氏名又は名称】高柳 司郎
(74)【代理人】
【識別番号】100116894
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 秀二
(74)【代理人】
【識別番号】100130409
【弁理士】
【氏名又は名称】下山 治
(74)【代理人】
【識別番号】100134175
【弁理士】
【氏名又は名称】永川 行光
(74)【代理人】
【識別番号】100188857
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 智文
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】特許業務法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シャオ、ジー
(72)【発明者】
【氏名】ルオ、アイウン
(72)【発明者】
【氏名】ゴサモ、イグナツィオ
(72)【発明者】
【氏名】スセク、ビビアン
【審査官】小川 真
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１１－５３０４１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５２５２４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３２０４１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－００９７３４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｄ ３／００、３／０６
Ｂ２４Ｄ ５／０６、５／１２
Ｂ２４Ｄ ７／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
メタル・ボンド・マトリックス及び前記メタル・ボンド・マトリックス内に含有された研磨粒子を有する物体を含む少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成するステップと、形成後に前記物体の少なくとも一部分を溶浸させるステップと
を含み、
前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素を前記コア上に形成するステップは、同時に、前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素の前記物体を形成し、前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素を前記コア上に接合するステップを含み、
溶浸させるステップは、前記物体の少なくとも一部分、前記コアの一部分、又は両方の一部分に、溶浸材料を付加するステップを含む、プロセス。
【請求項2】
前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素の少なくとも一部分を加熱するステップをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項3】
メタル・ボンド・マトリックス及び前記メタル・ボンド・マトリックス内に含有された研磨粒子を有する物体を含む少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成するステップであって、同時に、前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素の前記物体を形成し、前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素を前記コア上に接合するステップを含む前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素を前記コア上に形成するステップと、溶浸材料を含む少なくとも１つの溶浸材部分を形成するステップと、
前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素を前記コア上に形成後に、前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素及び前記少なくとも１つの溶浸材部分を加熱して、前記前駆研磨構成要素を前記溶浸材料によって溶浸させ、少なくとも１つの研磨構成要素を前記コア上に形成するステップと
を含むプロセス。
【請求項4】
前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素を前記コア上に形成するステップは、同時に複数の前駆研磨構成要素の物体を形成し、前記複数の前駆研磨構成要素を前記コアに接合するステップを含む、請求項１から３までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項5】
前記溶浸材料は、金属元素、金属合金、又はこれらの組合せを含む、請求項１および３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項6】
前記溶浸材料は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、又はこれらの任意の組合せを含む、請求項１、３および５のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項7】
加熱するステップは、少なくとも前記溶浸材料の溶融温度の温度で行われる、請求項３に記載のプロセス。
【請求項8】
少なくとも１つの前駆研磨構成要素を前記コア上に形成するステップは、メタル・ボンド材料及び前記研磨粒子を含む混合物に圧力を加えるステップを含む、請求項１から７までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項9】
少なくとも１つの前駆研磨構成要素を前記コア上に形成するステップは、単一のプレス成形動作を含む、請求項１から８までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項10】
少なくとも１つの前駆研磨構成要素を前記コア上に形成するステップは、冷間プレス成形を含む、請求項１から９までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項11】
プレス成形は、少なくとも１００ＭＰａ及び多くとも３０００ＭＰａを含む範囲内の圧力で行われる、請求項９又は１０に記載のプロセス。
【請求項12】
プレス成形は、高くても２００℃の温度で行われる、請求項９から１１までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項13】
前記少なくとも１つの前駆研磨構成要素の前記物体は、前記物体の総体積に対して、少なくとも１０％及び多くとも５０体積％の多孔度、
前記物体の総体積に対して、少なくとも２体積％及び多くとも５０体積％の前記研磨粒子の含有率、並びに
前記物体の総体積に対して、少なくとも２０体積％及び多くとも６０体積％の前記メタル・ボンド・マトリックスの含有率を含む、請求項１から１２までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項14】
前記少なくとも１つの研磨構成要素は、前記研磨構成要素の総重量に対して、少なくとも１０重量％及び多くとも４５重量％の前記溶浸材料の含有率、並びに前記研磨構成要素の総体積に対して、多くとも５体積％の多孔度を含む、請求項３、および５から７のいずれか一項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、研磨物品を形成するプロセスに関する。より詳細には、本発明は、少なくとも１つの研磨構成要素及びコアを含む研磨物品を形成するプロセスに関する。
【背景技術】
【0002】
建設業界では、建設材料を切断及び粉砕するために様々な工具を利用する。切断及び粉砕工具は、道路の古い区間を除去又は再仕上げするために必要とされる。加えて、床及び建物の正面に使用される石板などの仕上げ材料を採石及び準備するには、ドリル、切断、及び研磨のための工具が必要である。典型的には、これらの工具は、板又はホイールなどのコアに結合された研磨セグメントを含む。研磨セグメントは、典型的には、個々に形成され、次いで焼結、鑞付け、溶接などによってコアに結合される。研磨セグメントとコアとの間の結合が破損すると、研磨セグメント及び／又はコアの交換が必要になる可能性があり、その結果、休止時間及び生産性の損失が生じる。加えて、研磨セグメントの部分が作業領域から高速で放出されているとき、破損は安全上の問題を招く可能性がある。業界では、研磨工具の改善された形成を引き続き求めている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
一実施例では、プロセスは、メタル・ボンド・マトリックス及びメタル・ボンド・マトリックス内に含有された研磨粒子を有する物体を含む少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することと、形成後に物体の少なくとも一部分を溶浸させることとを含むことができる。
【0004】
一実施例では、プロセスは、メタル・ボンド・マトリックス及びメタル・ボンド・マトリックス内に含有された研磨粒子を有する物体を含む少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することと、少なくとも１つの前駆研磨構成要素を形成しながら、溶浸材料を含む少なくとも１つの溶浸材部分を形成することと、少なくとも１つの前駆研磨構成要素及び少なくとも１つの溶浸材部分を加熱して、前駆研磨構成要素を溶浸材料によって溶浸させ、少なくとも１つの研磨構成要素をコア上に形成することとを含むことができる。
【0005】
本開示は、添付の図面を参照することによって、当業者にはよく理解され、その多数の特徴及び利点が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】一実施例によるプロセスを含む流れ図である。
【図2】一実施例による例示的な研磨物品プリフォームの図である。
【図3】一実施例による例示的な研磨物品プリフォームの一部分の図である。
【図4】別の実施例によるプロセスを含む流れ図である。
【図5】一実施例による例示的な研磨物品の一部分の図である。
【図6】本明細書の別の実施例による例示的な研磨物品の図である。
【図7】一実施例によるカットオフ・ブレードの図である。
【図8】一実施例による連続リムを含む切断ブレードの図である。
【図9】一実施例によるカップ・ホイールの図である。
【図10】一実施例によるターボ・ブレードの図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
異なる図面での同じ参照記号の使用は、類似又は同一の項目を示す。
【0008】
以下は概して、コアに結合された少なくとも１つの研磨構成要素を有する研磨工具を形成するプロセスを対象とする。研磨構成要素は、研磨セグメント又は連続リムとすることができる。特に、このプロセスは、複数の前駆研磨構成要素をコア上に形成することを可能にすることができる単一のプレス成形ステップを含むことができる。このプロセスは、構成要素をコアに取り付けることを容易にするために、レーザ溶接、焼結、又は鑞付けなどの別個のステップを必ずしも必要としない。このプロセスは、コア上の少なくとも１つの前駆研磨構成要素を溶浸させて、コアに結合された少なくとも１つの研磨構成要素を有する研磨工具を形成することを含むことができる。本開示を読んだ後、実施例は研磨工具を形成する合理化されたプロセスを提供することが、当業者には理解されよう。さらに、このプロセスは、手持ち式の応用例におけるブレードに対するＥＮ１３２３６．２０１５などの安全規格に準拠する研磨工具の形成を可能にする。例示的な研磨工具には、カットオフ・ブレード又はコア・ドリルを含むことができる。
【0009】
図１は、例示的な研磨物品を形成するプロセスを示す流れ図を含む。このプロセスは、結合材料組成物を形成するステップ１０１から開始することができる。結合材料組成物は、遷移金属元素、合金、又はこれらの組合せなどの金属元素を含むことができる。例示的な金属元素又は合金は、鉄、鉄合金、タングステン、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、銀、及びこれらの任意の組合せを含むことができる。別法又は追加として、結合材料組成物は、セリウム、ランタン、及びネオジムなどの希土類元素を含むことができる。所望される場合、特定の応用例では、結合材料組成物は、炭化タングステンなどの耐摩耗性成分を含むことができる。所望の結合材料組成物は、異なる応用例に合わせて変動しうることが、当業者には理解されよう。一実施例によれば、結合材料組成物は、粉末の形態とすることができる。たとえば、結合材料組成物は、個々の成分の粒子又はプレアロイ粉を混ぜ合わせたものを含むことができる。粒子は、１．０ミクロン～２５０ミクロンとすることができる。
【0010】
ステップ１０３で、結合材料組成物及び研磨粒子を含む混合物を形成することができる。研磨粒子は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）、又はこれらの任意の組合せなどの超砥粒を含むことができる。特定の実施例では、超砥粒材料は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）、又はこれらの任意の組合せからなることができる。
【0011】
一実施例では、充填剤などの他の材料を混合物に追加することができる。充填剤は、最終的に形成される研磨物品の特性を修正するため、又は形成プロセスを容易にするために、追加することができる。たとえば、研磨工具の耐摩耗性を改善するために、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３などを含む充填剤を追加することができる。さらなる実施例では、充填剤は、グラファイトを含むことができる。充填剤は、最終的に形成される研磨物品内に存在してもしなくてもよい。充填剤は、粉末、顆粒、粒子、又はこれらの組合せの形態とすることができる。
【0012】
一実施例によれば、混合物は、研磨物品の改善された形成を容易にすることができる含有率で、充填剤を含むことができる。たとえば、充填剤の含有率は、混合物の総重量に対して、少なくとも１．５重量％、少なくとも２．５重量％、又は少なくとも４重量％など、少なくとも０．５重量％とすることができる。別の例では、充填剤の含有率は、混合物の総重量に対して、多くとも１１重量％、多くとも９重量％、又は多くとも７．５重量％など、多くとも１２重量％とすることができる。さらなる実施例では、充填剤の含有率は、本明細書に記載の最小又は最大の百分比のいずれかを含む範囲内とすることができる。たとえば、混合物の充填剤の含有率は、少なくとも０．５重量％及び多くとも１２重量％とすることができる。
【0013】
一実施例によれば、混合物は、研磨物品の改善された形成を容易にすることができる含有率で、結合材料組成物を含むことができる。たとえば、混合物は、混合物の総重量に対して、少なくとも２５重量％、少なくとも３１重量％、少なくとも３８重量％、少なくとも４４重量％、少なくとも４９重量％、又は少なくとも５３重量％など、結合材料組成物の少なくとも２０重量％を含むことができる。別の実例では、混合物は、混合物の総重量に対して、多くとも５９重量％、多くとも５１重量％、多くとも４８重量％、又は多くとも４４重量％など、結合材料組成物の多くとも６５重量％を含むことができる。本開示を読んだ後、結合材料組成物の含有率は、所望される場合、異なる応用例によって変動しうることが、当業者には理解されよう。さらなる実例では、混合物は、混合物の総重量に対して、結合材料組成物の少なくとも２０重量％及び多くとも６５重量％を含むことができる。
【0014】
一実施例によれば、混合物は、研磨物品の改善された形成を容易にすることができる含有率で、研磨粒子を含むことができる。たとえば、混合物は、混合物の総重量に対して、少なくとも８重量％、少なくとも１１重量％、少なくとも１８重量％、少なくとも２４重量％、少なくとも２９重量％、又は少なくとも３３重量％など、研磨粒子の少なくとも５重量％を含むことができる。別の実例では、混合物は、混合物の総重量に対して、多くとも４９重量％、多くとも４１重量％、多くとも３８重量％、又は多くとも３４重量％など、研磨粒子の多くとも５５重量％を含むことができる。本開示を読んだ後、研磨粒子の含有率は、所望される場合、異なる動作によって変動しうることも、当業者には理解されよう。さらなる実施例では、混合物は、混合物の総重量に対して、研磨粒子の少なくとも５重量％及び多くとも５５重量％を含むことができる。
【0015】
一実施例では、研磨粒子は、研磨物品の改善された形成を容易にすることができる平均粒径を有することができる。たとえば、平均粒径は、少なくとも３５ミクロン、少なくとも４０ミクロン、少なくとも４５ミクロン、少なくとも５０ミクロン、少なくとも５５ミクロン、少なくとも６０ミクロン、少なくとも７０ミクロン、少なくとも８０ミクロン、少なくとも８５ミクロン、少なくとも９５ミクロン、少なくとも１００ミクロン、少なくとも１２５ミクロン、少なくとも１４０ミクロン、又は少なくとも１８０ミクロンなど、少なくとも３０ミクロンとすることができる。別の実施例では、研磨粒子の平均粒径は、多くとも８６０ミクロン、多くとも７５０ミクロン、多くとも７００ミクロン、多くとも６２０ミクロン、多くとも５００ミクロン、多くとも４５０ミクロン、多くとも４００ミクロン、多くとも３５０ミクロン、多くとも２８０ミクロン、又は多くとも２５０ミクロンなど、多くとも９００ミクロンとすることができる。研磨粒子の平均粒径は、本明細書に開示する最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内とすることができることを理解されたい。たとえば、研磨粒子の平均粒径は、少なくとも３０ミクロン及び多くとも９００ミクロンを含む範囲内とすることができる。研磨粒子径は、研磨物品の応用例に応じて変動しうる。たとえば、ダイヤモンドを含む研磨粒子を必要とする特定の応用例の場合、粗い研磨粒子が所望されることがある。
【0016】
ステップ１０５で、前駆研磨セグメント又は連続リムなどの少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することを実行することができる。本明細書では、前駆とは、最終的に形成されたものではない物品又は物品の一部分を示すことを意図したものである。前駆研磨構成要素は、溶浸されていない研磨構成要素であると理解することができる。一実施例によれば、少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、ステップ１０３で得られた混合物を物体に成形し、同時に物体をコアに接合することを含むことができる。一実施例では、モールド型など、所望の形状を提供することが可能な成形デバイスを使用することができる。混合物は、モールド型内に、たとえば研磨セグメント又は連続リムに対する所望の形状を有する領域内に配置することができる。いくつかの応用例では、モールド型は、複数の前駆研磨セグメントを成形及び形成することを容易にするために、複数のセグメントを含むことができる。
【0017】
別の実施例によれば、モールド型内にコアを配置して、混合物に接触させることができる。応用例に応じて、コアは、固体の金属ディスクなど、リング、リング区間、板、カップ・ホイール体、又はディスクの形態とすることができる。コアは、薄い横断面を有するコアの場合、２５ＣｒＭｏ４、７５Ｃｒ１、Ｃ６０、鋼鉄６５Ｍｎ、若しくは類似の合金鋼などの熱処理形合金鋼を含むことができ、又は厚いコアの場合、Ｓｔ６０のような簡単な構造の鋼鉄を含むことができる。コアの引張り強度は、少なくとも約６００Ｎ／ｍｍ２とすることができる。好適なコアは、当技術分野で知られている様々な冶金技法によって形成することができる。
【0018】
別の実施例によれば、前駆研磨構成要素を成形してコアに接合することを容易にするために、混合物に圧力を加えることができる。一実施例によれば、少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、単一のプレス成形動作を含むことができる。プレス成形には、熱間プレス成形、冷間プレス成形、静水圧プレス成形などを含むことができる。特定の実施例では、プレス成形は、冷間プレス成形を含むことができる。特定の従来のプロセスとは異なり、冷間プレス成形を実行することで、混合物を成形して、グリーン体を有する少なくとも１つの前駆研磨構成要素にし、同時にグリーン体をコアに直接接合して、研磨物品プリフォームを形成することができる。本明細書では、物体について説明するグリーンという用語は、最終的に形成されたものではない物体を指すことを意図したものである。たとえば、グリーン体とは、前駆研磨構成要素の溶浸されていない物体であると理解することができる。より詳細には、少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、単一の冷間プレス成形動作を含むことができる。特定の実施例では、単一の冷間プレス成形動作を実行して、前駆連続リムをコア上に形成し、同時にリムをコアに直接接合することができる。別の特定の実施例では、単一の冷間プレス成形動作を実行して、複数の前駆研磨セグメントを形成し、同時に複数の研磨セグメントをコアに直接接合することができる。
【0019】
図２は、コア２０２に直接取り付けられた複数の前駆研磨セグメント２０１を含む例示的な研磨物品プリフォーム２００の図を含む。各前駆研磨セグメント２０１は、物体２１０を含むことができる。
【0020】
少なくとも１つの実施例によれば、冷間プレス成形などのプレス成形は、研磨物品の改善された形成を容易にすることができる特定の圧力で実施することができる。たとえば、圧力は、少なくとも１００ＭＰａ、少なくとも２００ＭＰａ、少なくとも３００ＭＰａ、少なくとも４００ＭＰａ、少なくとも５００ＭＰａ、少なくとも７００ＭＰａ、又は少なくとも９００ＭＰａとすることができる。別の例では、プレス成形は、多くとも２８００ＭＰａ、多くとも２５００ＭＰａ、多くとも２２５０ＭＰａ、多くとも１８５０ＭＰａ、又は多くとも１５００ＭＰａなど、多くとも３０００ＭＰａの圧力で実行することができる。プレス成形は、本明細書に開示する最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の圧力で実行することができることを理解されたい。たとえば、プレス成形は、少なくとも７００ＭＰａ及び多くとも２２５０ＭＰａを含む範囲内又は少なくとも９００ＭＰａ及び多くとも１８５０ＭＰａを含む範囲内など、少なくとも１００ＭＰａ及び多くとも３０００ＭＰａを含む圧力で実行することができる。別の実施例では、プレス成形は、少なくとも１００ＭＰａ及び多くとも１５００ＭＰａを含む圧力で実行することができる。
【0021】
少なくとも１つの実施例によれば、冷間プレス成形などのプレス成形は、研磨物品の改善された形成を容易にすることができる温度で実施することができる。たとえば、プレス成形は、多くとも２００℃、多くとも１６５℃、多くとも１１５℃、又は多くとも５０℃の温度で実行することができる。別の例では、温度は、少なくとも１０℃とすることができる。プレス成形は、本明細書に開示する最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の温度で実行することができることを理解されたい。たとえば、プレス成形は、少なくとも１５℃及び多くとも５０℃を含む範囲内など、少なくとも１０℃及び多くとも２００℃を含む範囲内の温度で実行することができる。少なくとも１つの実施例によれば、プレス成形は、周囲雰囲気、還元雰囲気、又は不活性雰囲気中で実行することができる。特定の実施例では、プレス成形は、室温（たとえば、１５℃～３２℃）において周囲雰囲気中で実行することができる。
【0022】
一実施例によれば、前駆研磨構成要素は、メタル・ボンド・マトリックス及びメタル・ボンド・マトリックス内に含有された研磨粒子を有するグリーン体を含むことができる。メタル・ボンド・マトリックスは、本明細書に開示する任意の結合材料組成物を含むことができる。特定の実施例では、メタル・ボンド・マトリックスは、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、カルボニル鉄、又はこれらの組合せを含む結合材料組成物を含むことができる。
【0023】
特定の実施例によれば、メタル・ボンド・マトリックスは、式（ＷＣ）ｗＷｘＦｅｙＣｒｚＸ（１－ｗ－ｘ－ｙ－ｚ）によって表すことができる結合材料組成物を含むことができ、上式で、０≦ｗ≦０．８、０≦ｘ≦０．７、０≦ｙ≦０．８、０≦ｚ≦０．０５、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ≦１であり、Ｘは、コバルト及びニッケルなどの他の金属を含むことができる。別の特定の実施例によれば、メタル・ボンド・マトリックスは、式（ＷＣ）ｗＷｘＦｅｙＣｒｚＡｇｖＸ（１－ｖ－ｗ－ｘ－ｙ－ｚ）によって表される結合材料組成物を含むことができ、上式で、０≦ｗ≦０．５、０≦ｘ≦０．４、０≦ｙ≦１．０、０≦ｚ≦０．０５、０≦ｖ≦０．１、ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ≦１であり、Ｘは、コバルト及びニッケルなどの他の金属を含むことができる。
【0024】
別の実施例によれば、前駆研磨構成要素は、研磨物品の改善された形成を容易にすることができる特定の多孔度を有するグリーン体を含むことができる。一実例では、前駆体の多孔度は、物体の総体積に対して、少なくとも１３体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも２８体積％、少なくとも３４体積％、少なくとも４２体積％、少なくとも４８体積％、又は少なくとも５０体積％など、少なくとも１０％とすることができる。別の実例では、前駆体の多孔度は、物体の総体積に対して、多くとも４６体積％、多くとも４３体積％、多くとも３８体積％、多くとも３３体積％、多くとも２８体積％、又は多くとも２０体積％など、多くとも５０体積％とすることができる。前駆体の多孔度は、本明細書に開示する最小及び最大の百分比のいずれかを含む範囲内とすることができることを理解されたい。たとえば、多孔度は、１０体積％～５０体積％とすることができる。別の実施例によれば、前駆研磨構成要素は、網目状に相互連結された孔を含む物体を含むことができる。
【0025】
図１を参照すると、プロセスは、少なくとも１つの前駆研磨構成要素物体の少なくとも一部分を溶浸させるステップ１０７へ進むことができる。一実施例によれば、溶浸は、少なくとも物体の一部分、コアの一部分、又は両方の一部分に、溶浸材料を付加することを含むことができる。図３は、研磨物品プリフォーム３００の一部分の図を含む。前駆研磨セグメント３０１が、コア３０２に取り付けられている。前駆研磨セグメント３０１は、物体３１０を含み、物体３１０は、頂面３１１、側面３１３及び３１４、外周面３１５、並びに内周面３１６を含む。溶浸材料は、溶浸材料が物体に接触している限り、物体のあらゆる表面に付加することができる。たとえば、応用例を容易にするために、溶浸材料を頂面３１１に付加することができる。
【0026】
一実施例では、溶浸材料は、金属、金属合金、又はこれらの組合せを含むことができる。特に、溶浸材料は本質的に、金属、金属合金、又はこれらの組合せからなることができる。例示的な金属は、遷移金属元素、遷移金属元素を含む合金、又はこれらの組合せを含むことができる。特定の実施例では、溶浸材料は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、又はこれらの任意の組合せを含むことができる。たとえば、溶浸材料は、銅を含むことができ、特定の応用例では、溶浸材料は、純銅とすることができる。別の実例では、溶浸材料は、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、又はこれらの組合せを含むことができる。さらなる実例では、溶浸材料は、ＮｉＣｒなどの鑞付け合金、又はＣｕ、Ａｇ、Ｓｎ、及びＴｉのうちの少なくとも１つを含む合金を含むことができる。
【0027】
例示的な実施例では、溶浸材料は、銅－スズ青銅、銅－スズ－亜鉛合金、又はこれらの任意の組合せを含むことができる。特に、銅－スズ青銅のスズ含有率は、３５重量％以下など、２０重量％以下とすることができる。いくつかの例では、銅－青銅は、スズを含まなくてもよい。さらに、銅－スズ青銅中のスズ含有率は、少なくとも３重量％など、少なくとも１重量％とすることができる。同様に、銅－スズ－亜鉛合金のスズ含有率は、１５重量％以下などの、２０重量％以下とすることができる。別法又は追加として、銅－スズ－亜鉛合金中のスズ含有率は、少なくとも３重量％など、少なくとも１重量％とすることができる。銅－スズ－亜鉛合金の亜鉛含有率は、１重量％以下など、２重量％以下とすることができる。銅－スズ－亜鉛合金中の亜鉛含有率は、少なくとも２重量％など、少なくとも０．５重量％とすることができる。
【0028】
さらなる実施例によれば、溶浸材料は、合金の総重量に対して、多くとも４５重量％、多くとも４０重量％、又は多くとも３５重量％など、多くとも５０重量％のスズを含む合金を含むことができる。別の実施例では、溶浸材料は、スズを含まなくてもよい。たとえば、溶浸材料は、０重量％～５０重量％のスズを含む合金を含むことができる。別の実施例では、溶浸材料は、合金の総重量の多くとも２０重量％の含有率で亜鉛を含む合金を含むことができる。さらに別の実施例では、溶浸材料は、亜鉛を含有しなくてもよい。さらなる実施例では、溶浸材料は、０重量％～２０重量％の亜鉛を含む合金を含むことができる。
【0029】
さらなる実施例によれば、溶浸材料の融点は、少なくとも６００℃、少なくとも７２０℃、少なくとも８６０℃、又は少なくとも９５０℃など、少なくとも５８０℃とすることができる。別の実施例では、溶浸材料の融点は、１２００℃以下、１１２０℃以下、１０３０℃以下、９８０℃以下など、１２００℃以下とすることができる。さらなる実施例では、溶浸材料の融点は、５８０℃～１２００℃とすることができる。
【0030】
一実施例では、溶浸材料は、粉末を含むことができる。別の実施例では、溶浸材料は、塊状の合金とすることができる。たとえば、溶浸材料は、金属シートとすることができる。さらに別の実施例では、溶浸材料は、所望の金属成分の粉末を冷間プレス成形することによって形成することができる。粉末は、個々の成分の粒子又はプレアロイ粉を含むことができる。粒子のサイズは、約１００ミクロン以下とすることができる。別法として、溶浸材料は、当技術分野で知られている他の冶金技法によって形成することができる。
【0031】
一実施例によれば、溶浸を容易にするために、前駆構成要素の物体の少なくとも一部分に熱を加えることができる。いくつかの実施例では、研磨物品プリフォームを加熱することができる。加熱は、バッチ炉又はトンネル炉などの炉内で実施することができる。加熱は、溶浸材料が付加されて、溶浸が完了するまで維持された後に、実行することができる。一実施例によれば、加熱は、少なくとも５分間から多くとも１０時間にわたって実行することができる。
【0032】
熱は、溶浸を容易にすることができる温度で加えることができる。たとえば、加熱は、少なくとも溶浸材料の融点であるがメタル・ボンド・マトリックス及びコアの融点を下回る温度で実行することができる。たとえば、加熱は、少なくとも７００℃、少なくとも８００℃、少なくとも８６０℃、少なくとも９００℃、少なくとも９２０℃、少なくとも９６０℃、又は少なくとも１０００℃など、少なくとも６００℃の温度で実行することができる。別の例では、加熱は、多くとも１２６０℃、多くとも１１８０℃、多くとも１１２０℃、又は多くとも１０５０℃など、多くとも１３２０℃の温度で実行することができる。加熱は、本明細書に記載の最小値及び最大値のいずれかを含む温度で実行することができることを理解されたい。たとえば、熱は、少なくとも８６０℃及び多くとも１３２０℃を含む範囲内、少なくとも９００℃及び多くとも１２６０℃を含む範囲内、少なくとも９２０℃及び多くとも１１８０℃を含む範囲内、少なくとも９６０℃及び多くとも１１２０℃を含む範囲内、又は少なくとも９８０℃及び多くとも１０５０℃を含む範囲内など、少なくとも６００℃及び多くとも１３５０℃を含む範囲内の温度で加えることができる。
【0033】
別の実施例によれば、加熱は、還元雰囲気、不活性雰囲気、又は周囲雰囲気中で実行することができる。典型的には、還元雰囲気は、酸素に反応するように、一定量の水素を含有することができる。
【0034】
一実施例によれば、溶浸材料が溶融するにつれて、毛管作用などによって、液体の溶浸材料を前駆研磨構成要素の孔の中へ吸い込むことができる。溶浸材料は、孔に溶浸し、実質上孔を充填して、研磨構成要素を形成することができる。一実施例によれば、研磨構成要素は、高密度の物体を有することができる。物体の多孔度は、物体の総体積に対して、多くとも４体積％又は多くとも３体積％など、多くとも５体積％とすることができる。別の実施例によれば、研磨構成要素物体の多孔度は、物体の総体積に対して、少なくとも０．００１体積％又は少なくとも０．００５体積％など、０より大きくすることができる。さらなる実施例では、研磨構成要素物体の多孔度は、０体積％とすることができる。
【0035】
一実施例によれば、研磨構成要素は、メタル・ボンド・マトリックス内に研磨粒子が埋め込まれた物体を含むことができる。メタル・ボンド・マトリックスは、網目状に相互連結された孔、又は溶浸材料によって部分的若しくは実質上完全に充填された孔を有することができる。結合領域は、コアと研磨構成要素との間に位置することができ、溶浸材料を含むことができる。
【0036】
一実施例によれば、研磨構成要素は、研磨物品の改善された形成を容易にすることができる特定の含有率のメタル・ボンド・マトリックスを含む物体を含むことができる。たとえば、メタル・ボンド・マトリックスの含有率は、物体の総体積に対して、少なくとも１８体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも２５体積％、少なくとも２７．５体積％、少なくとも３５体積％、又は少なくとも４０体積％など、少なくとも１５体積％とすることができる。別の例では、研磨構成要素の物体のメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、物体の総体積に対して、多くとも５２体積％、多くとも４８体積％、又は少なくとも４０体積％など、多くとも６０体積％とすることができる。研磨構成要素は、本明細書に含まれる最小及び最大の百分比を含む含有率でメタル・ボンド・マトリックスを含む物体を含むことができることを理解されたい。たとえば、メタル・ボンド・マトリックスは、物体の総体積に対して、少なくとも１５体積％及び多くとも６０体積％を含む範囲内で、研磨構成要素の物体内に存在することができる。
【0037】
別の実施例によれば、物体のメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、少なくとも２０重量％、少なくとも２２重量％、又は少なくとも２５重量％など、少なくとも１５重量％とすることができる。別の実施例では、研磨構成要素物体のメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、研磨セグメントの総重量に対して、多くとも４０重量％、多くとも３５重量％、又は多くとも３０重量％など、多くとも４５重量％とすることができる。研磨構成要素は、本明細書に含まれる最小及び最大の百分比を含む含有率でメタル・ボンド・マトリックスを含む物体を含むことができることを理解されたい。たとえば、メタル・ボンド・マトリックスは、物体の総重量に対して、少なくとも１５重量％及び多くとも４５重量％を含む範囲内で、研磨セグメントの物体内に存在することができる。
【0038】
一実施例によれば、研磨構成要素の物体は、改善された特性及び／又は性能を有する研磨物品の形成を容易にすることができる特定の含有率の研磨粒子を含むことができる。たとえば、研磨粒子は、物体の総体積に対して、少なくとも８体積％、少なくとも１２体積％、少なくとも１８体積％、少なくとも２１体積％、少なくとも２７体積％、少なくとも３３体積％、少なくとも３７体積％、又は少なくとも４２体積％など、少なくとも２体積％の量で存在することができる。別の実例では、研磨粒子は、多くとも４２体積％、多くとも３８体積％、多くとも３３体積％、多くとも２８体積％、又は多くとも２５体積％など、多くとも５０体積％の量で存在することができる。研磨粒子は、本明細書に開示する最小及び最大の百分比のいずれかを含む含有率で、研磨構成要素の物体内に存在することができる。たとえば、研磨粒子は、２体積％～５０体積％の含有率とすることができる。加えて、研磨粒子の含有率は、応用例に依存することができる。たとえば、粉砕又は研磨工具の研磨構成要素は、構成要素物体の総体積に対して、３．７５～５０体積％の研磨粒子を含むことができる。別法として、切断工具の研磨構成要素は、構成要素物体の総体積に対して、２体積％～６．２５体積％の研磨粒子を含むことができる。さらに、コア・ドリルのための研磨構成要素は、構成要素物体の総体積に対して、約６．２５体積％～２０体積％の研磨粒子を含むことができる。
【0039】
別の実施例によれば、研磨構成要素の物体の研磨粒子の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、又は少なくとも１０重量％など、少なくとも２重量％とすることができる。別の実施例では、研磨構成要素の物体の研磨粒子の含有率は、物体の総重量に対して、多くとも１０重量％、多くとも７重量％、又は多くとも５重量％など、多くとも１５重量％とすることができる。さらなる実施例では、研磨構成要素物体の研磨粒子の含有率は、構成要素物体の総重量に対して、少なくとも２重量％及び多くとも１５重量％の範囲内とすることができる。
【0040】
別の実施例によれば、研磨構成要素の物体は、改善された特性及び／又は性能を有する研磨物品の形成を容易にすることができる特定の含有率の溶浸材料を含むことができる。たとえば、物体は、物体の総体積に対して、少なくとも２０体積％、少なくとも２５体積％、又は少なくとも３０体積％の溶浸材料など、少なくとも１５体積％の溶浸材料を含むことができる。別の例では、物体は、物体の総体積に対して、多くとも６５体積％、多くとも６０体積％、多くとも５５体積％、又は多くとも５０体積％の溶浸材料など、多くとも７０体積％の溶浸材料を含むことができる。物体は、本明細書に開示する最小及び最大の百分比のいずれかを含む含有率で、溶浸材料を含むことができることを理解されたい。たとえば、研磨構成要素の物体は、少なくとも２０体積％から多くとも６５体積％など、少なくとも１５体積％から多くとも７０体積％の含有率で、溶浸材料を含むことができる。
【0041】
別の実施例によれば、物体の溶浸材料の含有率は、物体の総重量に対して、少なくとも１３重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも３２重量％、少なくとも３８重量％、少なくとも４２重量％、又は少なくとも４５重量％など、少なくとも１０重量％とすることができる。別の実施例では、物体の溶浸材料の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、多くとも４５重量％、多くとも４１重量％、多くとも３８重量％、多くとも３２重量％、多くとも２８重量％、又は多くとも２５重量％など、多くとも５０重量％とすることができる。さらなる実施例では、物体は、研磨構成要素物体の総重量の少なくとも１０重量％及び多くとも４５重量％の含有率で、溶浸材料を含むことができる。
【0042】
図４は、例示的な研磨物品を形成する代替のプロセスを示す流れ図を含む。プロセスは、本明細書に開示する１０１及び１０３と同じステップを含むことができる。ステップ４０５で、溶浸材料を含む少なくとも１つの溶浸材部分を形成しながら、少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することを実行することができる。
【0043】
一実施例によれば、前駆研磨構成要素及び溶浸材部分の同時形成を可能にするために、上述したように混合物に圧力を加える前に、混合物に溶浸材料を付与することができる。溶浸材料は、混合物に直接接触することができる。複数の前駆研磨構成要素の形成が所望されるとき、複数の溶浸材部分を同時に形成することができる。特に、各前駆研磨構成要素が、溶浸材部分に接触することができる。溶浸材料を混合物に付与した後、プロセスは、上述したように圧力を印加することに進むことができる。
【0044】
ステップ４０９で、少なくとも１つの前駆研磨構成要素及び溶浸材部分の形成後、前駆研磨構成要素物体の溶浸を容易にするために、熱を加えることができる。一実施例によれば、少なくとも１つの前駆研磨構成要素及び少なくとも１つの溶浸材部分に熱を加えることができる。加熱は、上述したように実行することができる。溶浸が完了した後、コア上の少なくとも１つの研磨セグメントを形成することができる。
【0045】
本明細書の実施例によれば、結合領域は、コア及び研磨構成要素のどちらとも別個の相を有する特定可能な界面層を形成することができる。結合領域は、溶浸材料を含むことができる。特に、結合領域は、溶浸材料と同じ組成を有することができる。図５は、研磨物品５００の一部分の図を含む。研磨物品５００は、コア５０２、結合領域５０６、及び研磨セグメント５０４を含む。図６は、研磨物品６００の一部分の図を含む。研磨物品６００は、コア６０２、結合領域６０６、及び連続リム６０４を含む。
【0046】
本明細書の実施例によって形成される研磨物品は、コアに結合された少なくとも１つの研磨構成要素を有する研磨工具を含むことができる。応用例に応じて、研磨物品は、コアに結合された複数の研磨セグメントを含む工具とすることができる。研磨物品はまた、コアに結合された連続リムを含む工具とすることができる。研磨物品は、コンクリートを切断するのこぎりなど、建設材料を切断する切断工具とすることができる。別法として、研磨工具は、コンクリート若しくは焼成粘土の粉砕又はアスファルトの除去などのための粉砕工具とすることができる。図７～１０は、本明細書の実施例によって形成された例示的な研磨物品の写真を含む。物品は、図の順序で、カットオフ・ブレード、連続ブレード、カップ・ホイール、及びターボ・ブレードである。
【0047】
多くの異なる態様及び実施例が可能である。それらの態様及び実施例のうちのいくつかを、本明細書に記載する。本明細書を読んだ後、それらの態様及び実施例は例示のみを目的とし、本発明の範囲を限定するものではないことが、当業者には理解されよう。実施例は、以下に挙げる実施例のうちのいずれか１つ又は複数によって行うことができる。
【0048】
「実施例１」
メタル・ボンド・マトリックス及びメタル・ボンド・マトリックス内に含有された研磨粒子を有する物体を含む少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することと、形成後に物体の少なくとも一部分を溶浸させることと
を含むプロセス。
メタル・ボンド・マトリックス及びメタル・ボンド・マトリックス内に含有された研磨粒子を有する物体を含む少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することと、形成後に物体の少なくとも一部分を溶浸させることと
を含むプロセス。
【0049】
「実施例２」
溶浸は、少なくとも物体の一部分、コアの一部分、又は両方の一部分に、溶浸材料を付加することを含む、実施例１に記載のプロセス。
溶浸は、少なくとも物体の一部分、コアの一部分、又は両方の一部分に、溶浸材料を付加することを含む、実施例１に記載のプロセス。
【0050】
「実施例３」
少なくとも１つの前駆構成要素の少なくとも一部分を加熱することをさらに含む、実施例１又は２に記載のプロセス。
少なくとも１つの前駆構成要素の少なくとも一部分を加熱することをさらに含む、実施例１又は２に記載のプロセス。
【0051】
「実施例４」
少なくとも１つの研磨構成要素をコア上に形成することを含む、実施例１から３までのいずれか１つに記載のプロセス。
少なくとも１つの研磨構成要素をコア上に形成することを含む、実施例１から３までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0052】
「実施例５」
メタル・ボンド・マトリックス及びメタル・ボンド・マトリックス内に含有された研磨粒子を有する物体を含む少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することと、
少なくとも１つの前駆研磨構成要素を形成しながら、溶浸材料を含む少なくとも１つの溶浸材部分を形成することと、
少なくとも１つの前駆研磨セグメント及び少なくとも１つの溶浸材部分を加熱して、前駆研磨構成要素を溶浸材料によって溶浸させ、少なくとも１つの研磨構成要素をコア上に形成することと
を含むプロセス。
メタル・ボンド・マトリックス及びメタル・ボンド・マトリックス内に含有された研磨粒子を有する物体を含む少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することと、
少なくとも１つの前駆研磨構成要素を形成しながら、溶浸材料を含む少なくとも１つの溶浸材部分を形成することと、
少なくとも１つの前駆研磨セグメント及び少なくとも１つの溶浸材部分を加熱して、前駆研磨構成要素を溶浸材料によって溶浸させ、少なくとも１つの研磨構成要素をコア上に形成することと
を含むプロセス。
【0053】
「実施例６」
前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、同時に物体を形成し、前駆研磨構成要素をコアに接合することを含む、実施例１から５までのいずれか１つに記載のプロセス。
前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、同時に物体を形成し、前駆研磨構成要素をコアに接合することを含む、実施例１から５までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0054】
「実施例７」
溶浸材料は、金属又は金属合金を含む、実施例２から６までのいずれか１つに記載のプロセス。
溶浸材料は、金属又は金属合金を含む、実施例２から６までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0055】
「実施例８」
溶浸材料は本質的に、金属又は金属合金からなる、実施例２から７までのいずれか１つに記載のプロセス。
溶浸材料は本質的に、金属又は金属合金からなる、実施例２から７までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0056】
「実施例９」
溶浸材料は、遷移金属元素、遷移金属元素を含む合金、又はこれらの組合せを含む、実施例２から８までのいずれか１つに記載のプロセス。
溶浸材料は、遷移金属元素、遷移金属元素を含む合金、又はこれらの組合せを含む、実施例２から８までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0057】
「実施例１０」
溶浸材料は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、又はこれらの任意の組合せを含む、実施例２から９までのいずれか１つに記載のプロセス。
溶浸材料は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、又はこれらの任意の組合せを含む、実施例２から９までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0058】
「実施例１１」
加熱は、少なくとも溶浸材料の溶融温度で実行される、実施例３から１０までのいずれか１つに記載のプロセス。
加熱は、少なくとも溶浸材料の溶融温度で実行される、実施例３から１０までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0059】
「実施例１２」
加熱は、少なくとも６００℃、少なくとも７００℃、少なくとも８００℃、少なくとも８６０℃、少なくとも９００℃、少なくとも９２０℃、少なくとも９６０℃、又は少なくとも１０００℃の温度で実行される、実施例３から１１までのいずれか１つに記載のプロセス。
加熱は、少なくとも６００℃、少なくとも７００℃、少なくとも８００℃、少なくとも８６０℃、少なくとも９００℃、少なくとも９２０℃、少なくとも９６０℃、又は少なくとも１０００℃の温度で実行される、実施例３から１１までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0060】
「実施例１３」
加熱は、多くとも１３２０℃、多くとも１２６０℃、多くとも１１８０℃、多くとも１１２０℃、又は多くとも１０５０℃の温度で実行される、実施例３から１２までのいずれか１つに記載のプロセス。
加熱は、多くとも１３２０℃、多くとも１２６０℃、多くとも１１８０℃、多くとも１１２０℃、又は多くとも１０５０℃の温度で実行される、実施例３から１２までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0061】
「実施例１４」
加熱は、少なくとも８６０℃及び多くとも１３２０℃を含む範囲内、少なくとも９００℃及び多くとも１２６０℃を含む範囲内、少なくとも９２０℃及び多くとも１１８０℃を含む範囲内、少なくとも９６０℃及び多くとも１１２０℃を含む範囲内、又は少なくとも９８０℃及び多くとも１０５０℃を含む範囲内の温度で実行される、実施例３から１３までのいずれか１つに記載のプロセス。
加熱は、少なくとも８６０℃及び多くとも１３２０℃を含む範囲内、少なくとも９００℃及び多くとも１２６０℃を含む範囲内、少なくとも９２０℃及び多くとも１１８０℃を含む範囲内、少なくとも９６０℃及び多くとも１１２０℃を含む範囲内、又は少なくとも９８０℃及び多くとも１０５０℃を含む範囲内の温度で実行される、実施例３から１３までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0062】
「実施例１５」
加熱は、還元雰囲気、不活性雰囲気、又は周囲雰囲気中で実行される、実施例３から１４までのいずれか１つに記載のプロセス。
加熱は、還元雰囲気、不活性雰囲気、又は周囲雰囲気中で実行される、実施例３から１４までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0063】
「実施例１６」
メタル・ボンド材料及び研磨粒子を含む混合物を形成することをさらに含む、実施例１から１５までのいずれか１つに記載のプロセス。
メタル・ボンド材料及び研磨粒子を含む混合物を形成することをさらに含む、実施例１から１５までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0064】
「実施例１７」
メタル・ボンド・マトリックスは、金属元素又は合金を含む、実施例１から１６までのいずれか１つに記載のプロセス。
メタル・ボンド・マトリックスは、金属元素又は合金を含む、実施例１から１６までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0065】
「実施例１８」
メタル・ボンド・マトリックスは、遷移金属元素を含む、実施例１から１７までのいずれか１つに記載のプロセス。
メタル・ボンド・マトリックスは、遷移金属元素を含む、実施例１から１７までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0066】
「実施例１９」
少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、混合物に圧力を加えることを含む、実施例１６から１８までのいずれか１つに記載のプロセス。
少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、混合物に圧力を加えることを含む、実施例１６から１８までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0067】
「実施例２０」
少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、単一のプレス成形動作を含む、実施例１から１９までのいずれか１つに記載のプロセス。
少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、単一のプレス成形動作を含む、実施例１から１９までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0068】
「実施例２１」
少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、冷間プレス成形を含む、実施例１から２０までのいずれか１つに記載のプロセス。
少なくとも１つの前駆研磨構成要素をコア上に形成することは、冷間プレス成形を含む、実施例１から２０までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0069】
「実施例２２」
プレス成形は、少なくとも１００ＭＰａ、少なくとも２００ＭＰａ、少なくとも３００ＭＰａ、少なくとも４００ＭＰａ、少なくとも５００ＭＰａ、少なくとも７００ＭＰａ、又は少なくとも９００ＭＰａの圧力で実行される、実施例２０又は２１に記載のプロセス。
プレス成形は、少なくとも１００ＭＰａ、少なくとも２００ＭＰａ、少なくとも３００ＭＰａ、少なくとも４００ＭＰａ、少なくとも５００ＭＰａ、少なくとも７００ＭＰａ、又は少なくとも９００ＭＰａの圧力で実行される、実施例２０又は２１に記載のプロセス。
【0070】
「実施例２３」
プレス成形は、多くとも３０００ＭＰａ、多くとも２５００ＭＰａ、多くとも２２５０ＭＰａ、多くとも１８５０ＭＰａ、又は多くとも１５００ＭＰａの圧力で実行される、実施例２０から２２までのいずれか１つに記載のプロセス。
プレス成形は、多くとも３０００ＭＰａ、多くとも２５００ＭＰａ、多くとも２２５０ＭＰａ、多くとも１８５０ＭＰａ、又は多くとも１５００ＭＰａの圧力で実行される、実施例２０から２２までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0071】
「実施例２４」
プレス成形は、少なくとも１００ＭＰａ及び多くとも３０００ＭＰａを含む範囲内又は少なくとも１００ＭＰａ及び多くとも１５００ＭＰａを含む範囲内の圧力で実行される、実施例２０から２３までのいずれか１つに記載のプロセス。
プレス成形は、少なくとも１００ＭＰａ及び多くとも３０００ＭＰａを含む範囲内又は少なくとも１００ＭＰａ及び多くとも１５００ＭＰａを含む範囲内の圧力で実行される、実施例２０から２３までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0072】
「実施例２５」
プレス成形は、多くとも２００℃、多くとも１６５℃、多くとも１１５℃、又は多くとも５０℃の温度で実行される、実施例２０から２４までのいずれか１つに記載のプロセス。
プレス成形は、多くとも２００℃、多くとも１６５℃、多くとも１１５℃、又は多くとも５０℃の温度で実行される、実施例２０から２４までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0073】
「実施例２６」
プレス成形は、周囲雰囲気、還元雰囲気、又は不活性雰囲気中で実行される、実施例２０から２５までのいずれか１つに記載のプロセス。
プレス成形は、周囲雰囲気、還元雰囲気、又は不活性雰囲気中で実行される、実施例２０から２５までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0074】
「実施例２７」
前駆研磨構成要素の物体の多孔度は、物体の総体積に対して、少なくとも１３体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも２８体積％、少なくとも３４体積％、少なくとも４２体積％、少なくとも４８体積％、又は少なくとも５０体積％など、少なくとも１０％である、実施例１から２６までのいずれか１つに記載のプロセス。
前駆研磨構成要素の物体の多孔度は、物体の総体積に対して、少なくとも１３体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも２８体積％、少なくとも３４体積％、少なくとも４２体積％、少なくとも４８体積％、又は少なくとも５０体積％など、少なくとも１０％である、実施例１から２６までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0075】
「実施例２８」
前駆研磨構成要素の物体の多孔度は、物体の総体積に対して、多くとも４６体積％、多くとも４３体積％、多くとも３８体積％、多くとも３３体積％、多くとも２８体積％、又は多くとも２０体積％など、多くとも５０体積％である、実施例１から２７までのいずれか１つに記載のプロセス。
前駆研磨構成要素の物体の多孔度は、物体の総体積に対して、多くとも４６体積％、多くとも４３体積％、多くとも３８体積％、多くとも３３体積％、多くとも２８体積％、又は多くとも２０体積％など、多くとも５０体積％である、実施例１から２７までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0076】
「実施例２９」
前駆研磨構成要素の物体の研磨粒子の含有率は、物体の総体積に対して、少なくとも７．５体積％、少なくとも１２．５体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも２７．５体積％、又は少なくとも３５体積％など、少なくとも２体積％である、実施例１から２８までのいずれか１つに記載のプロセス。
前駆研磨構成要素の物体の研磨粒子の含有率は、物体の総体積に対して、少なくとも７．５体積％、少なくとも１２．５体積％、少なくとも２０体積％、少なくとも２７．５体積％、又は少なくとも３５体積％など、少なくとも２体積％である、実施例１から２８までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0077】
「実施例３０」
前駆研磨構成要素の物体の研磨粒子の含有率は、物体の総体積に対して、多くとも４５体積％、多くとも３７．５体積％、多くとも３３．５体積％、又は多くとも３０体積％など、多くとも５０体積％である、実施例１から２９までのいずれか１つに記載のプロセス。
前駆研磨構成要素の物体の研磨粒子の含有率は、物体の総体積に対して、多くとも４５体積％、多くとも３７．５体積％、多くとも３３．５体積％、又は多くとも３０体積％など、多くとも５０体積％である、実施例１から２９までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0078】
「実施例３１」
研磨粒子は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、又はこれらの任意の組合せを含む超砥粒を含む、実施例１から３０までのいずれか１つに記載のプロセス。
研磨粒子は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、又はこれらの任意の組合せを含む超砥粒を含む、実施例１から３０までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0079】
「実施例３２」
前駆研磨構成要素の物体のメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、物体の総体積に対して、少なくとも２７．５体積％、少なくとも３５体積％、又は少なくとも４０体積％など、少なくとも２０体積％である、実施例１から３１までのいずれか１つに記載のプロセス。
前駆研磨構成要素の物体のメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、物体の総体積に対して、少なくとも２７．５体積％、少なくとも３５体積％、又は少なくとも４０体積％など、少なくとも２０体積％である、実施例１から３１までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0080】
「実施例３３」
前駆研磨構成要素の物体のメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、物体の総体積に対して、多くとも５２体積％、多くとも４８体積％、又は少なくとも４０体積％など、多くとも６０体積％である、実施例１から３２までのいずれか１つに記載のプロセス。
前駆研磨構成要素の物体のメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、物体の総体積に対して、多くとも５２体積％、多くとも４８体積％、又は少なくとも４０体積％など、多くとも６０体積％である、実施例１から３２までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0081】
「実施例３４」
研磨セグメントの研磨粒子の含有率は、２体積％～５０体積％の範囲内である、実施例３から３３までのいずれか１つに記載のプロセス。
研磨セグメントの研磨粒子の含有率は、２体積％～５０体積％の範囲内である、実施例３から３３までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0082】
「実施例３５」
研磨セグメントの溶浸材料の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、少なくとも１３重量％、少なくとも１６重量％、少なくとも１８重量％、少なくとも２３重量％など、少なくとも１０重量％である、実施例３から３４までのいずれか１つに記載のプロセス。
研磨セグメントの溶浸材料の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、少なくとも１３重量％、少なくとも１６重量％、少なくとも１８重量％、少なくとも２３重量％など、少なくとも１０重量％である、実施例３から３４までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0083】
「実施例３６」
研磨セグメントの溶浸材料の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、多くとも４５重量％、多くとも４１重量％、多くとも３８重量％、多くとも３２重量％、多くとも２８重量％、又は多くとも２５重量％である、実施例３から３５までのいずれか１つに記載のプロセス。
研磨セグメントの溶浸材料の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、多くとも４５重量％、多くとも４１重量％、多くとも３８重量％、多くとも３２重量％、多くとも２８重量％、又は多くとも２５重量％である、実施例３から３５までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0084】
「実施例３７」
研磨セグメントのメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、少なくとも２０重量％、少なくとも２２重量％、又は少なくとも２５重量％など、少なくとも１５重量％である、実施例３から３６までのいずれか１つに記載のプロセス。
研磨セグメントのメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、少なくとも２０重量％、少なくとも２２重量％、又は少なくとも２５重量％など、少なくとも１５重量％である、実施例３から３６までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0085】
「実施例３８」
研磨構成要素のメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、多くとも４０重量％、多くとも３５重量％、又は多くとも３０重量％など、多くとも４５重量％である、実施例３から３７までのいずれか１つに記載のプロセス。
研磨構成要素のメタル・ボンド・マトリックスの含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、多くとも４０重量％、多くとも３５重量％、又は多くとも３０重量％など、多くとも４５重量％である、実施例３から３７までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0086】
「実施例３９」
研磨構成要素の研磨粒子の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、又は少なくとも１０重量％である、実施例３から３８までのいずれか１つに記載のプロセス。
研磨構成要素の研磨粒子の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、又は少なくとも１０重量％である、実施例３から３８までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0087】
「実施例４０」
研磨構成要素の研磨粒子の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、多くとも１５重量％、多くとも１０重量％、多くとも７重量％、又は多くとも５重量％である、実施例３から３９までのいずれか１つに記載のプロセス。
研磨構成要素の研磨粒子の含有率は、研磨構成要素の総重量に対して、多くとも１５重量％、多くとも１０重量％、多くとも７重量％、又は多くとも５重量％である、実施例３から３９までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0088】
「実施例４１」
研磨構成要素の多孔度は、多くとも５体積％、多くとも４体積％、又は多くとも３体積％である、実施例３から４０までのいずれか１つに記載のプロセス。
研磨構成要素の多孔度は、多くとも５体積％、多くとも４体積％、又は多くとも３体積％である、実施例３から４０までのいずれか１つに記載のプロセス。
【0089】
これらの実施例は、現況技術からの脱却を表す。特に、本明細書の実施例は、カットオフ・ブレード及び切断ホイールなどの研磨物品を形成する合理化されたプロセスに関係する。本明細書の実施例によって形成される研磨物品が、より良好な機械的強度及び研磨物品のコアと研磨セグメントとの間の破壊又は破損に対するさらなる耐性を有することができる。代表的なカットオフ・ブレード及びカップ・ホイールは、鑞付け及びレーザ溶接などの従来の方法を使用して形成された対応する工具と比べて同等の切断及び粉砕性能、並びに焼結によって形成された工具と比べてより良好な性能を実証した。
【0090】
本明細書及び本明細書に記載する実施例の図は、様々な実施例の構造について概略的な理解を提供することを意図したものである。本明細書及び図は、本明細書に記載する構造又は方法を使用する装置及びシステムの要素及び特徴のすべてについての網羅的及び包括的な説明として働くことを意図したものではない。また、単一の実施例と組み合わせて別個の実施例を提供することができ、逆に、簡潔にするために単一の実施例の文脈で記載されている様々な特徴を、別個に又は任意の部分的な組み合わせで提供することもできる。さらに、範囲内に記載されている値への参照は、その範囲内のあらゆる値を含む。本明細書を読んだ後のみ、多くの他の実施例が当業者には明らかになるであろう。他の実施例を本開示から使用及び導出することもでき、したがって本開示の範囲から逸脱することなく、構造上の置換え、論理的な置換え、又は別の変更を加えることができる。したがって、本開示は、限定的ではなく例示的であると見なされるべきである。利益、他の利点、及び問題に対する解決策について、特有の実施例に関連して上述した。しかし、利益、利点、問題に対する解決策、及び何らかの利益、利点、又は解決策を得ることができ又はより顕著にすることができるあらゆる特徴は、請求項のいずれか又はすべての重要、必要、又は本質的な特徴であると解釈されるべきではない。
【0091】
本説明は、図と組み合わせて、本明細書に開示する教示の理解を助けるために提供されたものである。以下の議論は、これらの教示の特有の実装例及び実施例に焦点を当てる。この焦点は、これらの教示についての説明を助けるために提供されたものであり、これらの教示の範囲又は適用可能性に対する限定であると解釈されるべきではない。しかし、この応用例では他の教示も確かに使用することができる。
【0092】
本明細書では、「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる、備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、又はそれらの任意の他の変化形は、排他的でない包含を含むことを意図したものである。たとえば、一連の特徴を含む方法、物品、又は装置は、それらの特徴に必ずしも限定されるものではなく、明示されていない又はそのような方法、物品、若しくは装置に固有でない他の特徴を含むこともできる。さらに、逆の内容が明示されない限り、「又は（ｏｒ）」は、排他的な「又は」ではなく、包括的な「又は」を指す。たとえば、条件Ａ又はＢは、Ａは真であり（又は存在する）且つＢは偽である（又は存在しない）、Ａは偽であり（又は存在しない）且つＢは真である（又は存在する）、及びＡ及びＢはどちらも真である（又は存在する）、のうちのいずれか１つによって満たされる。
【0093】
また、「ａ」又は「ａｎ」の使用は、本明細書に記載する要素及び構成要素について説明するために用いられる。これは、本発明の範囲の概略的な感覚を与えるために、便宜上用いるだけである。そうでないことを意味することが明らかでない限り、本説明は１つ又は少なくとも１つを含むと読まれるべきであり、単数形は複数形も含み、又は逆も同様である。たとえば、単一の項目について本明細書に記載されているとき、単一の項目の代わりに２つ以上の項目を使用することができる。同様に、２つ以上の項目について本明細書に記載されているとき、２つ以上の項目を単一の項目に置き換えることもできる。
【0094】
別途定義しない限り、本明細書で使用されるすべての技術的及び科学的な用語は、本発明が属する技術分野の当業者には一般に理解されるものと同じ意味を有する。材料、方法、及び実例は、例示のみを目的とし、限定的であることを意図したものではない。本明細書に記載されていない範囲では、特有の材料及び処理動作に関する多くの詳細は従来どおりであり、建築技術及び対応する製造技術の範囲内の参考書籍及び他の出典から見出すことができる。
【0095】
上記で開示した主題は、限定的ではなく例示的であると見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲は、すべてのそのような修正例、改良例、及び他の実施例を包含することを意図したものであり、そのような例は本発明の本当の範囲内に入る。したがって、法令によって可能になる最大の範囲内で、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲及びその均等物の許容できる限り最も広範な解釈によって決定されるべきであり、上記の詳細な説明によって制限又は限定されるものではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】