特許 7156948 金属部品の経済的な製造方法

(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】2022-10-11

(45)【発行日】2022-10-19

(54)【発明の名称】金属部品の経済的な製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 1/04 20060101AFI20221012BHJP

   C22C 33/02 20060101ALI20221012BHJP

   B22F 10/28 20210101ALI20221012BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20221012BHJP

   C22C 28/00 20060101ALI20221012BHJP

   C22C 23/00 20060101ALI20221012BHJP

   C22C 22/00 20060101ALI20221012BHJP

   C22C 19/03 20060101ALI20221012BHJP

   C22C 21/00 20060101ALI20221012BHJP

   C22C 19/05 20060101ALI20221012BHJP

   C22C 14/00 20060101ALI20221012BHJP

   C22C 38/00 20060101ALI20221012BHJP

   C22C 27/04 20060101ALN20221012BHJP

   C22C 19/07 20060101ALN20221012BHJP

   C22C 9/04 20060101ALN20221012BHJP

   C22C 23/06 20060101ALN20221012BHJP

【ＦＩ】

C22C1/04 E

C22C1/04 C

C22C1/04 B

C22C33/02 B

B22F10/28

B33Y10/00

C22C28/00 B

C22C23/00

C22C22/00

C22C19/03 Z

C22C21/00 N

C22C19/05 Z

C22C14/00 Z

C22C38/00 304

C22C27/04 102

C22C27/04 101

C22C19/07 Z

C22C9/04

C22C23/06

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018543440

(86)(22)【出願日】2016-11-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-01-24

(86)【国際出願番号】 EP2016076895

(87)【国際公開番号】W WO2017077137

(87)【国際公開日】2017-05-11

【審査請求日】2019-10-30

(31)【優先権主張番号】15382549.2

(32)【優先日】2015-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】P201630174

(32)【優先日】2016-02-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】ES

(31)【優先権主張番号】16382386.7

(32)【優先日】2016-08-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】P201630110

(32)【優先日】2016-01-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】ES

(73)【特許権者】

【識別番号】518156554

【氏名又は名称】イノマック ２１ ソシエダ リミターダ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】バルス アングレス，イサク

【審査官】池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２８６８１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００９／００４２０５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第０３／０３３７５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－０９７６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００１－５２２３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－１２８６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１４２７０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２２Ｃ １／０４－１／０５

Ｃ２２Ｃ ３３／０２

Ｂ２２Ｆ １０／００－１２／９０

Ｂ３３Ｙ １０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属のまたは少なくとも部分的に金属のコンポネントを製造する方法であって、下記のステップ：
ａ）少なくとも粉末状の１つの低融点合金及び粉末状の１つの高融点合金、を含む粉末混合物を提供するステップであって、ここで、前記粉末混合物の融点は６４０℃以下であり、前記混合物の融点が、平衡状態において最初の液体が形成される温度である、ステップと、
ｂ）成形されたコンポネントをもたらす成形技術を用いて前記粉末混合物を成形するステップと、
ｃ）ケルビンで表される融点で、低融点合金の融点の０．３５倍から高融点合金の融点の０．６４倍の間の温度で、前記成形されたコンポネントを少なくとも１回熱処理するステップであって、ここで、２つを超える金属合金がある場合、前記低融点合金の融点（Ｔｍ）は、前記粉末混合物の体積で少なくとも１％の量で存在する合金の中で最も低い融点を持つ合金の融点として定義され、且つ、高融点合金の融点は、前記粉末混合物の体積で少なくとも３．８％の量で存在する高融点合金の中で最も高い体積％を持つ合金の融点（Ｔｍ）として定義され、及び、ここで、前記低融点合金よりも少なくとも１１０℃高い融点を持ついずれの合金は、高融点合金とみなされる、ステップと、
を含む方法。

【請求項2】

粉末混合物がさらに有機化合物を含む、請求項1に記載の方法。

【請求項3】

低融点合金が、少なくとも０．１重量％のガリウムを含有するＡｌＧａ、ＭｇＧａ、ＮｉＧａ及び／又はＭｎＧａ合金から選択される、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記低融点合金が、少なくとも０．１重量％のガリウムを含有するＡｌＧａ合金である、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記低融点合金が、少なくとも１２重量％のガリウムを含有するＡｌＧａ合金である、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記高融点合金が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ又はＴｉベースの合金である、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記成形技術が、アディティブマニュファクチャリング（ＡＭ）またはポリマー成形技術から選択される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の方法であって、：
ｄ）ステップｃ）で得られた前記コンポネントを、前記高融点合金の融点の少なくとも０．７倍の温度での焼結に付すステップ、
をさらに含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属部品の付加製造(Additive Manufacturing)の経済的な生産方法、およびそれらの部品を製造する際に必要となる物質に関する。本発明の方法は、早い部品の製造を可能にする。併せてポリマーに適用できるいくつかの成形技術に関する。

【背景技術】

【0002】

物質の性質は間違いなく、工学の進歩を制限し得る一つの主要な要因となっている。ゆえに高い機械抵抗ならびにその他の特性を有する物質が、しばしば求められる。この分野における進歩は主に、合金のもたらす効果に対する理解や、熱機械加工によって得られる微細構造の向上、さらに最近では、製造プロセスの向上によって達成し得るものとなっている。また、他の主要な要因には、デザイン設計やそれに伴う実現の可能性が挙げられる。近年、既存の進化的最適化を複製した、優れた特性を有する構造の研究に、大きな取り組みが行われている。いわゆる生物工学、もしくは既存の複製構造は、往々にして非常に複雑な構造であるため、従来の製造システムでは、製造の実施は容易ではない。Additive Manufacturing(以下AM)は、数多くの構造の複製を可能にするほど、急激に精度を高めている一連の技術である。残念ながら、使用されるシステムや生産スピードが原因で、金属のAM製法はいまだ高価な製造方法に留まっている。

【0003】

航空業界をはじめ核事業界、軍需産業界、また機械器具などでは特に、高い完成度の製品が求められるため、材料の品質には大きな注意を払う必要がある。こうした使用にはしばしば、複雑かつコスト集約的な製造プロセスが用いられ、材料も多くの場合、高価なものが使用される。

【0004】

昨今、AM機材の生産スピードを上げ、その製造費用を抑えることで、AMに必要な、主に粉末やワイヤーなどの資材のコストダウンへ総力を挙げている。残念ながら、技術的に関する材料の多くは非常に高い融点を有するため、溶解にかなりの高出力密度が必要となる。また、大抵の金属は熱膨張率が顕著なため、熱管理も難しい。AMに要するそれぞれの材料の優れた特徴は、AM工程後の熱処理という意味での後処理を必要としないことである。しかしながら、エンジニアリングに関する特性の上限に達した場合にしばしば、AM工程後の熱処理を必要とすることもある。また今現在、金属のAM製造によって経済的に到達できる精度や粗さは、後処理を要するいくつかの使用においては不十分といえる。

【0005】

溶解ついには焼結を考慮した金属物質に適したAM方法は、溶解に伴う高エネルギーや、熱応力を扱う難しさから、製造スピードに制限が生じる傾向がある。製品全体は溶解プール内で、温度勾配を減らすために高温の状態で保たれ、さらに焼結ひずみのより良い管理のため熱応力を減らす。しかしこの方法は、エネルギー的にかなりコストがかかり、効率的にも限られている。また、着色された接着剤や統合剤を使用するシステムでは、焼結のような処理を必要とするため、大形や複雑な形状のものは、非常に手間のかかる工程を踏まない限り、形状保持は多くの場合保障されない。金属部品のAMにとって等方性は大きな課題である。

【0006】

ポリマー性物質のAM製法は、より高度で経済的だとされている。とはいえ、使用可能とされる物質の中にはいくつかの重要な制約がいまだある。異なった技術が、それぞれの成分の製造まで進歩し、ついに経済的に実行可能となった。大抵は、ポリマーの低い柔軟性および融点、またはいくつかの樹脂の確かな波長の化学反応などを通じた凝結力や硬化力により、金属の場合のかなり早い析出速度を得ることができる。ほとんどの場合、製造可能な部品の複雑性をさらに高めるために、阻害剤もまた開発された。また、多くのシステムは、金属のAMに必要なシステムと比べ、製造にかかる費用は比較的安価である。

【0007】

またいくつかのAMシステムはむしろ、非常に複雑な形状または中空の小さな部品の製造に有用である。しかしながら、本体の大部分が外形に囲まれた大規模な構造や大形の製造には、既存の全ての工程にAMを採用する以外、どのシステムも効率が悪く、物体を削って造る方法もまた実用的ではない。

【発明の概要】

【0008】

本発明による様々な材料を用いるAMのほかに、形成工程として他の製造プロセスも用いられ、いずれの場合も早い製造プロセスが条件となる。ほとんどのポリマー成形方法論はひとつの選択肢となり得る(例:射出成形、中空成形、熱成形、鋳造成形、圧縮成形、プレス成型、押出成形、回転成形、ディップ成形、フォーム成形)。例として、射出成形の場合、金属粉末射出成形(MIM)と呼ばれる既存の方法が使用される。この方法では、金属コンポネントを得ることは可能だが、数百グラムまでの制限がある。本発明の方法や材料を使用すれば、さらに大きなコンポネントの機能性を高めた製造を、より経済的に行うことが可能になる。

【0009】

本発明における方法は、AMまたは他の早い成形方法によって、よりコストのかからない部品製造を発展させる。その方法とはしばしば気体に対する物質の比率またはサイズ、形状のあらゆる種類の部品に効果的である。

【0010】

硬化性樹脂を使用したAddtive manufacturingは、シリカ、アルミナ、ハイドロキシアパタイトなどのセラミックスとして知られている。主な制限は、セラミックスの選択肢が少ないことや、小さなパーツのため、保存可能なサイズの部品だけが製造可能なことである。

【0011】

また硬化性樹脂のAMは、他の金属やセラミックスさらには非常に低い微粒子の充填材が樹脂に使用されることで知られており、その後金属または他の液体へと浸透する。この場合の粒子の体積分率の重要性は低い。

【0012】

この方法は、製造される個々の部品によって、それぞれの発見がある。

【0013】

気体/物質比率の低い部品の場合、除去製法によるシステムは使用できる。逆に気体/物質の3比率が高い場合、凝集または立体構造による成形システムがしばしば好まれる。部品の製造には、異なった成形システムが同時、または順次に使用される。本発明の方法では、直接金属凝集に使用できるが、多くの場合、ポリマー金属性の混合物質の使用が非常に有利とされている。

【0014】

本発明の方法は、しばしば、最低一つのポリマー性物質および金属物質が同時に存在する基本の微粒子物質が使用される、少なくとも一工程の立体構造を含む。その後、事前成形のための硬化が主にポリマー性物質を用いて行われる。ほとんどの場合、後処理の作業は、金属物質の硬化のために行われる。

【0015】

多くの実例とAMによって、発明者は、原料の中の最低二つの異なる金属物質を有することは、多くの事例とAMシステムにとって非常に有利だとみている。また、最低二つの物質がかなり違う融点であれば、なおさら有利であるとし、さらに、ポリマー母体の形状保持が完全になくなる前に、最低一つの金属物質が溶解し始めることは、多くのシステムにとっても有利なものであるとしている。いくつかの場合においても、低融点を有する金属物質が、深刻な脆化を引き起こすことなく、基となる金属物質中に拡散できることもまた、非常に有利である。いくつかの使用では、最低一つの金属物質が広い範囲の融点を有する合金であることは興味深い。合金が低融点合金で、複雑な形状に使用される場合、特に興味深い。全工程を通して、液相体積分率の管理を可能にする拡散が行われる際に融点を上げるシステムを選択することによって、液相が求めた通りのものになった場合は、さらなる利点を得られる。

【0016】

本発明は、軽量な構造に特に有利である。複雑な形状は金属基物質の変形を難しいものとする。軽量な構造のための高機械抵抗を有する金属物質は多くの場合、厳しい成形性を有する。複雑な形状は、最小限の体積で、最大限の性能のために既存の最適化したデザインの複製を可能にする。また、チタン、アルミニウム、マグネシウム、リチウムといった軽量物質の合金も使用できる。さらに、ニッケル、鉄、コバルト、銅、モリブデン、タングステン、タンタルなどの重量物質を基にした非常に高い機械的性質を有するものは、厳しい環境下であっても使用できる。

【0017】

（最新式の技術）
個体自由成形またはラピッドプロトタイピング(RP)は、3Dプリンティングと口語で呼ばれている、Additive Manufacturing技術を用いた物理的実体の自動製造である。この技術は、デジタル化した3D個体モデルをもとに、瞬時に一層ずつ材料を足しながら、部品と成分を構築する。3Dプリンティング技術は、多くの立案者が考察するように、第三次産業革命としてオンデマンドでカスタマイズされた部品の生産と設計の最適化を可能にする。ASTMインターナショナルが資料F2792-12aの中で示しているように、AM技術は次の７つのカテゴリーに分類することができる。i)結合剤噴射ii)指向性エネルギー堆積iii)材料吐出体積iv)材料噴射体積v)粉末床溶融結合vi)シート積層vii)液槽光重合、それぞれの技術の分類には、異なる物質の分類や個々の製造技術が含まれる。したがってAMには、熱溶解積層法、レーザー焼結法、レーザー溶解法、レーザー直接積層法、3Dプリンティング、直接インクライティング法、薄膜積層法、デジタルライトプロセッシング、光造形法など他に数々の技術が含まれる。広範囲のセラミック、ポリマーや金属物質はいずれもAM製造で使用できる。また、それぞれの技術分類は、個々の種類の物質に向けて展開しており、中でも最も広範囲で研究対象になっている物質は、初期の頃から注目を浴びきたポリマーである。ワックスやエポキシ樹脂はもちろん、多くの一般的なプラスチックやポリマー(ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリラクチド、ポリアミドなど)も使用できる。結合剤噴射、材料吐出堆積、材料噴射堆積、シート積層や液槽光重合などの技術は、ポリマー3D物質の作成を可能にする。セラミックに対して最も一般的に用いられるAM技術は、熱溶解積層法(FDM)、レーザー焼結法(SLS)、レーザー溶解法(SLM)、3Dプリンティング、直接インクライティング法、薄膜積層法、光造形法やデジタルライトプロセッシング法である。金属成分に関しては、その不十分な機械的性質や高コストな点が常に主要な欠点となり、AM技術にとって大きな課題となっている。金属の3Dプリンティングにおいて、主に最も広く研究されている技術は、レーザー焼結法とレーザー溶解法である。これらの技術に使用される原料は主に粉末状であるが、金属ワイヤーを用いるシステムもいくつかある。他のAM同様、レーザー焼結法やレーザー溶解法も、3DCADモデルから形状的な情報を入手する。それぞれの工程における変動は、例えば多成分金属ポリマー粉末混合物などの、混入し得る他の物質や、次の後処理によるものである。粉末原料を用いた工程は、予定の形状に達するまで、一層ごとに隣接した金属粒子の選択的溶解法によって執り行われる。これらは、直接的もしくは間接的に行われれる。間接的な方法の場合、金属部品の製造を目的とした、ポリマーの技術工程が用いられる。ここでの金属粉末は、ポリマーでコーティングされている。金属物質関連でコーティングされたポリマーのそれぞれの低い溶解は、凝固後の金属粒子との結合を助ける。直接的レーザー工程には、特別な多成分粉末システムの使用が含まれる。レーザー溶解法(SLM)は、レーザー焼結法(SLS)が強化されたものであり、焼結は、高密度化を実施するために、高温度下で続けて行われる。しかしながら、溶解及び再溶解プロセスは、粉末層の間に大きな温度勾配を生じさせ、その結果、金属部品の品質に影響を及ぼす。この影響は、高コストなシステムを要する高融点金属に対しては特に大きい。これらの欠点は、いくつかの出版物でも取り上げられている。バンプトンなどは、過度液相焼結による、レーザー結合を用いた金属コンポネントの自由型成形に関する発明を発表した(US5745834)。この発明で使用された粉末混合物は、金属母合金または卑金属合金(75-85％)、低融点金属合金(5-15%)、ポリマーバインダー(5-15％)で構成されている。検討された卑金属は、ニッケル、鉄、コバルト、銅、タングステン、モリブデン、レニウム、チタン、アルミニウムなどの金属要素である。低融点金属合金に関しては、卑金属合金の融点を約300℃-400℃下げるために、ボロン、シリコン、炭、リンなどの、融点を低下させる卑金属が選ばれた。この発明におけるSLS法や他の粉末ベースのAM技術は、粉末の性質に大きく依拠する。US2006/0251535A1の中で、Pfeifer&Shenによって発表された発明によれば、プラスチック、金属、セラミック粒子は、粘着性および易焼結性の、細粒状ガラス成形物質で覆うことができる。この研究によれば、プラスチック、金属またはセラミックのサブミクロンまたはナノ粒子などの細粒状物質は、有機または有機金属性ポリマー性化合物で覆うことができるとしている。金属粉末の場合は、銅、スズ、亜鉛、アルミニウム、ビスマス、鉄、鉛によって形成された細粒状金属であることが望ましいとされている。粘着剤の活性化は、焼結によるレーザー照射、あるいは隣接した粉末粒子の間にブリッジを形成するために、少なくとも部分的な溶解によって生じさせる。もしも熱処理が、ガラス成形または粉末物質の焼結温度下で遂行された場合、全体の焼結収縮は実質的にないか、もしくは圧粉体が生じる。DE102013004182内のWalter Lengauerの研究によれば、圧粉体は、熱溶解積層法のためのプリント塗料が使用された他の3Dプリンティング技術でも生じるとしている。プリント塗料は、単体または複数のポリマーの有機バインダー成分や、金属またはセラミック物質で構成された非有機粉末成分で構成されている。形成された圧粉体はその後、最終成分を得るために、焼結工程の対象になりうる。FDM工程中、コンポネントの分解能とサイズは、ダイレクトメタルプロダクションのような他の3Dプリンティング製法と同じく、制限される。ダイレクトメタルプロダクションとは、US2005/0191200Aに掲示されているCanzonaら発表の、少なくとも96％の相対密度を有した金属部品を形成する製法である。この研究内の粉末混合物は、金属母合金、粉末状の低融点合金、熱可塑性プラスチックと熱硬化性有機ポリマーの二つの有機ポリマーバインダーにより構成されている。これらの粉末混合物は、超固相性液相焼結の生じるレーザー焼結のような、他の粉末基盤の方法でも使用できる。Bamptonの研究にあるように、低融点合金は、共晶形成分子である少量のホウ素やスカンジウムを合金に混ぜて作る。上述の発明は、AM技術により作成された金属成分の性質の向上を図るゆえに、特に大きな成分の場合、金属の3Dプリンティングの経済的な方法は提供できていない。よって、AMまたは最新式の技術内で述べられた他の成形方法による大形コンポネントの経済的な製造の革新的な方法を提供を本発明の目的とする。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】アルミニウム-ガリウムの二元系状態図

【図2】アルミニウム-マグネシウムの二元系状態図

【図3】球充填内の空隙の種類/六つの球で形成された八面体空隙/四つの球で形成された四面体空隙

【図4】金属粒子のためのコーティングの種類

【図5】温度調節システムの冷却/加熱経路

【図6】発汗成分の滴の形成 6A-滴の形成/下表面流路システムの断面図 6B-排水管の分布図 6C-AMによって製造された鋳型

【図7】加熱-冷却技術の実施

【図8】従来の方法と本発明の方法の、中柱の軽量構造の比較

【図9】大きな中空のある型部品または鋳型と、中空領域の流動体の管伝導

【図10】AMによって作られた型への、目的の浮遊粒子を含む重合性樹脂の注入。型を空ける。

【図11】大きな中空のある型部品または鋳型と、中空領域の流動体の管伝導。作用面の表示。

【0019】

本発明は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉの新合金に関するものである。実施形態では、これらの新しい合金は、金属部品の迅速かつ経済的な製造のために使用される。
本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で部品を製造するために特に適している。特に、重量パーセントで上に表される組成を有する建築部品に特に好適である。

【0020】

実施形態では、以下の組成を有するアルミニウムベースの合金を指し、すべてのパーセンテージは重量パーセントである。
％Ｓｉ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｃｕ：０－２０； ％Ｍｎ：０－２０；
％Ｚｎ：０－１５； ％Ｌｉ：０－１０； ％Ｓｃ：０－１０； ％Ｆｅ：０－３０；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－２０； ％Ｖ：０－１０；
％Ｔｉ：０－３０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｎ：０－８；
％Ｂ：０－５； ％Ｍｇ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｎｉ：０－５０；
％Ｗ：０－１０； ％Ｔａ：０－５； ％Ｈｆ：０－５； ％Ｎｂ：０－１０；
％Ｃｏ：０－３０； ％Ｃｅ：０－２０； ％Ｇｅ：０－２０； ％Ｃａ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｄ：０－１０； ％Ｓｎ：０－４０； ％Ｃｓ：０－２０；
％Ｓｅ：０－１０； ％Ｔｅ：０－１０； ％Ａｓ：０－１０； ％Ｓｂ：０－２０；
％Ｒｂ：０－２０； ％Ｌａ：０－１０； ％Ｂｅ：０－１５； ％Ｍｏ：０－１０；
％Ｃ：０－５ ％Ｏ：０－１５
残りはアルミニウムと微量元素で構成されている
ここでいう公称組成とは、体積分率の高い粒子、および／または一般的な最終組成を指すことがある。セラミック補強材、グラフェン、ナノチューブなどの非混和性粒子が存在する場合、これらは公称組成にカウントされない。

【0021】

この文脈において、微量元素とは、文脈上明らかにそうでない場合を除き、いくつかの元素を指し、Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈが挙げられるが、これらに限定されない。Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ．本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。

【0022】

微量元素は、合金の生産コストを下げるなど、合金に特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、合金の生産に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している場合がある。

【0023】

微量元素の存在がアルミニウムベース合金の全体的な特性に悪影響を及ぼすような用途がいくつか存在する。ある実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、さらには０．０６％未満の含有量である。ある用途では、アルミニウムベース合金に微量元素が含まれないことが好ましい場合さえある。

【0024】

アルミニウムベースの合金が高いアルミニウム（％Ａｌ）含有量を有することが有利である用途があるが、アルミニウムが合金の大部分成分である必要はない。一実施形態では％Ａｌは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ａｌは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ａｌは、アルミニウムベース合金中の多数決元素ではない。

【0025】

特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金を使用することが特に興味深い。特に興味深いのは、％Ｇａが２．２％以上、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに５４％以上存在するこれらの低融点促進元素を使用することである。アルミニウム合金は、実施形態では合金中の％Ｇａが３２ｐｐｍ以上、他の実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．０１５％以上、さらに他の実施形態では０．１％以上、一般に０．８％以上の元素（この場合％Ｇａ）を有し、好ましくは２．２％以上、より好ましくは５．２％以上、さらに１２％以上である。しかし、アルミニウムベース合金の所望の特性によって、３０％以下の％Ｇａ含有量が望まれる他の用途も存在する。実施形態では、アルミニウム基合金中の％Ｇａは２９％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満とされる。ある用途では、ある実施形態において％Ｇａが何らかの理由で有害であるか最適でない場合があり、これらの用途ではアルミニウムベース合金に％Ｇａを含まないことが好ましい。ある用途では、％Ｇａ＋％Ｂｉについて本項で述べた量で、全体または一部をＢｉ％（最大２０重量％の％Ｂｉ含有まで、％Ｇａが２０％を超える場合は％Ｂｉとの置換は部分的）で置換できることが判明している。用途によっては、Ｇａ％が存在しない全置換が有利な場合がある。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を、この段落で述べた量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換することも興味深いことが分かっている（この場合、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ．となる）。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことが興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定のアプリケーションに有利である）。これらの元素は必ずしも高純度で配合する必要はないが、問題の合金が十分に低い融点を有している場合には、これらの元素の合金を使用することが経済的に興味深い場合が多い。

【0026】

用途によっては、これらの元素を別個の粒子で取り込まず、直接合金化した方が面白い場合もある。一部の用途では、主にこれらの元素で形成された粒子を使用することがさらに興味深く、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有量は５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらに９８％以上である。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができる。

【0027】

スカンジウム（Ｓｃ）の場合は、非常に興味深い機械的特性を達成することができるが、コストが高いため、関心のある用途に必要な量を使用することが経済的な観点から興味深いからである。また、その高い脱酸力は、合金加工時に興味深いものであるが、性能を最大限に発揮させるための課題でもある。したがって、用途に応じて、所望の元素ではない状況から移動することができ、これらの用途では、低濃度であることが好ましい％Ｓｃ、実施形態では０．９％未満、他の実施形態では０．６％未満、他の実施形態では０．３％未満、他の実施形態では０．１％未満、他の実施形態では０未満である。０．１％、さらに他の実施形態ではアルミニウムベース合金から存在せず、この元素の高い含有量が望まれる状況、実施形態では０．６重量％以上、他の実施形態では好ましくは１．１重量％以上、他の実施形態ではより好ましくは１．６重量％以上、さらに他の実施形態では４．２％以上まで、である。

【0028】

いくつかの用途のアルミニウム合金では、ケイ素（％Ｓｉ）の存在が望ましく、典型的には、一実施形態では０．２重量％以上の含有量で、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態では好ましくは２．１％以上、別の実施形態ではより好ましく６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての元素と同様に、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。他の用途については、ある実施形態では３９．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２３．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．７重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では３．４重量％未満の含有量が望ましく、さらには別の実施形態で１．４重量％未満の含有量が望まれる。

【0029】

アルミニウム合金のいくつかの用途では、鉄（％Ｆｅ）の存在が望ましく、ある実施形態では典型的には０．３重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．６％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１９．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１３．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．０％未満の含有量であることが望まれる。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では０．２重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満であることが好ましいと考えられる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。

【0030】

アルミニウム合金のいくつかの用途では、銅（％Ｃｕ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらには別の実施形態では６％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望まれる。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。

【0031】

アルミニウム合金のいくつかの用途では、マンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、典型的には実施形態では０．１重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．６％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．０重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。

【0032】

アルミニウム合金のいくつかの用途では、マグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、典型的には一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上の含有量で望ましいことが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では３４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２％未満の含有量が望ましくない。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するように使用される場合（時にはそれは別の粉末マグネシウムまたはマグネシウム合金として導入され、また時にはアルミニウム粒子または合金アルミニウム、また時には低融点の粒子などの他の粒子に直接合金化）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さくてもよく、これらの用途においてしばしば０．００１％より大きい内容、好ましくは０．０２％よりも大きいことが望ましい、より好ましくは上記の０．１２％とさえ３．６％のより大きい内容である。

【0033】

アルミニウム合金の用途によっては、窒素（％Ｎ）の存在が望ましく、通常０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは３．２％以上、さらには６．２％以上の含有量であることが判明している。いくつかの用途では、アルミニウムによる粒子の圧密および／または高密度化が高い窒素含有量の雰囲気中で行われることが興味深いので、特に圧密および／または高密度化（例えば、液相を伴うまたは伴わない焼結）が高温で起こる場合、しばしば反応が起こり、窒素は窒化物を形成するアルミニウムおよび／または他の元素と反応するので最終組成物に元素として現れることになる。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。

【0034】

また、アルミニウム合金やアルミニウムを低融点元素として使用する場合は、後述の他の基本元素（Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｌｉ，Ｃｏ，．．．）の合金にも前２項が適用される。前２項で示した用途は、アルミニウム合金またはアルミニウム単独の粒子を指し、前２項で示した他の用途は、最終組成を指すが、重量パーセントの値は、全粒子に対するアルミニウム粒子またはアルミニウム合金の重量分率で補正されなければならない。また、低融点粒子として、マグネシウム合金、マグネシウム等の空気と接触すると急速に酸化する粒子を使用する場合、用途によってはこの限りではではない。

【0035】

アルミニウム合金のいくつかの用途では、Ｓｎ（％Ｓｎ）の存在が望ましく、典型的には実施形態では０．２重量％以上の含有量で、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．２％未満の含有量である。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
アルミニウム合金のいくつかの用途では、亜鉛（％Ｚｎ）の存在が望ましく、典型的には、ある実施形態では０．１重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましく６％以上、さらに別の実施形態では１１％以上であることが見出されている。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．２重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
アルミニウム合金の用途によっては、クロム（％Ｃｒ）の存在が望ましく、ある実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、さらに別の実施形態では１１％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましく０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０２％、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量で所望されている。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。

【0036】

アルミニウム合金のいくつかの用途では、チタン（％Ｔｉ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．０５重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらには別の実施形態では４％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では２３．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１７．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１３．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では、９．重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。

【0037】

アルミニウム合金のいくつかの用途では、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在が望ましく、典型的には実施形態では０．０５重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では９．２重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では７．１重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では４．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では３．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらに別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれている。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で生じるように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合が存在する。

【0038】

アルミニウム合金のいくつかの用途では、ホウ素（％Ｂ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．０５重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは０．４２％以上、さらには別の実施形態では１．２％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、一実施形態では４．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では３．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．２％未満の含有量が望まれる。８重量％未満の含有量が望まれる場合、実施形態では０．０８重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０２％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．００４％未満、さらに別の実施形態では０．０００２％未満の含有量が望まれる場合である。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。

【0039】

ある用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、より低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量が望ましく、実施形態では１４重量％未満、別の実施形態では９％未満、さらに別の実施形態では４．８重量％未満、さらに別の実施形態では１．８％未満が望ましいとされる。ある実施形態において％Ｍｏがある理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途において実施形態では％Ｍｏがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデンおよびタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、さらに別の実施形態では１２％を超えている。

【0040】

ある用途では、ニッケルの過剰な存在（％Ｎｉ）は有害であることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｎｉ含有量が２８％未満、他の実施形態では好ましくは１９．８％未満、他の実施形態では好ましくは１８％未満、他の実施形態では好ましくは１４．８％未満、他の実施形態では好ましくは１１．６％未満、他の実施形態ではより好ましくは８％未満、さらに他の実施形態では０．８％未満である。ある実施形態において％Ｎｉが何らかの理由で有害であるか最適ではない、ある用途に対しては、アルミニウムベース合金に％Ｎｉがないことが好ましいということさえある。対照的に、特に延性および靭性の向上が望まれる場合、および／または強度の向上および／または溶接性の向上が求められる場合、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい用途があり、それらの用途では、一実施形態では０．１重量％より高い量、別の実施形態では０．１重量％より高い量である。６５重量％、他の実施形態では１．２重量％より高い量が望まれ、他の実施形態では２．２重量％より高く、他の実施形態では６重量％より好ましくは高く、他の実施形態では８．３重量％より好ましく、他の実施形態ではより好ましく１２％より高く、より好ましく１６．２％より高く、さらに他の実施形態では２２％より高くなることが望ましい。

【0041】

より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＡｓ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ａｓの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ａｓ量が望ましい。ある実施形態では、％Ａｓは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ａｓがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。

【0042】

より高い量の％Ｌｉの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＬｉ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｌｉの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｌｉ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｌｉは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｌｉがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。

【0043】

より高い量の％Ｖの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｖ量が望ましい用途である。対照的に、いくつかの用途では、％Ｖの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｖ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｖは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｖがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。

【0044】

より高い量の％Ｔｅの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＴｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｔｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｔｅは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、アルミニウムベース合金に％Ｔｅが存在しないことが好ましい。

【0045】

より高い量の％Ｌａの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＬａ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｌａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｌａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｌａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｌａがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。

【0046】

より高い量の％Ｓｅの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＳｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｓｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｅは有害であるか、または何らかの理由で最適でない。これらの用途では、％Ｓｅがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。

【0047】

ある用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である場合があり、これらの用途では、実施形態において％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が１４．３重量％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では４．８重量％未満が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満、さらには別の実施形態で０．８％未満が望ましいことが判明した。ある用途では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、一実施形態において、％Ｔａおよび／または％Ｎｂがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特に、粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合に％Ｎｂが加えられる。これらの用途では、一実施形態において０より大きい量の％Ｎｂ＋％Ｔａが望まれる。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％より大きく、さらに別の実施形態では１２％より大きいことが望まれる。

【0048】

より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＣａ量が望ましいこれらの用途に適している。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｃａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｃａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｃａがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。

【0049】

ある用途では、コバルト（％Ｃｏ）の過剰な存在は有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では２８重量％未満、別の実施形態では好ましくは２６．３％未満、別の実施形態では好ましくは２３．４％未満、より好ましくは１９．０％未満の％Ｃｏ含有量が望ましい。９％、別の実施形態では好ましくは１８％以下、別の実施形態では好ましくは１３．４％以下、別の実施形態ではより好ましくは８．８重量％以下、より好ましくは６．１％以下、より好ましくは４．２％以下、より好ましくは２．７％以下、別の実施形態ではさらに１．８％以下であることが望ましい。ある実施形態において％Ｃｏが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｃｏがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に改善された硬度および／または耐焼き戻し性が要求される場合、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では５より高いのが望ましい。９％、別の実施形態では好ましくは７．６％より高く、別の実施形態では好ましくは９．６％より高く、別の実施形態では好ましくは１２重量％より高く、別の実施形態では好ましくは１５．４％より高く、別の実施形態では好ましくは１８．９％、さらに別の実施形態では２２％より高いである。０．０００１％以上の実施形態における％Ｃｏ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｃｏが望ましい他の用途がある。

【0050】

より高い量の％Ｈｆの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％の％Ｈｆ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｈｆの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｈｆ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｈｆは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｈｆがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。

【0051】

ゲルマニウム（％Ｇｅ）の存在が望まれる用途もある。一実施形態では、％Ｇｅは０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｇｅが制限される他の用途もある。他の実施形態では％Ｇｅは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ここで、ある実施形態において％Ｇｅが有害であるか、または何らかの理由で最適でない、所定の用途のために、これらの用途では、％Ｇｅがアルミニウムベース合金に存在しないことが好ましい。

【0052】

アンチモン（％Ｓｂ）の存在が望まれる用途がある。一実施形態では、％Ｓｂは０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％、他の実施形態では４．６％、他の実施形態では６．３％、さらには他の実施形態では７．１％以上である。ただし、％Ｓｂが限定される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｓｂは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ある実施形態において％Ｓｂが有害であるか、または何らかの理由で最適でない場合、これらの用途では、アルミニウムベース合金に％Ｓｂが存在しないことが好ましい。

【0053】

セリウム（％Ｃｅ）の存在が望まれる用途もある。一実施形態では、％Ｃｅは０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｃｅが制限される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｃｅは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ある実施形態において、％Ｃｅが何らかの理由で有害であるか最適でないような用途もあるが、これらの用途では、％Ｃｅがアルミニウムベース合金に含まれないことが好ましい。

【0054】

ベリリウム（％Ｂｅ）の存在が望まれる用途がある。一実施形態では、％Ｍｏは０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｂｅが制限される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｂｅは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．３％未満である。ここではある実施形態で％Ｂｅが何らかの理由で有害または最適ではないある用途に対してさらにいくつかの用途があり、これらの用途ではアルミニウムベース合金から％Ｂｅはないことが望ましいとされる。

【0055】

前の段落に記載された要素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが望まれるかもしれない。
ある用途では、セシウム、タンタル、タリウムの過剰な含有は有害であり、これらの用途では、％Ｃｓ＋％Ｔａ＋％Ｔｌの合計が０．２９以下、好ましくは０．１８％以下、より好ましくは０．８％以下、さらに０．０８％以下（この文書で量が上限として言及されているすべての例で、元素の名目含有率または名目不在は可能なだけでなくしばしば好ましいので言及しない）であることが分かっている。

【0056】

ある用途では金と銀の過剰な含有は有害であることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では％Ａｕ＋％Ａｇの合計が０．０９％未満、別の実施形態では好ましくは０．０４％未満、別の実施形態ではより好ましく０．００８％未満、さらに別の実施形態では０．００２％未満が好ましいとされる。

【0057】

％Ｇａ及び％Ｍｇの含有量が高い（共に０．５％以上）場合のある用途では、固溶、沈殿又は硬質第二相形成粒子のための硬化元素を有することがしばしば望ましいことが見出された。この意味で、これらの用途のための合計％Ｍｎ＋％Ｓｉ＋％Ｆｅ＋％Ｃｕ＋％Ｃｒ＋％Ｚｎ＋％Ｖ＋％Ｔｉ＋％Ｚｒは、一実施形態では、好ましくは０．０２％より大きい重量、別の実施形態では、より好ましくは０．３％、さらには別の実施形態では１．２％より高い重量であることが望まれる。

【0058】

％Ｇａ含有量が０．１％より低い場合のいくつかの用途では、固溶体、沈殿、または硬質第２相形成粒子のための硬化元素にある程度の制限があることがしばしば望ましいことが見出された。この意味で、実施形態において、これらの用途のために、合計％Ｃｕ＋％Ｓｉ＋％Ｚｎは、望ましくは２１重量％未満であり、別の実施形態において、好ましくは１８％未満であり、別の実施形態においてより好ましくは９％未満、あるいは別の実施形態において３．８％未満でさえある。

【0059】

１％未満の含有率％Ｇａと％Ｃｒの有意な存在（３％と５％の間）がある場合、いくつかのアプリケーションのために、それはしばしば固溶体または沈殿または形成硬質粒子の第二段階のための硬化元素を有することが望ましいことが見出されている。この意味で、実施形態における合計％Ｍｇ＋％Ｃｕは、これらの用途のために望ましくは０．５２重量％より高く、別の実施形態では好ましくは０．８２％より高く、より好ましくは１．２％より高く、さらに好ましくは３．２％より高い。および／または％Ｔｉ＋％Ｚｒの合計は、別の実施形態では０．０１２重量％を超え、好ましくは別の実施形態では００５５％を超え、より好ましくは別の実施形態では０．１２重量％を超え、さらに別の実施形態では０．５５％より高いことが望ましい。

【0060】

ある種の用途、特に高い機械的強度、高温に対する高い耐性、および／または高い耐食性を必要とする用途では、ガリウム（％Ｇａ）とスカンジウム（％Ｓｃ）の組み合わせが非常に有益であることが判明している。これらの用途では、実施形態において、０．１２％ｗｔ％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８２％以上、さらには１．２％以上のＳｃ含有率を有することが望ましい場合が多い。これらの用途のために同時に過剰なＧａ０．１２％ｗｔ％、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８％以上、より好ましくは２．２％以上、さらに高い３．５％を有することが望ましい場合が多い。これらの用途のいくつかのために、さらにマグネシウム（Ｍｇ％）を有することも興味深い、別の実施形態では、０．６重量％を超える％Ｍｇ、好ましくは１．２％より大きい、より好ましくは別の実施形態では４．２％より大きい、さらには別の実施形態では６％より大きい％を有することが望ましい場合が多い。これらの用途のいくつかについて、特に改善された耐腐食性が要求される場合、別の実施形態においてしばしば０．０６重量％を超えるジルコニウム（％Ｚｒ）、好ましくは別の実施形態において０．２２％を超える、より好ましくは別の実施形態において０．５２％を超える、さらには別の実施形態において１．２％を超える存在も興味深いものである。明らかに、本明細書の他の全ての段落と同様に、任意の他の元素が、先行する段落および後続の段落に記載された量で存在することができる。

【0061】

特定の用途、特に特定のＳｉおよび／またはＭｇおよび／またはＣｕ含有量に対して有害なＳｒのようないくつかの元素がある。これらの用途に対して、％Ｓｉが９．３％から１１．８％の間および／または％Ｍｇが０．０９８％から０．５３％の間の実施形態では、％Ｓｒは２８．９ｐｐｍ以下であるが、％Ｓｉが９．３％から１１．８％の間および／または％Ｍｇが０．０９８％から０．５３％の間の他の実施形態では、組成からＳｒが欠落している。９．３％～１１．８％の間の％Ｓｉおよび／または０．０９８％～０．５３％の間の％Ｍｇを有する別の実施形態では、％Ｓｒは３０３ｐｐｍ以上である。０．９８％から２．８％の間の％Ｃｕおよび／または０．０９８％から３．１６％の間の％Ｍｇを有する別の実施形態では、％Ｓｒは４８．９ｐｐｍ以下であり、組成が存在しないことさえある。０．９８％から２．８％の間の％Ｃｕおよび／または０．０９８％から３．１６％の間の％Ｍｇを持つ別の実施形態では、％Ｓｒは０．５１％以上である。

【0062】

組成物中のＮａおよびＬｉの存在が、特に特定のＳｉおよび／またはＧａおよび／またはＭｇの含有量に対してアルミニウムベース合金の全体的な特性に対して有害であるいくつかの用途がある。９．８％～１５．８％の間の％Ｓｉおよび／または０．１５７％を超える％Ｍｇおよび／または０．１５７％を超える％Ｇａを有する実施形態では、％Ｎａは組成物から２９．７ｐｐｍ以下または存在しないかさえあり、および／または％Ｌｉは組成物から２９．７ｐｐｍ以下または存在しないかさえありいる。９．８％～１５．８％の間の％Ｓｉおよび／または０．１５７％以上の％Ｍｇおよび／または０．１５７％以上の％Ｇａを有する別の実施形態でさえ、％Ｎａは４２ｐｐｍ以上であり、および／または％Ｌｉは４２ｐｐｍ以上である。

【0063】

用途によっては、Ｈｇなどの元素の特定の含有量が、特にＧａの特定の含有量に対して有害となる場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｇａが０．００９８％から２．３％の間の実施形態では、％Ｈｇは０．０００９８％より低く、あるいはＨｇは組成物から存在さえしない。０．００９８％と２．３％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｈｇは、０．１１％よりも高い。

【0064】

Ｐｂのようないくつかの元素は、特定の用途、特に特定のＳｉ含有量に対して有害である。これらの用途に対して、％Ｓｉが０．９８％から１２．３％の間の実施形態では、％Ｐｂは２．８％以下であるか、組成物から存在しないことさえある。別の実施形態では、％Ｓｉが０．９８％から１２．３％の間でも、％Ｐｂは１５．３％以上である。

【0065】

ある用途では、Ｃｏのような元素のある含有量は、特にあるＳｉおよび／またはＭｇの含有量に対して有害である可能性があることが判明している。これらの用途のために、％Ｓｉが０．０１７％から１．６５％の間、および／または％Ｍｇが０．２４％から６．６５％の間の実施形態では、％Ｃｏは０．２４％より低く、あるいはＣｏは組成物に含まれていない。０．０１７％～１．６５％の間の％Ｓｉおよび／または０．２４％～６．６５％の間の％Ｍｇを有する別の実施形態では、％Ｃｏは２．１１％より高い。

【0066】

特定の用途、特に特定のＳｉおよび／またはＭｇおよび／またはＣｕの含有量に対して有害なＡｇなどの元素がいくつか存在する。７．３％から１１．６％の間の％Ｓｉおよび／または０．４７％から０．７３％の間の％Ｍｇおよび／または３．５７％から４．９２％の間の％Ｃｕを有する実施形態では、％Ａｇは０．０９８％以下、あるいは組成物に存在しないことさえある。別の実施形態では、％Ｓｉが７．３％から１１．６％の間、および／または％Ｍｇが０．４７％から０．７３％の間、および／または％Ｃｕが３．５７％から４．９２％の間でも、％Ａｇは０．３３％以上である。

【0067】

特定の用途、特に特定のＳｉおよび／またはＭｇおよび／またはＧａの含有量に対して有害な希土類（ＲＥ）元素などのいくつかの元素があり、これらの用途では、％Ｓｉが３．９７％から１５．６％の間および／または％Ｍｇが０．０９７％から５．２３％の間の実施形態において、％ＲＥは０．０９７％未満かあるいは組成から存在しないことすらある。別の実施形態でも、０．３７％～１１．６％の間の％Ｓｉ、及び／又は０．３７％～１１．２３％の間の％Ｍｇ、及び／又は０．０００８５％～０．８７％の間の％Ｇａ、％ＲＥは０．０００８７％未満、あるいはＲＥさえ組成物から存在することはではない。別の実施形態では、０．３７％から１１，６％の間の％Ｓｉ、および／または０．３７％から１１．２３％の間の％Ｍｇ、および／または０．０００８５％から０．８７％の間の％Ｇａ、％ＲＥは０．０８７％以上である。

【0068】

用途によっては、Ｇａなどの元素の含有量が、特にＳｉの含有量によって不利になる場合があることが分かっている。これらの用途では、％Ｓｉが３．９８％から１４．３％の間の実施形態では、％Ｇａは０．０９８％よりも低くなっている。３．９８％から１４．３％の間のＳｉを含む別の実施形態でも、％Ｇａは２．３３％以上である。

【0069】

用途によっては、Ｓｎなどの元素の含有量が、特にＳｉの含有量によって不利になる場合があることが判明している。これらの用途では、％Ｓｉが３．９８％から１４．３％の間の実施形態では、％Ｓｎは０．０９８％より低く、あるいは組成物に存在しないこともある。３．９８％と１４．３％の間の％Ｓｉを持つ別の実施形態においても、％Ｓｎは２．３３％を超えている。

【0070】

Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｂｉなど、特定の用途、特に特定のＳｉおよび／またはＭｇおよび／またはＣｕおよび／またはＦｅおよび／またはＧａの含有量に対して有害な元素がいくつか存在する。Ｓｉ及び／又はＭｇ及び／又はＣｕ及び／又はＦｅ及び／又はＧａが存在する実施形態では、Ｐｂ及び／又はＳｎ及び／又はＩｎ及び／又はＳｂ及び／又はＢｉのような元素は、組成物から欠落している。
組成物中のＣｅ及びＥｒの存在が、特に特定のＳｉ及び／又はＭｇ含有量において、アルミニウムベース合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途が存在する。６．７７％～７．５２％の間の％Ｓｉ及び／又は０．２４６％～０．３５６％の間の％Ｍｇを有する実施形態では、％Ｃｅは組成物から０．０１７％以下又は存在さえせず、及び／又は％Ｅｒは組成物から０．００９８％以下又は存在さえしない。６．７７％～７．５２％の間の％Ｓｉおよび／または０．２４６％～０．３５６％の間の％Ｍｇを有する別の実施形態でさえ、％Ｃｅは０．０４７％以上であり、および／または％Ｅｒは０．０３３％以上である。

【0071】

用途によっては、Ｔｅなどの元素の含有量が、特にＳｉの含有量によって不利になる場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｓｉが７．８７％から１２．７％の間の実施形態では、％Ｔｅは０．０４３％より低く、あるいは組成物中に存在しないことさえある。７．８７％から１２．７％の間の％Ｓｉを持つ別の実施形態でさえ、％Ｔｅは３．３３％を超えている。

【0072】

用途によっては、ＩｎやＺｎなどの元素の特定の含有量が、特に特定のＦｅ含有量に対して有害である場合があることが判明している。０．４８％から３．３３％の間の％Ｆｅを有する実施形態において、これらの用途のために、％Ｉｎは組成物から０．００９８％より低い、あるいは存在しないか、および／または％Ｚｎは組成物から１．０９％より低い、あるいは存在しないかさえある。別の実施形態では、％Ｆｅが０．４８％から３．３３％の間であっても、％Ｉｎは２．３３％以上、および／または、％Ｚｎは４．３３％以上である。

【0073】

ある用途では、ＦｅやＮｉなどの元素の特定の含有量が、特にＳｉおよび／またはＭｇおよび／またはＦｅの特定の含有量に対して有害である場合があることが判明している。これらの用途では、％Ｓｉが０．０１８％から２．６３％の間、および／または％Ｍｇが０．５８％から２．３３％の間の実施形態において、％Ｎｉは０．４７％以下または３．５３％より高い値となる。別の実施形態では、％Ｓｉが０．０１８％から１．３３％の間、および／または％Ｍｇが２．５８％から１０．３３％の間、％Ｎｉは１．９８％未満または６．０３％以上である。別の実施形態では、％Ｓｉが５．９７％から１９．６３％の間、および／または％Ｍｇが０．１８％から６．３３％の間、％Ｆｅは０．０８７％以下、または１．７３％以上である。０．００８７％～２．７３％の間の％Ｓｉおよび／または０．５８％～３．８３％の間の％Ｍｇを有する別の実施形態でさえ、％Ｆｅは０．００９８％以下または２．９３％以上である。別の実施形態では、％Ｆｅが０．２７％から３．６３％の間で、％Ｎｉは０．０７８％以下または３．９３％よりも高い。

【0074】

アルミニウムベース合金中の化合物相の存在が有害である用途もある。実施形態では、組成物中の化合物相の％は７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下であり、別の実施形態では１９％以下であり、別の実施形態では９％以下であり、別の実施形態では０．９％以下であり、さらに別の実施形態では化合物相がアルミニウムベース合金から欠落している。アルミニウムベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途がある。別の実施形態では、アルミニウムベース合金中の化合物相の％は、０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらには別の実施形態では７３％以上である。

【0075】

いくつかのアプリケーションのために、上記合金は、８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。

【0076】

上記Ａｌ合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載の他の実施形態のいずれかと任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、復唱された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態では、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのアルミニウム合金の使用を指す。

【0077】

本発明は、特定の軽元素および合金、特にＭｇ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎの特性から利益を得ることができる部品の製造に特に好適である。（銅と錫は、その密度から軽合金とはみなされないが、その拡散能力を考えると、本発明ではこのグループとみなされる）。この場合、アルミニウム合金のための上記のすべては、範囲レベルおよびこれらの元素の最大レベルおよび／または最小所望および／または好ましいに関する特殊用途のためのアルミニウムベースの合金に言及したすべての段落で行われたコメントの両方に適用される。残りはもはやＡｌと少数元素ではなく、問題の元素（Ｍｇ／Ｌｉ／Ｃｕ／Ｚｎ／Ｓｎ）と少数元素が、％Ａｌの場合に等しく扱われることを考えると、。あくまでも、％Ａｌと当該基本元素（Ｍｇ／Ｌｉ／Ｃｕ／Ｚｎ／Ｓｎ）が数値の交換を行うだけである。

【0078】

本発明は、ニッケルおよびその合金の特性を生かすことができる部品の製造に特に適している。特に、高温ｙ／ｏ攻撃的な環境下での高い機械的耐性を必要とする用途。この意味で、合金設計と熱機械処理の特定のルールを適用することで、化学工業、エネルギー変換、輸送、工具、他の機械や機構などの用途に非常に興味深い特徴を得ることが可能である。

【0079】

一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するニッケル基合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ ＝０－０．５ ％Ｎ ＝０－０．４５ ％Ｂ ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｃｏ＝０－４０ ％Ｓｉ＝０－２ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｍｏ＝０－２０ ％Ｗ＝０－２５ ％Ｔｉ＝０－１４
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－８
％Ｎｂ＝０－１５ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－７０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｒｅ＝０－５０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｂｉ＝０－１０ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｌａ＝０－５
残りはニッケル（Ｎｉ）および微量元素からなる。
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ
ニッケルベースの合金は、高いニッケル含有率（％Ｎｉ）が有利な用途がありいるが、必ずしもニッケルが合金の主成分である必要はではない。ある実施形態では％Ｎｉは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ｎｉは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｎｉは、ニッケルベース合金中の大多数の元素ではない。

【0080】

この文脈では、微量元素は、文脈が明確にそうでないことを示していない限り、いくつかの元素を指すが、これらに限定されるものではない。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｘｅ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｏｓ．Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。

【0081】

微量元素は、鋼のコスト低減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。

【0082】

微量元素の存在がニッケル基合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかありいる。一実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、さらには０．０６％未満の含有量を有している。微量元素がニッケル基合金に含まれないことが好ましい用途もある。
また、微量元素の存在により、ニッケル基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減させたり、他の有益な効果を得ることができる用途もある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらに０．０６％以下の含有率を有する。
いくつかの用途では、Ｇａ、Ｂｉ、Ｒｂ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｉｎを含む合金の使用が特に効果的である。特に興味深いのは、これらの低融点促進元素を重量比で２．２％以上、好ましくは１２％以上、さらに２１％以上含有する％Ｇａの使用である。一旦組み込まれ、本願で示されるように測定された全体組成を評価すると、０．０００１％以上の実施形態で、０．０１５％以上の別の実施形態で、０．０３％以上の別の実施形態で、さらには０．１％以上の別の実施形態のニッケル結果合金は、一般に０．２％以上の元素（この場合は％Ｇａ）を、別の実施形態で好ましく１．２％以上、別の実施形態でより好ましく６％以上、別の実施形態では１２％以上有している。特定の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を使用することが特に興味深く、すべての間隙に使用する必要はなく、これらの用途では、％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらには０．１６％以上であることが望ましい。しかし、ニッケル基合金の所望の特性によって、％Ｇａ含有量が３０％以下が望まれる用途もある。実施形態では、ニッケル基合金中の％Ｇａは２９％以下、他の実施形態では２２％以下、他の実施形態では１６％以下、他の実施形態では９％以下、他の実施形態では６．４％以下、他の実施形態では４．１％以下、他の実施形態では３．２％以下、他の実施形態では２．４％以下、他の実施形態では１．２％以下である。ある用途では、ある実施形態において％Ｇａが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｇａがニッケルベース合金に含まれていないことが好ましい。ある用途では、％Ｇａは％Ｂｉ（％Ｂｉ含有量は最大１０重量％まで、％Ｇａが１０％を超える場合は％Ｂｉによる置換は部分的）で完全または部分的に置換できることがわかっており、この項で述べた量では％Ｇａ＋Ｂｉ％となっている。用途によっては、Ｇａ％が存在しない全置換が有利である。ある用途では、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを、％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％で部分的に置換することも興味深いことが分かっている（％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの場合、この段落に記述した量と同じである。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を有することができ、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない、所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はなく、これらの元素の合金を使用する方が経済的に興味深い場合が多く、問題の合金が十分に低い融点を持つことが条件となる。

【0083】

用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別の粒子に組み込まない方が面白い場合もありいる。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎが５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらに９８％以上であることが望ましいである。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のための好ましい合金元素のいずれかを使用することもできいる。

【0084】

ある用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では、ある実施形態では３９重量％未満、別の実施形態では好ましくは１８重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは８重量％未満、さらに別の実施形態では１重量％未満の％Ｃｒ含有量が望ましいことが判明している。ある実施形態では、ニッケル基合金中の％Ｃｒは１．６％未満、他の実施形態では１．２％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．４％未満である。ある実施形態では、％Ｃｒがある理由で有害であるか最適ではないため、これらの用途ではニッケル基合金に％Ｃｒがないことが好ましいとされる、さらに低い％が望まれる他の用途も存在する．これらの用途ではニッケル基合金中の％が好ましくない。これとは対照的に、特に高温での高い耐食性および／または耐酸化性が要求される用途では、より高いレベルでのクロムの存在が望まれる用途がある。重量％が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．６％を超え、別の実施形態では好ましくは５．５重量％を超え、より好ましくは６．１％を超え、より好ましくは８．９％を超え、より好ましくは１０．１％を超え、より好ましくは１３．８％を超え、より好ましくは１６．１％を超え、より好ましくは１８．９％、別の実施形態ではより好ましく２２％以上、より好ましく２６．４％を超え、さらに別の実施形態では３２％より高い．Ｂｕｔもっと低い好ましい最小含有量が望まれる他の用途も存在する。一実施形態では、ニッケルベース合金中の％Ｃｒは、０．０００１％以上、他の実施形態では０．０４５％以上、他の実施形態では０．１％以上、他の実施形態では０．８％以上、さらに他の実施形態では１．３％以上とする。Ｃｒの高い含有量が望まれる他の用途もある。本発明の別の実施形態では、合金中の％Ｃｒは４２．２％以上、さらに４６．１％以上である。

【0085】

ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では％Ａｌ含有量が１２．９％未満、別の実施形態では好ましくは１０．４％未満、別の実施形態では好ましくは８未満であることが望まれる。４％、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは６．１％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．４％未満、好ましくは２．７％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、さらに別の実施形態では０．８％未満であることが望まれる。ある実施形態において％Ａｌがある理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のために、これらの用途では％Ａｌがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に高硬度および／または耐環境性が要求される場合に高いレベルでのアルミニウムの存在が望ましい用途があり、これらの用途ではある実施形態では望ましい量、別の実施形態では１より多い量である。重量％、別の実施形態では好ましくは２．４％より大きく好ましくは３．２％より大きく、別の実施形態では好ましくは４．８％より大きく、別の実施形態では好ましくは６．１％より大きく、別の実施形態では好ましくは７．３％より大きく、別の実施形態ではより好ましく８．２％を超え、さらには別の実施形態では１２％以上である。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために用いられ、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きいことが望まれる。

【0086】

用途によっては、アルミニウム含有量（％Ａｌ）とガリウム含有量（％Ｇａ）の間に一定の関係を持たせることが興味深い。出力パラメータを％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。また、Ｇａの一部をＢｉ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、ＲｂまたはＩｎで置き換えることも、用途によっては興味深いことである。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、項目のいずれかがなく、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途にとって有利である）。

【0087】

ある用途では、コバルト（Ｃｏ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では、一実施形態では２８重量％未満、別の実施形態では好ましくは２６．３％未満、別の実施形態では好ましくは２３．４％未満、好ましくは１９．４％未満のＣｏ含有率が望ましいことが分かっている。９％、別の実施形態では好ましくは１８％未満、別の実施形態では好ましくは１３．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは８．８重量％未満、より好ましくは６．１％未満、より好ましくは４．２％未満、より好ましくは２．７％未満、別の実施形態ではさらに１．８％未満であることが望ましい。ある実施形態において％Ｃｏがある理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のために、これらの用途では％Ｃｏがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に改善された硬度および／または耐焼き戻し性が要求される場合に、より多い量のコバルトの存在が望ましい用途がある。これらの用途ではある実施形態において２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは５．７％を超えて高い。９％、別の実施形態では好ましくは７．６％より高い、別の実施形態では好ましくは９．６％より高い、別の実施形態では好ましくは１２重量％より高い、別の実施形態では好ましくは１５．４％より高い、別の実施形態では好ましくは１８．２％より高い。９％、別の実施形態ではより好ましくは２２％より大きく、さらに別の実施形態では３２％より大きい。０．０００１％以上の実施形態の％Ｃｏ、０．１５％以上の別の実施形態、０．９％以上の別の実施形態、さらに別の実施形態では１．６％以上の実施形態が望ましい他の用途がある。

【0088】

ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃｅｑ含有量が１．４重量％未満、別の実施形態では１．１％未満、別の実施形態では好ましくは０．８重量％未満、別の実施形態ではより好ましく０．４６重量％、さらに別の実施形態では０．０８％未満が望ましいとされている。ある実施形態において％Ｃｅｑが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途では％Ｃｅｑがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態において０．１２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では０．５２重量％を超えることが好ましく、別の実施形態では０．８２％を超えることがより好ましく、別の実施形態では１．２％を超えることさえある。

【0089】

いくつかの用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃ含有量が０．３８重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．２６％未満、別の実施形態では好ましく０．１８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０９重量％、別の実施形態では０．００９％未満さえであることが望ましい。ある実施形態において％Ｃがある理由または別の理由で有害または最適でない所定の用途のために、これらの用途では、％Ｃがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に機械的強度および／または硬度の向上が望まれる場合に、より高レベルでの炭素の存在が望ましい用途が存在する。これらの用途では、ある実施形態では０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは別の実施形態では０．１２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましくは０．２２重量％を超え、さらに別の実施形態では０．３２重量％を超える量が望ましい。

【0090】

ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では０．９重量％未満、別の実施形態では０．６５％未満、別の実施形態では０．４％未満、別の実施形態では０．１６％未満、別の実施形態では０．００６％未満の％Ｂ含有量が望ましいことが分かっている。ある実施形態において％Ｂが有害であるか、またはある理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途では％Ｂがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のホウ素の存在がこれらの用途にとって望ましい用途があり、別の実施形態では６０重量ｐｐｍを超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは２００ｐｐｍを超え、別の実施形態では好ましくは０．１％を超え、別の実施形態では好ましくは０．３５％、別の実施形態ではより好ましく０．５２％を超え、さらに別の実施形態では１．２％を超えることがある。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい用途があることが分かっている（不純物として、実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０００８％未満、さらに別の実施形態では０．００００８％未満の含有量を超えて取り除くことは経済的に不可能なことがありいる）。

【0091】

ある用途では、窒素（％Ｎ）の過剰な存在は有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｎ含有量は０．４％未満であることが望ましく、別の実施形態では０．１６％未満、さらに別の実施形態では０．００６％未満がより望ましいとされている。ある実施形態において％Ｎが有害であるか、またはある理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途では、実施形態において％Ｎがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に局所腐食に対する高い抵抗性が望まれる場合に、より高い量の窒素の存在が望ましい用途も存在する。これらの用途では、一実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では好ましくは２００ｐｐｍ以上、別の実施形態では好ましくは０．１％以上、さらに別の実施形態では好ましくは０．３５％以上である。窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性があり、実施形態においてその非存在が好ましい（不純物として含有量を超えて除去することが経済的に実行可能でない場合があり、別の実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では０．００８％未満、さらに別の実施形態では０．０００８％未満、さらに別の実施形態では０．００００８％未満）用途があることが分かっている。

【0092】

いくつかの用途では、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、一実施形態では、１２．４重量％未満、別の実施形態では９．８％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、ｌ別の実施形態では６．３％未満、別の実施形態では好ましく４未満であるの％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量を望ましいとされる。Ｚｒおよび／または％Ｈｆが、ある理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途がさらにあり、これらの用途において、実施形態では、％Ｚｒおよび／または％Ｈｆがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、一実施形態において％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、別の実施形態では１より大きいことが望まれる。重量％、別の実施形態では好ましくは２．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは４．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、別の実施形態ではより好ましくは７．９％以上、あるいは別の実施形態では１２％以上であってもよい。

【0093】

いくつかの用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在は有害であり得ることが判明しており、これらの用途では、実施形態において、１４重量％未満、別の実施形態では好ましくは９％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．８重量％未満、さらに別の実施形態では１．８％未満の低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有が望まれる。ある実施形態において％Ｍｏおよび／または％Ｗが有害であるか、またはある理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途において実施形態では％Ｍｏおよび／またはＷがニッケル基合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデンおよびタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、さらに別の実施形態では１２％を超える。

【0094】

用途によっては、レニウムの過剰な存在（％Ｒｅ）が有害な場合があることが分かっており、これらの用途では、％Ｒｅ含有量は４１．８重量％未満、好ましくは２４．８％未満、より好ましくは１１．７８重量％未満、さらには１．４５％未満が望ましいとされている。対照的に、より高い量のレニウムの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは１．２重量％を超える量、より好ましくは１３．２重量％を超える量、さらには２２．２％を超える量が望ましい。一実施形態において％Ｒｅが何らかの理由で有害または最適ではない用途さえあり、これらの用途では合金から％Ｒｅが存在しないことが望ましい。

【0095】

ある用途では、バナジウム（％Ｖ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｖ含有量が６．３％未満、別の実施形態では４．８重量％未満、別の実施形態では３．２％未満が望ましいとされる。９％、別の実施形態では２．７％以下、別の実施形態では２．１％以下、別の実施形態では好ましくは１．８％以下、別の実施形態ではより好ましくは０．７８重量％以下、さらに別の実施形態では０．４５％以下とすることができる。ある用途では％Ｖが有害であったり、ある理由で最適でない場合もあり、これらの用途では実施形態において％Ｖがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では実施形態において０．７％を超える量が望ましい。０．０１重量％を超え、別の実施形態では０．２重量％を超え、別の実施形態では０．６重量％を超え、別の実施形態では好ましくは１．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく２．２％を超え、さらに別の実施形態では４．２％を超えている。

【0096】

ある用途では、銅の過剰な存在（％Ｃｕ）は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では１４重量％未満、別の実施形態では好ましくは１２．７％未満、別の実施形態では好ましくは９％未満、別の実施形態では好ましくは７％未満の％Ｃｕ含有量が望ましいことがされている。１％、別の実施形態では好ましくは５．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．５重量％未満別の実施形態ではより好ましくは３．３重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．６重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．４重量％未満、さらに別の実施形態では０．９％未満であることが望ましい。ある用途において、％Ｃｕが何らかの理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では実施形態において％Ｃｕがニッケル基合金に存在しないことが好ましい場合さえ存在する。これとは対照的に、特に特定の酸に対する耐食性および／または加工性の改善および／または加工硬化の減少が望まれる場合、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．１重量％より多く、別の実施形態では１．３重量％より多く、別の実施形態では２．５５重量％より多く、別の実施形態では３．６重量％より多く、別の実施形態では４．７重量％より多く、別の実施形態では６重量％より多いことが好ましく、別の実施形態では８重量％より多く、さらに別の実施形態では１２％以上、さらには別の実施形態では１６％以上の量が望まれる。
ある用途では過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では５８重量％未満、別の実施形態では好ましくは３６％未満、別の実施形態では好ましくは２４％未満、好ましくは１８％未満、別の実施形態ではより好ましくは１２重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１０％未満の％Ｆｅ含有量が望ましいとされてきた。重量％、さらに別の実施形態では７．５％未満、さらに別の実施形態では５．９％未満、別の実施形態では３．７％未満、別の実施形態では２．１％未満、またはさらに別の実施形態では１．３％未満とする。ある用途では、％Ｆｅがある理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では実施形態において％Ｆｅがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでの鉄の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、望ましい量は、実施形態では０．１重量％より多く、別の実施形態では１．３重量％より多く、ｇ別の実施形態では２．７重量％より多く、別の実施形態では４．１重量％より多く、別の実施形態では６重量％より多く、別の実施形態では８重量％が好ましく、さらに別の実施形態では２２％より好ましく、別の実施形態でも４２％より多くなっている。

【0097】

いくつかの用途では、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において９重量％未満、別の実施形態では好ましくは７．６％未満、別の実施形態では好ましくは６未満、の％Ｔｉ含有率が望ましい。１％、別の実施形態では好ましくは４．５％未満、別の実施形態では好ましくは３．３％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．９重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８未満、別の実施形態ではさらに０．９％未満である。ある用途では、％Ｔｉがある理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では、実施形態において、％Ｔｉがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のチタンの存在が望ましい用途があり、特に高温での機械的特性の向上が望まれる場合、これらの用途では、実施形態において０．０１％より大きい量が望ましく、別の実施形態では０．よりも大きい量が望まれる。２％、別の実施形態では０．７％より大きく、別の実施形態では１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは４．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％を超え、さらに別の実施形態では１２％以上である。

【0098】

いくつかの用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が１７．３％未満、別の実施形態では７．８％未満、別の実施形態では好ましくは４．また、ある用途では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが何らかの理由で有害であるか最適でない場合があり、これらの用途では、ある実施形態では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂがニッケル基合金に存在しないことが好ましいとされる。これとは対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特に粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合にＮｂが添加される。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％より大きく、さらに別の実施形態では１２％より大きくすることができる。

【0099】

いくつかの用途では、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ含有量が１２．３重量％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では４．８重量％未満、より好ましい別の実施形態では１．８重量％未満、さらには別の実施形態では０．８重量％未満とするのが望ましい。ある用途では、％Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａがニッケル基合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に高硬度が望まれる場合に、より高い量が望まれる用途があり、これらの用途では、一実施形態において、０．１重量％を超える％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、別の実施形態では好ましくは１．２重量％を超える量、別の実施形態では好ましくは２．１重量％を超える量、別の実施形態ではより好ましく６％を超え、さらには別の実施形態では１２％を超える量が望まれる。

【0100】

より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＡｓ量が望ましい用途である。一方、ある用途では、％Ａｓの過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ａｓの量がある実施形態では４．４％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．７％未満、他の実施形態では１．４％未満が望ましい。ある理由または別の理由で％Ａｓが有害または最適ではない実施形態では、これらの用途では％Ａｓがニッケルベース合金からないことが望まれる。
０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｔｅが望ましい用途もある。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｔｅ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｔｅは何らかの理由で有害または最適ではなく、これらの用途ではニッケルベース合金に％Ｔｅが含まれないことが好ましい。

【0101】

０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｓｅが存在することが望ましい用途がある。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｓｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｅがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。

【0102】

より高い量の％Ｓｂの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％の％Ｓｂ量を望ましいとされる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｂの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｂ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｓｂは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｂがニッケル基合金に存在しないことが好ましい。

【0103】

より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＣａ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｃａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｃａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｃａがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。

【0104】

より高い量の％Ｇｅの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＧｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｇｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｇｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｇｅは有害であるか、または何らかの理由で最適でないため、これらの用途では、％Ｇｅはニッケルベース合金に含まれないことが好ましい。

【0105】

より高い量の％Ｐの存在が望ましい用途もある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｐ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｐの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．９％未満、他の実施形態で３．４％未満、他の実施形態で２．８％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｐ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｐは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｂがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。

【0106】

特に強度および／または耐酸化性の向上が望まれる場合には、より高い量の％Ｓｉの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、さらに他の実施形態では１．３％以上の％Ｓｉ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｉの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．８％未満、他の実施形態で０．４％未満、他の実施形態で０．２％未満が望ましい％Ｓｉ量である。ある実施形態では、％Ｓｉは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｉがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。

【0107】

特に、熱間延性の向上、強度、靭性、焼入れ性の向上、窒素の溶解度の向上が望まれる場合、より高い量の％Ｍｎの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｍｎ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｍｎの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．６％未満、他の実施形態で０．２％未満の％Ｍｎ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｍｎは、ある理由または別の理由で有害または最適でない、これらの用途では、％Ｍｎは、ニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。

【0108】

より高い量の％Ｓの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｓ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．６％未満、他の実施形態で０．２％未満の％Ｓ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｓは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｓがニッケルベース合金に存在しないことが好ましい。

【0109】

低融点元素としてアルミニウムを使用する場合や、マグネシウムなど空気と接触すると急速に酸化する他の種類の粒子を低融点元素として使用する場合、いくつかの用途で使用される。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するように使用される場合（時にはそれは別の粉末マグネシウムまたはマグネシウム合金として導入され、また時にはアルミニウム粒子または合金アルミニウムに直接合金化し、また時には低融点粒子などの他の粒子）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらのアプリケーションではしばしば０．００１％以上の含有量が好ましく、より好ましくは、上記の０．１２％とさえ３．６％より大きいことが望ましい。

【0110】

いくつかのアプリケーションのために、それはアルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体でまたはなしで焼結）相が高温で発生した場合、窒素がアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることが興味深いである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。

【0111】

ニッケル基合金中の化合物相の存在が有害となる用途もある。実施形態では、合金中の化合物相の％は７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下であり、別の実施形態では１９％以下であり、別の実施形態では９％以下であり、別の実施形態では０．９％以下、さらには別の実施形態では化合物が組成物に存在しない。ニッケルベースの合金中の化合物の存在が有益である他の用途がある。別の実施形態では、合金中の化合物相の％は０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらには別の実施形態では７３％を超えている。

【0112】

いくつかの用途のために、例えば合金および／または他のセラミック、コンクリート、プラスチックなどのコンポネントのような被覆材料のためのニッケルベース合金の使用は、例えばカソードおよび／または腐食保護などの被覆材料に特定の機能性を提供するがこれらに限られない、特に興味深いものである。いくつかの用途では、マイクロメートルまたはミリメートル範囲の厚さの被覆層を有することが望まれる。実施形態では、ニッケル基合金がコーティング層として使用される。実施形態において、ニッケル基合金は、１．１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として用いられ、別の実施形態において、ニッケル基合金は、２１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として用いられ、別の実施形態において、ニッケル基合金は、１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として用いられ、別の実施形態において、ニッケル基合金は、５１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として用いられ、別の実施形態において、ニッケル基合金は、１．を超える厚さを有するコーティング層として用いられている。１ｍｍ、さらに別の実施形態では、ニッケル基合金は、１１ｍｍを超える厚さのコーティング層として使用される。別の実施形態では、ニッケル基合金は、２７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、ニッケル基合金は、１７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、ニッケル基合金は、７以下の厚さを有するコーティング層として使用される。７ｍｍ、別の実施形態では、ニッケル基合金は５３７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態では、ニッケル基合金は１１７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態では、ニッケル基合金は２７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、さらに別の実施形態ではニッケル基合金は７．７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用される。

【0113】

いくつかの用途では、高い機械的耐性を有するニッケル基合金の使用が特に興味深い。それらの用途のために、ある実施形態では、ニッケル基合金の結果機械抵抗は５２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は７２ＭＰａ以上、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は８２ＭＰａ以上、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１０２ＭＰａ以上、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１１２ＭＰａ以上、さらには別の実施形態では合金の結果機械抵抗が１２２ＭＰａ以上である。別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１４７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１２７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１１７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１０７ＭＰａ以下である。別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は８７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は７７ＭＰａ以下であり、さらに別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は５７ＭＰａ以下である。

【0114】

ニッケル基合金を薄膜で堆積させるために有用な技術がいくつかある。一実施形態では、薄膜はスパッタリングを用いて堆積され、別の実施形態では溶射を用い、別の実施形態ではガルバニック技術を用い、別の実施形態ではコールドスプレーを用い、別の実施形態ではゾルゲル技術を用い、別の実施形態では湿式化学を用いて堆積される。物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いる別の実施形態、化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いる別の実施形態、アディティブ・マニュファクチャリングを用いる別の実施形態、直接エネルギー蒸着を用いる別の実施形態、さらにはＬＥＮＳクラッドを用いる別の実施形態において、である。

【0115】

ニッケル基合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途がある。一実施形態では、ニッケル基合金は、粉末の形態で製造される。別の実施形態では、粉末は球状である。実施形態では、特定の用途要件に応じて単峰性、二峰性、三峰性、さらには多峰性であってもよい粒度分布を有する球状粉末を指す。

【0116】

ニッケル基合金は、特に、大きな鋳物またはインゴット、粉末形態の合金、大きな断面片、熱間加工工具材料、冷間加工材料、ダイ、プラスチック射出用の型、高速材料、超炭化合金、高強度材料、高導電性材料または低導電性材料などの鋳物工具およびインゴットの製造に有用である。
いくつかのアプリケーションのために、それは上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。

【0117】

これらの用途では、％Ｇａが５．２％から１３．８％の間の実施形態では、Ｃｒおよび／またはＶの総含有量は１７％未満であり、％Ｇａが５．２％から１３．８％の間の別の実施形態では、Ｃｒおよび／またはＶの総含有量は２５％以上である。１８ａｔ．％から３４ａｔ．％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｆｅは１４ａｔ．％以下である。さらに、％Ｇａが１８ａｔ．％と３４ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｆｅは４７ａｔ．％以上である。

【0118】

組成物中のＭｏ、Ｆｅ、Ｙ、Ｃｅ、ＭｎおよびＲｅの存在が、特に特定のＣｒおよび／またはＧａの含有量に対してニッケル基合金の全体的な特性に有害であるいくつかの用途がある。１１％～１７％の間の％Ｃｒ及び／又は４％～９％の間の％Ｇａを有する実施形態では、％Ｍｏは組成物から４％未満又は存在さえせず、及び／又は％Ｆｅは組成物から２．３％未満又は存在でさえもない。１１％～１７％の間の％Ｃｒおよび／または４％～９％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においてさえ、％Ｍｏは８．７％を超え、および／または％Ｆｅは１１．６％を超えている。５．２％～１５．７％の間の％Ｃｒおよび／または３．６％～７．２％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｙは組成物から０．１％未満または存在さえせず、および／または％Ｃｅは組成物から０．０３％未満または存在でさえもしない。別の実施形態では、％Ｃｒが５．２％から１５．７％の間、及び／又は％Ｇａが３．６％から７．２％の間、％Ｙは０．７４％以上、及び／又は％Ｃｅは０．３３％以上である。９．７％から２３．７％の間の％Ｃｒおよび／または０．６％から８．２％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｍｎは０．３６％以下、または組成物中に存在しないことさえある。９．７％から２３．７％の間の％Ｃｒおよび／または０．６％から８．２％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｍｎは２．６％以上である。６．２％から８．７％の間の％Ｃｒおよび／または６．２％から８．７％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｍｏは０．６％以下、または組成物から存在しないことさえあり、および／または％Ｒｅは２．０３％以下、または組成物から存在することさえある。別の実施形態では、％Ｃｒが６．２％から８．７％の間、および／または％Ｇａが６．２％から８．７％の間、％Ｍｏは２．７４％以上、および／または％Ｒｅは４．３３％以上である。

【0119】

ある用途では、Ｓｃ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｙ、Ｗ、Ｓｉ、Ｐｄ、希土類元素（ＲＥ）などの元素の特定の含有量は、特に特定のＣｒ含有量に対して有害である場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｃｒが１１．１％から１６．６％の間の実施形態では、％Ｓｃおよび／または％ＲＥの合計含有量は０．０８７％より低く、あるいは別の実施形態ではＳｃおよびＲＥは組成物に存在しません。１１．１％～１６．６％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｓｃおよび／または％ＲＥの総含有量は０．８７％より低い。１７．１％～２６．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ａｌは、組成物から４．３％未満であるか、あるいは存在さえしない。１７．１％と２６．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ａｌは１１．３％以上である。Ｃｒが存在する別の実施形態では、Ｐｄは組成物から存在しないことが好ましい。９ａｔ．％と５１ａｔ．％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、Ａｌおよび／またはＳｉの総含有量は４ａｔ．％以下である。９ａｔ．％と５１ａｔ．％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、Ａｌおよび／またはＳｉの総含有量は２６ａｔ．％以上である。９％と２３％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ａｌは組成物から０．８７％以下、または存在しないか、および／または％Ｓｉは組成物から０．３７％以下、または存在しないかさえもある。６．８％から２２．３％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｇｅは０．３７％未満、あるいは組成物中に存在しないことさえある。１４．１％から３２．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｙは０．３％以下であるか、組成物から存在しないことさえある。１４．１％と３２．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｙは１．３７％以上である。０．０８７％と８．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態においても、％Ｗは３．３％未満であるか、組成物から存在しないことさえある。０．０８７％と８．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｗは１１．３％を超えている。
組成物中のＣａ、Ｉｎ、Ｙ、および希土類元素（ＲＥ）の存在が、ニッケル基合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途が存在する。これらの用途のために、一実施形態では、％Ｃａおよび／または％ＲＥは、組成物から存在しない。別の実施形態では、％Ｙは、組成物から０．００８７ａｔ．％以下、または存在しないことさえある。別の実施形態では、％Ｙは０．３７ａｔ．％以上である。別の実施形態においても、％Ｉｎは０．８％より低いか、またはＩｎは組成物から存在しないことさえある。

【0120】

Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂなどのいくつかの元素は、特定の用途、特に特定のＣｏおよびＦｅ含有量に対して有害である。これらの用途に対して、％Ｃｏおよび／または％Ｆｅが０．００８７ａｔ．％から１７．８ａｔ．％の実施形態では、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂの合計含有量は４．１ａｔ．％未満である。０．００８７ａｔ．％と１７．８ａｔ．％の間の％Ｃｏおよび／または％Ｆｅを有する別の実施形態においても、Ｉｎおよび／またはＳｎおよび／またはＳｂの総含有量は１９．２ａｔ．％以上である。

【0121】

用途によっては、ＴａやＨｆなどの元素の特定の含有量が、特にＣｒやＡｌの特定の含有量に対して有害となる場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｃｒが１．１％から１６．６％、および／または％Ａｌが２．１％から７．６％の実施形態では、％Ｔａは組成から０．８７％以下、あるいは存在しないか、および／または％Ｈｆは組成から０．１３％以下、あるいは存在しないか、である。Ｃｒが１．１％以上１６．６％未満および／または％Ａｌが２．１％以上７．６％未満の別の実施形態でも、％Ｈｆは４．１％を超えている。
上述したニッケル合金のいずれも、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることが可能である。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態では、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための任意のニッケル合金の使用を指す。

【0122】

本発明は、高い機械的耐性を有する鉄系合金の恩恵を受けることができる用途に特に適している。高い機械的強度を有する合金鉄ベースの恩恵を受けることができる多くの用途があり、いくつか挙げると、構造要素（輸送産業、建設、エネルギー変換．．．）、工具（金型、ダイ、．．．）、ドライブまたは要素機械などである。合金の設計と処理これらの鉄基合金の高強度の特定のルールを適用すると、高い環境耐性（酸化、腐食、．．．への抵抗）を提供することができる。特に、それは以下に表される組成を有するコンポネントを構築するために特に適している。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有する鉄基合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０．１５－４．５ ％Ｃ ＝０．１５－２．５ ％Ｎ ＝０－２ ％Ｂ ＝０－３．７
％Ｃｒ＝０．１－２０ ％Ｎｉ＝３－３０ ％Ｓｉ＝０．００１－６ ％Ｍｎ＝０．００８－３
％Ａｌ＝０．２－１５ ％Ｍｏ＝０－１０ ％Ｗ＝０－１５ ％Ｔｉ＝０－８
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－１２ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－１２
％Ｎｂ＝０－１０ ％Ｃｕ＝０－１０ ％Ｃｏ＝０－２０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－２０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｌａ＝０－５ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５
残りは鉄（Ｆｅ）と微量元素で構成されている。
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ
特徴
Ｃｒ＋％Ｖ＋％Ｍｏ＋％Ｗ＋％Ｇａ＞３および
Ａｌ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＋％Ｇａ＞１．５
という但し書きがある。
Ｃｅｑ＝０．４５－２．５のとき、％Ｖ＝０．６－１２；または
Ｃｅｑ＝０．１５－０．４５のとき，％Ｖ＝０．８５－４；または
Ｃｅｑ＝０．１５－０．４５のとき，％Ｔｉ＋％Ｈｆ＋％Ｚｒ＋％Ｔａ＝０．１－４；または
Ｇａ＝０．０１～１５である。

【0123】

実施形態本発明は、以下の組成を有する鉄基合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
鉄系合金は、鉄（％Ｆｅ）含有量が高いことが有利な用途がありいるが、鉄が合金の大半の成分である必要はではない。一実施形態では％Ｆｅは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％を超え、別の実施形態では５３％を超え、別の実施形態では６９％超え、さらに別の実施形態では８７％超である。実施形態において％Ｆｅは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｆｅは、鉄基合金中の多数決元素ではない。

【0124】

この文脈では、微量元素は、文脈が明確にそうでないことを示さない限り、いくつかの元素を指すが、これらに限定されるものではない。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで使用される。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。

【0125】

微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。

【0126】

微量元素の存在が鉄ベース合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかある。ある実施形態では、全ての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、あるいは０．０６％以下の含有量を有している。鉄基合金に微量元素を含まないことが好ましい、所定の用途もある。

【0127】

微量元素の存在は、鉄基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減し、または他の任意の追加の有益な効果を達成することができる他の用途がある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、更に０．０６％以下の含有率を有する。

【0128】

特に液相での焼結が望まれる用途や、少なくとも高い移動度が求められる用途では、％Ｇａ、％Ｂｉ、％Ｒｂ、％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｉｎを含む合金の使用は興味深いものである。特に興味深いのは、これらの低融点促進元素のうち、％Ｇａを重量比で２．２％以上、好ましくは１２％以上、さらに１５．３％以上含有するものを使用することである。一旦組み込まれ、本願で示されるように測定された全体組成を評価すると、実施形態では合金中の％Ｇａが０．０００１％を超え、別の実施形態では０．０１５％を超え、さらに別の実施形態では０．１％を超え、別の実施形態では一般に０．２％以上の元素（この場合は％Ｇａ）を有し、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましく６％以上、さらに別の実施形態では１２％以上である鉄結果合金が挙げられる。特定の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を使用することが特に興味深く、すべての間隙に使用する必要はなく、これらの用途では、％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらには０．１６％以上であることが望ましい。しかし、％Ｇａ含有量が１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％の鉄基合金の望ましい特性によって他の用途が存在する。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｇａが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。一部の用途では、％Ｇａを％Ｂｉで（％Ｂｉの最大含有量が１０重量％まで、％Ｇａが１０％を超える場合は、％Ｂｉでの置換は部分的になる）、このパラグラフで述べた％Ｇａ＋Ｂｉ％の量で完全にまたは部分的に置換できることが判明している。用途によっては、Ｇａ％が存在しない全置換が有利である。また、用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％ＲｂまたはＩｎ％で部分的に置換することも興味深いことが分かっている（この場合、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ．と記述されている量と同じである）。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を有することができる。）これらの元素は必ずしも高純度で配合する必要はないが、問題の合金が十分に低い融点を有していれば、これらの元素の合金を使用する方が経済的に興味深い場合が多い。
用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別々の粒子にしない方が面白い場合もありいる。

【0129】

いくつかの用途では、これらの元素と直接合金化し、別々の粒子に組み込まない方が興味深いである。いくつかの用途では、主にこれらの元素で形成された粒子の使用がさらに興味深いものであり、望ましい含有率は、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらに９８％以上である。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。

【0130】

ある用途では、ニッケルの過剰な存在（％Ｎｉ）は有害である可能性があり、これらの用途では、実施形態における％Ｎｉ含有量が２４％未満、他の実施形態では好ましくは１９．８％未満、他の実施形態では好ましく１６％未満、他の実施形態では好ましく１４．８％未満、他の実施形態ではより好ましく１２％未満、他の実施形態ではさらに７．５％未満が好ましいことが分かっている。対照的に、特に延性および靭性の向上が望まれる場合、および／または強度の向上および／または溶接性の向上が求められる場合、より高いレベルでのニッケルの存在が望まれる用途があり、それらの用途では実施形態において３％より高い量が必要とされる。重量％、他の実施形態では６重量％より高く、他の実施形態では好ましくは８．３重量％より高く、他の実施形態ではより好ましくは８％より高く、他の実施形態では１６．２％より高く、さらに他の実施形態では１６％より高くすることができる。

【0131】

より高い量の％Ｓｉの存在が望ましい用途があり、特に強度および／または耐酸化性の向上が望まれる場合に、そのような用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．６％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｓｉ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｉの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態において３．４％未満、他の実施形態において１．８％未満、他の実施形態において０．８％未満、他の実施形態において０．４％未満の％Ｓｉ量が望ましい。
特に、熱間延性の向上、強度、靭性、焼入れ性の向上、窒素の溶解度の向上が望まれる場合、より高い量の％Ｍｎの存在が望まれる用途がある。これらの用途のために、ある実施形態では０．０１％以上、他の実施形態では０．３％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｍｎ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｍｎの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満、他の実施形態において０．６％未満、他の実施形態において０．２％未満の％Ｍｎ量が好ましい。
ある用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では１４重量％未満の％Ｃｒ量が望ましく、他の実施形態では９．８％未満が好ましく、他の実施形態では８．８％未満がより好ましく、さらに他の実施形態では６％未満であることが判明した。さらに低い％Ｃｒ含有量が望まれる他の用途もあり、一実施形態では、鉄ベース合金中の％Ｃｒは４．６％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．７％未満、他の実施形態では１．９％未満である。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途があり、特に、これらの用途に高い耐腐食性および／または高温での耐酸化性が要求される場合、これらの用途のために、一実施形態では１．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では２．６％を超えることが望ましく、別の実施形態では５．５重量％を超えることが望ましく、別の実施形態では６．１％以上が望ましく、別の実施形態ではより望ましく７％を超え、別の実施形態ではより望ましく１０．４％を超え、さらには別の実施形態では１６％より高い量が望ましい。

【0132】

ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では％Ａｌ含有量が１２．９％未満、別の実施形態では好ましくは１０．４％未満、別の実施形態では好ましくは８未満であることが望まれる。４％、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは６．１％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．４％未満、好ましくは２．７％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、さらに別の実施形態では０．８％未満であることが望まれる。対照的に、より高いレベルでのアルミニウムの存在が望ましい用途があり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途のために一実施形態では望ましい量、別の実施形態では１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．８％より大きい。４％好ましくは３．２重量％より大きく、別の実施形態では４．８％より大きく、別の実施形態では６．１％より大きく、別の実施形態では７．３％より好ましく、別の実施形態では８．２％より好ましく、さらに別の実施形態では１２％より大きいことが望まれる。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために用いられ、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きいことが望まれる。

【0133】

用途によっては、アルミニウム含有量（％Ａｌ）とガリウム含有量（％Ｇａ）の間に一定の関係を持たせることが興味深い。出力パラメータを％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。また、Ｇａの一部を本項で述べた量のＢｉ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｒｂ、Ｉｎで置換し、ｓとＴの定義に対して、％Ｇａを合計で置換することが、用途によってはさらに興味深いことが判明している。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、項目のいずれかがなく、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途にとって有利である）。
ある用途では、コバルトの過剰な存在（Ｃｏ％）は有害であり、これらの用途では、一実施形態では９．８重量％未満、別の実施形態では６．８重量％未満の％Ｃｏ含有量が望ましいことが分かっている。４％、別の実施形態では好ましくは５．８％未満、別の実施形態では好ましくは４．６％未満、別の実施形態では好ましくは３．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．８重量％未満、より好ましくは１．４％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満である。ある実施形態において％Ｃｏが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途では、％Ｃｏが鉄ベース合金に存在しないことが好ましいことさえある。対照的に、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途があり、特に改善された硬度および／または耐焼き戻し性が要求される。これらの用途では、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では４％より高いのが好ましく、別の実施形態では５．６％より高いのが好ましく、別の実施形態では６．４％より高く、さらに別の実施形態では８％を超え、さらには別の実施形態では１２％よりも高いことが望ましい。０．０００１％以上の実施形態における％Ｃｏ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｃｏが望ましい他の用途がある。

【0134】

ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃｅｑ含有量が２．４重量％未満、別の実施形態では好ましくは２．１％未満、別の実施形態では好ましくは１．９５％未満、別の実施形態では好ましくは１．８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．９重量％未満、さらには別の実施形態において０．５８％未満が望ましいとされる。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途がある。実施形態では０．２７重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは０．５２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましくは０．８２％を超え、別の実施形態では１．２％を超えることさえある。
いくつかの用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃ含有量が１．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは１．４％未満、別の実施形態では好ましくは０．９％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．５８重量％未満、別の実施形態では０．４４％未満であることが望ましい。対照的に、より高いレベルでの炭素の存在が望ましい用途、特に機械的強度および／または硬度に関する増加が望まれる場合がある。これらの用途では、ある実施形態では０．２７重量％を超える量が望ましく、好ましくは別の実施形態では０．５２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましくは０．８２重量％を超え、さらに別の実施形態では１．２重量％を超える量が望ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では、ある実施形態では１．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは１．４％未満、別の実施形態では好ましく０．９％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０６重量％未満、別の実施形態では０．００６％未満の％Ｂ含有量が望ましいことが分かっている。ある実施形態において％Ｂが１つの理由または別の理由で有害または最適でない所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｂが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のホウ素の存在がこれらの用途にとって望ましい用途があり、別の実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では２００ｐｐｍ以上が好ましく、別の実施形態では０．１％以上が好ましく、別の実施形態では０．３５％以上が好ましく、別の実施形態ではより好ましく、さらに別の実施形態では０．５２％より大きく、１．２％以上であっても好ましい。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい用途があることが分かっている（不純物として、一実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０００８％未満、さらには別の実施形態では０．００００８％未満の含有量を超えて除去すると経済的に成り立たない可能性がある）。
ある用途では、窒素の過剰な存在（％Ｎ）が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では、０．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．１６％未満、さらに別の実施形態では０．００６％未満の％Ｎ含有量が望ましい。ある実施形態において％Ｎがある理由または別の理由で有害または最適でない所定の用途のために、これらの用途において実施形態において％Ｎが鉄ベース合金に存在しないことが好ましいものでさえある。これとは対照的に、特に局部腐食に対する高い耐性が望まれる場合には、より多量の窒素の存在が望ましい用途もある。これらの用途のために、実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では好ましくは２００ｐｐｍ以上、別の実施形態では好ましくは０．１％以上、さらに別の実施形態では好ましくは０．３５％以上である。窒素の存在（％Ｎ）が有害である可能性がある用途があることが分かっており、実施形態ではその不在が好ましい（不純物として含有量を超えて除去することが経済的に可能でない場合があり、別の実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．００８００％未満、さらに別の実施形態では０．００８００％未満とすることが好ましい）。
ある用途では、チタン（％Ｔｉ）、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、一実施形態では、％Ｔｉ＋％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が１２．４重量％未満であることが望ましく、別の実施形態では、９．４重量％未満である。８％、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では６．３％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．２％未満、好ましくは２．６％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満である。ある用途では、％Ｔｉおよび／または％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｔｉおよび／または％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが鉄基合金に存在しないことが好ましい。対照的に、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途があり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途では、一実施形態において％Ｔｉ＋％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、別の実施形態において好ましくは１．よりも大きい。重量％、別の実施形態では好ましくは２．６重量％より大きい、別の実施形態では好ましくは４．１重量％より大きい、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、別の実施形態ではより好ましくは７．９％以上、あるいは別の実施形態では１２％以上であってもよい。
いくつかの用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害であり得ることが判明しており、これらの用途では、１４重量％未満、別の実施形態では好ましくは９％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．８重量％未満、別の実施形態では１．８％未満でさえ、低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有が好ましい。ある実施形態において％Ｍｏが１つの理由または別の理由で有害または最適でない所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途において実施形態では％Ｍｏが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデンおよびタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において％Ｍｏ＋１／２％Ｗの量が１．２重量％を超えることが望ましく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、さらに別の実施形態では１２％以上であることが望ましい。
ある用途では、バナジウム（％Ｖ）の過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｖ含有量が１１．３％未満、別の実施形態では９．８重量％未満、別の実施形態では６．２重量％未満であることが望ましい。９％、別の実施形態では２．７％以下、別の実施形態では２．１％以下、別の実施形態では好ましくは１．８％以下、別の実施形態ではより好ましくは０．７８重量％以下、さらに別の実施形態では０．４５％以下とすることができる。ある用途のために、％Ｖがある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途において実施形態では％Ｖが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、一実施形態では０．０１重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では０．２重量％を超え、別の実施形態では０．６重量％を超え、別の実施形態では２．２重量％を超えることが好ましく、別の実施形態では４．２％を超え、さらに別の実施形態では１０．２％を超えることがより好ましい。
ある用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である場合があり、これらの用途では、実施形態において％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が１４．３重量％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では４．８重量％未満が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満、さらには別の実施形態で０．８％未満が望ましいことが判明した。ある用途では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが鉄基合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特にＮｂは粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合に添加される。これらの用途では、一実施形態では０を超える量の％Ｎｂ＋％Ｔａが望まれている。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％より大きく、さらに別の実施形態では１２％より大きいことが望まれる。
ある用途では、銅（％Ｃｕ）の過剰な存在が有害である場合があることが知られており、これらの用途では、ある実施形態では、８．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは７．１％未満、別の実施形態では好ましくは５％未満の％Ｃｕ含有量が望ましいとされた。４％、別の実施形態ではより好ましくは４．５重量％以下別の実施形態ではより好ましくは３．３重量％以下、別の実施形態ではより好ましくは２．６重量％以下、別の実施形態ではより好ましくは１．４重量％以下、さらに別の実施形態では０．９％以下である。ある用途のために、％Ｃｕが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、実施形態においてこれらの用途では、％Ｃｕが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、特に特定の酸に対する耐腐食性及び／又は加工性の改善及び／又は加工硬化の減少が望まれる場合、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途がある。これらの用途のために、実施形態では０．１重量％を超える量、別の実施形態では１．３重量％を超える量、別の実施形態では３．６重量％を超える量、別の実施形態では６重量％を超える量、さらに別の実施形態では７．６％を超える量．がある。
より高い量の％Ｓの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％を超える％Ｓ量が望ましく、他の実施形態では０．１５％を超え、他の実施形態では０．９％を超え、他の実施形態では１．３％を超え、さらに他の実施形態では１．９％を超える％Ｓ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．６％未満、他の実施形態で０．２％未満の％Ｓ量が望ましいである。ある実施形態では％Ｓは有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適ではなく、これらの用途では％Ｓが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｅの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＳｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｅが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｔｅの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＴｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｔｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｔｅは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、鉄ベース合金に％Ｔｅが存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％を上回る％Ａｓ量が望ましい用途がある。対照的に、いくつかの用途では、％Ａｓの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ａｓ量が望ましいと考えられる。ある実施形態では、％Ａｓは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ａｓが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｂの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％の％Ｓｂ量の存在が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｂの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｂ量が望ましい。Ｓｂが有害である、または何らかの理由で最適でない場合、これらの用途では鉄基合金にＳｂが含まれないことが好ましい。
より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＣａ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｃａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｃａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｃａが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｐの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＰ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｐの過剰な存在は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．９％未満、他の実施形態で３．４％未満、他の実施形態で２．８％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｐ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｐは有害であるか、または１つの理由または別の最適でない、これらの用途では、％Ｐが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｇｅの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％を上回る％Ｇｅ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｇｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｇｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｇｅは有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、これらのアプリケーションでは、％Ｇｅは鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｙの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＹ量が望ましい用途がある。対照的に、いくつかの用途では、％Ｙの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．９％未満、他の実施形態において３．４％未満、他の実施形態において２．８％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｙ量が望ましい。ある実施形態では％Ｙは有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、これらの用途では％Ｙは鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｃｅの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％を上回る％Ｃｅ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃｅの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｃｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｃｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｃｅが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｌａの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％の％Ｌａ量を望ましいとする。対照的に、いくつかの用途では、％Ｌａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｌａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｌａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｌａが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
アルミニウムが低融点元素として使用される場合、またはマグネシウムなどの空気と接触して急速に酸化する他のタイプの粒子が低融点元素として使用される場合のある用途のために、％Ｌａは１．４％未満である。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはそれは別の粉末マグネシウムまたはマグネシウム合金として導入され、また時にはアルミニウム粒子または合金アルミニウムに直接合金化し、また時には低融点粒子などの他の粒子）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さくてもよく、これらの用途においてしばしば０．００１％より大きい含有量が望まれる、好ましくは０．０２％より大きく、より好ましくは上記の０．１２％とさらに３．６％と大きいである。

【0135】

いくつかのアプリケーションのために、それはアルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体でまたはなしで焼結）相が高温で発生した場合、窒素がアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることが興味深いである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
特定の用途、特に特定のＣｒおよび／またはＣ含有量に対して有害なＳｎのようないくつかの元素がある。これらの用途に対して、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間の実施形態では、％Ｓｎは０．０８７％以下であるか組成物に存在さえしない、さらに別の実施形態では、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間、％Ｓｎは０．９２％以上になる。
組成物中のＳｉおよびＢの存在が、特に特定のＣｕおよび／またはＢの含有量に対して、鋼の全体的な特性に対して有害であるいくつかの用途がある。これらの用途のために、％Ｃｕが０．０９７原子％（ａｔ．％）と３．３３ａｔ．％の間の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は４．７７ａｔ．％以下であり、別の実施形態では％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１以下である。３３ａｔ．％、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが２．４ａｔ．％以下、及び／又は％Ｓｉが５．７７ａｔ．％以下、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが１６．２ａｔ．％以上、及び／又は％Ｓｉが２７．２ａｔ．％以上である。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂと％Ｓｉの合計含有量は３１ａｔ．％以上である。別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは４．２ａｔ．％以下、および／または％Ｓｉは８．７７ａｔ．％以下、別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは９．２ａｔ．％以上、および／または％Ｓｉは１７．２ａｔ．％以上である。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下、０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２％以上、さらに０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは３２．２ａｔ．％以上となる。０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下であり、０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２ａｔ．％より上である。０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１．３３ａｔ．％未満であり、０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は３３．３３ａｔ．％超である。
用途によっては、ＳｉやＢなどの元素の含有量が、特にＡｌやＧａの含有量によって不利になる場合があることが判明している。このような用途では、％Ａｌが１．８７ａｔ．と１６．６ａｔ．％の間であり、％Ｂは３．８７％より低い。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間にある別の実施形態では、％Ｂは２３．８７％より高い。１．８７ａｔ．％の間の％Ａｌを有する別の実施形態においてさえ、％Ｂは２３．８７％より高い。と１６．６ａｔ．％の間、及び／又は、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においても、％Ｂは１．３３ａｔ．％以下であり、及び／又は、％Ｓｉは０．４３ａｔ．％以下である。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間、および／または、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａ、％Ｂは１１．３３ａｔ．％以上、および／または、％Ｓｉは５．４３ａｔ．％以上とすることができいる。
Ｃｏのように、特定の用途、特に特定のＮｉ含有量に対して有害な元素もある。これらの用途では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間の実施形態では、％Ｃｏは１２．６％よりも低い。別の実施形態では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間であっても、％Ｃｏは２６．６％よりも高い。
希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかある。これらの用途のために、実施形態ではＲＥは組成物に含まれない。
いくつかのアプリケーションのために、それは上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましいである。
上記のＦｅ合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、復唱された数を含み、その後、サブ範囲に分解できる範囲を指す。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための鉄合金の使用について言及するものである。
本発明は、工具鋼の特性から利益を得る用途に非常に興味深いものである。工具鋼粒子を装填した放射線を重合することができる樹脂の製造は、本発明のさらなる実施態様である。この意味で、それらは、以下に記載される組成物を有する工具鋼の粒子、または本明細書に解釈される方法で以下に記載される組成物中の他の結果と組み合わされる粒子とみなされる。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有する鉄基合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０．１５－３．５ ％Ｃ ＝０．１５－３．５ ％Ｎ ＝０－２ ％Ｂ ＝０－２．７
％Ｃｒ＝０－２０ ％Ｎｉ＝０－１５ ％Ｓｉ＝０－６ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｍｏ＝０－１０ ％Ｗ＝０－１５ ％Ｔｉ＝０－８
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－６ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－１２
％Ｎｂ＝０－１０ ％Ｃｕ＝０－１０ ％Ｃｏ＝０－２０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－２０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｌａ＝０－５ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５
鉄（Ｆｅ）および微量元素からなる残部
ここで
％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ，
特徴
Ｃｒ＋％Ｖ＋％Ｍｏ＋％Ｗ＋％Ｎｂ＋％Ｔａ＋％Ｚｒ＋％Ｔｉ＞３
鉄系合金は、鉄（％Ｆｅ）を多く含むことが有利な用途がありいるが、鉄が合金の主成分である必要はではない。一実施形態では％Ｆｅは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％を超え、別の実施形態では５３％を超え、別の実施形態では６９％超え、さらに別の実施形態では８７％超である。実施形態において％Ｆｅは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｆｅは、鉄ベース合金中の多数決元素ではない。
ここでいう微量元素とは、文脈上明らかに異なる場合を除き、いくつかの元素を指しいるが、これらに限定されるものではではない。Ｈ，Ｈｅ，Ｘｅ，Ｂｅ，Ｏ，Ｆ，Ｎｅ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃｌ，Ａｒ，Ｋ，Ｓｃ，Ｂｒ，Ｋｒ，Ｓｒ，Ｔｃ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｉ，Ｂａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。
微量元素の存在が鉄ベース合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかある。ある実施形態では、全ての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、あるいは０．０６％以下の含有量を有している。鉄基合金に微量元素を含まないことが好ましい、所定の用途もある。
微量元素の存在は、鉄基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減し、または他の任意の追加の有益な効果を達成することができる他の用途がある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、あるいは０．０６％以下の含有率である。
特に液相での焼結が望まれる場合、あるいは少なくとも高い移動度が求められる場合には、Ｇａ、Ｂｉ、Ｒｂ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｉｎを含む合金を使用することが有効である。特に興味深いのは、これらの低融点促進元素を重量比で２．２％以上、好ましくは１２％以上、さらに１４．２％以上含有するものを使用することである。一旦組み込まれ、本願で示されるように測定された全体組成を評価すると、実施形態では合金中の％Ｇａが０．０００１％を超え、別の実施形態では０．０１５％を超え、さらに別の実施形態では０．１％を超え、別の実施形態では一般に０．２％以上の元素（この場合％Ｇａ）、別の実施形態では好ましく１．２％以上、別の実施形態ではさらに好ましく６％、さらに別の実施形態では１２％以上有する鉄結果合金を提供しいる。特定の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を使用することが特に興味深く、すべての間隙に使用する必要はなく、これらの用途では、％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望ましい。しかし、％Ｇａ含有量が１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％の鉄基合金の望ましい特性によって他の用途も存在しいる。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｇａが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。一部の用途では、％Ｇａは％Ｂｉ（％Ｂｉの最大含有量が１０重量％まで、％Ｇａが１０％より大きい場合は％Ｂｉによる置換は部分的）で、％Ｇａ＋Ｂｉ％について本項で述べた量で完全にまたは部分的に置換できることが判明している。用途によっては、Ｇａ％が存在しない全置換が有利である。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％ＲｂまたはＩｎ％で部分的に置換することも興味深いことが分かっている（％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの場合、この項に記載されている量となりいる。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を有することができ、これは、問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない、所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はなく、これらの元素の合金を使用する方が経済的に興味深い場合が多く、問題の合金が十分に低い融点を持つことが条件となる。
用途によっては、これらの元素を別個の粒子に配合せず、直接合金化した方が面白い場合もありいる。一部の用途では、主にこれらの元素で形成された粒子を使用することが興味深いである。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のための好ましい合金元素のいずれかを使用することもできいる。
ある用途では、ニッケル（％Ｎｉ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｎｉ含有量が８％未満、他の実施形態では好ましくは４．６％未満、他の実施形態では好ましくは２．８％未満、他の実施形態では好ましくは２．３％未満、他の実施形態ではより好ましく１．８％未満、他の実施形態でも０．００８％未満が望まれる。対照的に、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい用途があり、特に延性および靭性に関する増加が望まれる場合、および／または強度に関する増加、および／または溶接性を改善することが求められる場合、それらの用途については、実施形態において０．１重量％より高い量、他の実施形態において０．８％より高い量とすることが望ましい。６５重量％、他の実施形態では１．２重量％より高く、他の実施形態では好ましくは１．６重量％より高く、他の実施形態では好ましくは２．２％より高く、他の実施形態ではより好ましくは５．２％より高く、他の実施形態ではより好ましく７．３％より高く、さらに他の実施形態では１１％より高くすることができる。
より高い量の％Ｍｎの存在が望ましい用途があり、特に、熱間延性の向上、および／または強度、靭性、および／または焼入れ性の向上、および／または窒素の溶解度の向上が望まれる場合である。これらの用途のために、ある実施形態では０．０１％以上、他の実施形態では０．３％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｍｎ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｍｎの過度の存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．６％未満、他の実施形態で０．２％未満、他の実施形態では存在さえする％Ｍｎ量が望ましい。
ある用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では、ある実施形態では１４重量％未満の％Ｃｒ含有量が望ましく、別の実施形態では３．８％未満が望ましく、別の実施形態では０．８重量％未満がより望ましく、別の実施形態では０．０８％未満であることさえ見出されている。ある実施形態において％Ｃｒがある理由のために有害であるか最適でない所定の用途さえあり、これらの用途では％Ｃｒが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途があり、特にこれらの用途において高い耐腐食性および／または高温での耐酸化性が要求される場合、これらの用途では、一実施形態において１．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態において好ましくは２．６％を超え、別の実施形態において好ましくは５．５重量％超え、別の実施形態において好ましくは６．１％超え、別の実施形態においてさらに好ましくは７％を超え、別の実施形態においてより好ましく１０．４％を超え、さらには別の実施形態において１６％超の量であることが望まれる。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では％Ａｌ含有量が１２．９％未満、別の実施形態では好ましくは１０．４％未満、別の実施形態では好ましくは８未満であることが望まれる。４％、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは６．１％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．４％未満、好ましくは２．７％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、さらに別の実施形態では０．８％未満であることが望まれる。対照的に、より高いレベルでのアルミニウムの存在が望ましい用途があり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途のために一実施形態では望ましい量、別の実施形態では１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．８％より大きい。４％好ましくは３．２重量％より大きく、別の実施形態では４．８％より大きく、別の実施形態では６．１％より大きく、別の実施形態では７．３％より好ましく、別の実施形態では８．２％より好ましく、さらに別の実施形態では１２％より大きいことが望まれる。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために用いられ、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きいことが望まれる。
用途によっては、アルミニウム含有量（％Ａｌ）とガリウム含有量（％Ｇａ）の間に一定の関係を持たせることが興味深い。出力パラメータを％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を持つことが望ましい。また、Ｇａの一部を％Ｂｉ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎ，％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換し、ｓとＴの定義に対して、％Ｇａは合計で置換することが、ある用途では興味深いことが分かっている。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計が与えられた値に一致しても、項目のいずれかがなく、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途にとって好都合である）。
ある用途では、コバルト（％Ｃｏ）の過剰な存在が有害であることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では９．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは６．８重量％未満の％Ｃｏ含有量が望ましい。４％、別の実施形態では好ましくは５．８％未満、別の実施形態では好ましくは４．６％未満、別の実施形態では好ましくは３．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．８重量％未満、より好ましくは１．４％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満であることが望ましい。ある実施形態において％Ｃｏが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途において、％Ｃｏが鉄ベース合金に存在しないことが好ましいものさえ存在する。これとは対照的に、特に改善された硬度および／または耐焼き戻し性が要求される場合、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途が存在する。これらの用途の場合、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では４％より高いのが好ましく、別の実施形態では５．６％より高いのが好ましく、別の実施形態では６．４％より高いのがより好ましく、別の実施形態では８％より高く、さらに別の実施形態では１２％より高いのが好ましい。０．０００１％以上の実施形態における％Ｃｏ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｃｏが望ましい他の用途がある。
ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態において％Ｃｅｑ含有量が２．４重量％未満、別の実施形態では２．１％未満、別の実施形態では１．９５％未満が好ましく、別の実施形態では１．８％未満がより好ましく、別の実施形態ではさらに０．９重量％、別の実施形態でも０．３８％未満が望ましいとされる。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途がある。実施形態では０．２７重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは０．４２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましくは０．８２％を超え、別の実施形態では１．２％を超えることさえある。
いくつかの用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃ含有量が１．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは１．４％未満、別の実施形態では好ましくは０．９％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．５８重量％、別の実施形態では０．４４％未満であることが望ましい。対照的に、より高いレベルでの炭素の存在が望ましい用途、特に機械的強度および／または硬度に関する増加が望まれる場合がある。これらの用途では、ある実施形態では０．２７重量％を超える量が望ましく、好ましくは別の実施形態では０．３２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましくは０．４２％を超え、さらに別の実施形態では１．２％を超える量が望ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では１．８重量％未満、別の実施形態では１．４％未満、別の実施形態では０．９％未満、別の実施形態では０．０６％未満、別の実施形態では０．００６％未満の％Ｂ含有量が望ましいことが分かっている。ある実施形態において％Ｂが１つの理由または別の理由で有害または最適でない所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｂが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のホウ素の存在がこれらの用途にとって望ましい用途があり、別の実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では２００ｐｐｍ以上が好ましく、別の実施形態では０．１％以上が好ましく、別の実施形態では０．３５％以上が好ましく、別の実施形態ではより好ましく、別の実施形態では０．５２％以上であってさらに１．２％以上であるものが望ましい。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい用途があることが分かった（不純物として、実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０００８％未満、さらに別の実施形態では０．００００８％未満の含有量を超えて除去すると経済的に成り立たないかもしれない）。
いくつかの用途では、過剰な窒素（％Ｎ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、１．４重量％未満、好ましくは０．９％未満、より好ましくは０．０６重量％未満、さらには０．００６％未満の％Ｎ含有量が望ましい。対照的に、より高い量の窒素の存在が望ましい用途もありいる。これらの用途では、６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは１．２％以上の量が望ましいとされている。
窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性があり、それはその不在（不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％に未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらには０．００００８％未満の含有量を超えて削除する経済的に実行可能ではない場合がありいる）ことが好ましいアプリケーションがあることがわかっている。
いくつかの用途では、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では、％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が１１．４重量％未満、別の実施形態では９未満であることが望ましいとされている。８％、別の実施形態では７．８重量％未満、ｌ別の実施形態では６．３％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．２％未満、好ましくは２．６％未満、別の実施形態ではより好ましく１．８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満である。ある用途では、％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、実施形態において％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、別の実施形態では１．よりも大きいことが好ましい。重量％、別の実施形態では好ましくは２．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは４．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、別の実施形態ではより好ましくは７．９％以上、あるいは別の実施形態では９．１％以上さえある。
いくつかの用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害であり得ることが判明しており、これらの用途では、低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量が、１４重量％未満の実施形態において好ましく、別の実施形態において好ましくは９％未満、別の実施形態においてより好ましくは４．８重量％未満、別の実施形態において１．８％未満でさえあることが好ましい。ある実施形態において％Ｍｏが１つの理由または別の理由で有害または最適でない所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途において実施形態では％Ｍｏが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデンおよびタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において％Ｍｏ＋１／２％Ｗの量が１．２重量％を超えることが望ましく、別の実施形態において好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態においてより好ましくは５．２％を超え、さらに別の実施形態において１２％を超えることが望ましい。
ある用途では％Ｓｉの過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、実施形態では３．４％未満、他の実施形態では１．８％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．４５％未満、より好ましい実施形態では０．８％未満の重量％Ｓｉ量が望ましく、実施形態では０．０８％未満、他の実施形態でも鉄ベース合金にはないことが判明している。対照的に、より高い量の％Ｓｉの存在が望ましい用途があり、特に強度および／または酸化に対する抵抗力の向上が望まれる場合である。これらの用途では、ある実施形態では０．０１％以上、他の実施形態では０．２７％以上、他の実施形態では好ましくは０．５２％以上、他の実施形態ではより好ましくは０．８２％以上、更に他の実施形態では１．２％以上の％Ｓｉ量が望ましい。
ある用途では、バナジウム（％Ｖ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｖ含有量が１１．３％未満、別の実施形態では９．８重量％未満、別の実施形態では６．２％未満が望ましい。９％、別の実施形態では２．７％以下、別の実施形態では２．１％以下、別の実施形態では好ましくは１．８％以下、別の実施形態ではより好ましくは０．７８重量％以下、さらに別の実施形態では０．４５％以下とすることができる。ある用途のために、％Ｖがある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途において実施形態では％Ｖが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、一実施形態では０．０１重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では０．２重量％を超え、別の実施形態では０．６重量％を超え、別の実施形態では２．２重量％を超えることが好ましく、別の実施形態ではより好ましく４．２％を超え、さらに別の実施形態では１０．２％を超えることが望ましい。
チタンの存在が望ましい用途、特に高温での機械的特性に関する増加が望まれる用途があることが判明している。通常、０．０５重量％を超える実施形態における量、別の実施形態において好ましくは０．２重量％を超える量、別の実施形態において好ましくは４．１重量％を超える量、別の実施形態においてより好ましくは１．２％を超える量、あるいは別の実施形態において４％を超える量で、存在する。対照的に、いくつかの用途については、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）は有害である可能性があり、これらの用途については、１．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは１．４％未満、別の実施形態では好ましくは０．８％未満、別の実施形態では好ましくは０．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２重量％未満、別の実施形態では０．００４％未満さえの実施形態における％のＴｉ含有が望ましい。ある用途のために、％Ｔｉが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でないものさえあり、実施形態においてこれらの用途では、％Ｔｉが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
いくつかの用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が１４．３重量％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では４．８重量％未満が好ましく、別の実施形態では１．８重量％未満、さらには別の実施形態では０．８％未満であることが好ましい。ある用途では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが鉄基合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特にＮｂは粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合に添加される。これらの用途では、一実施形態では０を超える量の％Ｎｂ＋％Ｔａが望まれている。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％より大きく、さらに別の実施形態では１２％より大きくする。
ある用途では、銅（％Ｃｕ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では、８．２重量％未満、別の実施形態では、好ましくは７．１％未満、別の実施形態では、好ましくは５．２％未満の％Ｃｕ含有量が望ましいことが分かっている。４％、別の実施形態ではより好ましくは４．５重量％以下別の実施形態ではより好ましくは３．３重量％以下、別の実施形態ではより好ましくは２．６重量％以下、別の実施形態ではより好ましくは１．４重量％以下、さらに別の実施形態では０．９重量％以下である。ある用途のために、％Ｃｕが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、実施形態においてこれらの用途では、％Ｃｕが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、特に特定の酸に対する耐腐食性及び／又は加工性の改善及び／又は加工硬化の減少が望まれる場合、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途がある。これらの用途のために、実施形態では０．１重量％を超える量、別の実施形態では１．３重量％を超える量、別の実施形態では３．６重量％を超える量、別の実施形態では６重量％を超える量、さらに別の実施形態では７．６％を超える量である。
より高い量の％Ｓの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％を超える％Ｓ量が望ましく、他の実施形態では０．１５％を超え、他の実施形態では０．９％を超え、他の実施形態では１．３％を超え、さらには他の実施形態では１．９％を超える％ＳＥが望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓの過剰な存在が有害である可能性があることが見出されており、これらの用途では、実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満、他の実施形態において０．６％未満、他の実施形態において０．２％未満の％Ｓ量が望ましい。ある実施形態では％Ｓは有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適ではなく、これらの用途では％Ｓが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｅの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＳｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｅは鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｔｅの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＴｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｔｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｔｅは有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｔｅは鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＡｓ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ａｓの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ａｓ量が望ましいと考えられる。ある実施形態では、％Ａｓは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ａｓが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｂの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％の％Ｓｂ量の存在が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｂの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｂ量が望ましいである。Ｓｂが有害であるか、または何らかの理由で最適でない実施形態では、これらの用途では鉄ベース合金にＳｂが含まれないことが好ましい。
より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％の％Ｃａ量を望ましいとする。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｃａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｃａは有害であるか、または何らかの理由で最適でなく、これらの用途では、％Ｃａが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｐの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％を上回る％Ｐ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｐの過剰な存在は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．９％未満、他の実施形態で３．４％未満、他の実施形態で２．８％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｐ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｐは有害であるか、または１つの理由または別の最適でない、これらの用途では、％Ｐが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｇｅの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％を上回る％Ｇｅ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｇｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｇｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｇｅは有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、これらのアプリケーションでは、％Ｇｅは鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｙの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＹ量が望ましい用途である。対照的に、いくつかの用途では、％Ｙの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．９％未満、他の実施形態において３．４％未満、他の実施形態において２．８％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｙ量が望ましい。ある実施形態では％Ｙは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では％Ｙが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｃｅの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％の％Ｃｅ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃｅの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｃｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｃｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では鉄ベース合金に％Ｃｅがないことが好ましい。
より高い量の％Ｌａの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％を上回る％のＬａ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｌａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｌａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｌａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｌａが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、シリコンとマンガンを同時に含有させ、ジルコニウムとチタンを高含有させることが興味深いことが分かっている（クロムと置き換えることも可能）。この場合、％Ｃｒ＋％Ｖ＋％Ｍｏ＋％Ｗ＋％Ｎｂ＋％Ｔａ＋％Ｚｒ＋％Ｔｉ＞３という条件は、％Ｃｒ＋％Ｖ＋％Ｍｏ＋％Ｗ＋％Ｎｂ＋％Ｔａ＋％Ｚｒ＋％Ｔｉ＞１．５に減少している。これらの場合、％Ｍｎ＋％Ｓｉは１．５５％以上、好ましくは２．２％以上、より好ましくは５．５％以上、さらに好ましくは７．５％以上が望ましいことが分かっている。これらの場合のいくつかの用途では、％Ｍｎ＋％Ｓｉの含有量は過剰であってはならないことが見出されており、これらの場合には、１４％以下、好ましくは９％以下、より好ましくは６．８％以下、さらに好ましくは５．９％以下で含有されていることが望ましいとされた。これらの場合、％Ｍｎ含有量が２．１％、好ましくは４．１％を超え、より好ましくは６．２％、さらに好ましくは８．２％を超えることが望ましいことが分かっている。これらのいくつかのケースでは、％Ｍｎの過剰な含有は有害であり、％Ｍｎ含有量が１４％未満、好ましくは９％未満、より好ましくは６．８％未満、さらに好ましくは４．２％未満であることが好都合であることが分かっている。これらの事例のいくつかについて、％Ｓｉ含有量が１．２％以上好ましくは１．６％以上、より好ましくは２．１％以上、さらに４．２％以上であることが好都合であることが分かっている。これらの事例のいくつかについて、％Ｓｉの過剰な含有は有害であり、％Ｓｉ含有量が９％未満、好ましくは４．９％未満、より好ましくは２．９％未満、さらに１．９％未満であることが好都合であることが分かっている。これらの場合のいくつかについて、％Ｔｉ含有量は０．５５％以上好ましくは１．２％以上、より好ましくは２．２％以上、さらに好ましくは４．２％以上であることが望ましいことが分かっている。これらのいくつかのケースでは、％Ｔｉの過剰な含有は有害であり、％Ｔｉの含有量は８％未満、好ましくは４％未満、より好ましくは２．８％未満、さらに０．８％未満であることが好都合であることが分かっている。これらの場合、％Ｚｒの含有量を０．５５％、好ましくは１．５５％、より好ましくは３．２％、さらに好ましくは０．８％にすることが望ましいことが分かっている。
は５．２％よりさらに高い。これらのいくつかのケースでは、％Ｚｒの過剰な含有は有害であり、％Ｚｒの含有が８％未満、好ましくは５．８％未満、より好ましくは４．８％未満、さらに１．８％未満であると便利であることがされている。これらの場合のいくつかでは、％Ｃの含有量を０．３１％まで、好ましくは０．４１％以上、より好ましくは０．５２％以上、さらに１．０５％以上高くすることが望ましいことが分かっている。これらの例のいくつかについては、％Ｃの過剰なコンテンツが有害である可能性があり、コンテンツ％低いＣ２．８％、好ましくは１．８％未満、より好ましくは０．９％未満、さらには０．４８％未満であることが便利であるされている。明らかにこれらと他の要素のために、彼らはすべてのこの段落に記載されている特殊なアプリケーションと互換性がある（文書の残りの部分と同様に）セクションの残りの部分の特殊なアプリケーションの要件を適用しいる。ベイナイト処理が実行されている場合、これらの合金は、いくつかのアプリケーションのために特に興味深いであるし、／または処理が低温処理（７９０℃以下、好ましくは６９０℃以下、より好ましくは５９０℃以下、さらに４９０℃以下）のアプリケーションと硬度の大きな増加を有するようにオーステナイトを保持した。それは６ＨＲｃ以上、好ましくは１１ＨＲｃ以上、より好ましくは１６ＨＲｃ以上、さらに２１ＨＲｃ以上の硬度増加を有するように設定いくつかのアプリケーションの微細構造に適している（微細構造が低温処理で６０ＨＲｃに２００ＨＢに周りに渡されることがあるいくつかのケースで調整されている場合。これらの合金の粒子は、金属溶融粒子のＡＭのプロセスにも特に興味深いである（特別な言及がなされていないが、本明細書に提示された合金の多くの場合である）。
アルミニウムが低融点元素として使用される場合、またはマグネシウムなどの空気と接触すると急速に酸化する他のタイプの粒子が低融点元素として使用される場合、いくつかの用途に使用される。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはそれは別の粉末マグネシウムまたはマグネシウム合金として導入され、また時にはアルミニウム粒子または合金アルミニウムに直接合金化し、また時には低融点粒子などの他の粒子）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらのアプリケーションではしばしば０．００１％以上の含有量が好ましく、より好ましくは、上記の０．０２％よりも高く、さらに３．６％とすることが望まれる。
いくつかのアプリケーションのために、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素はアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることは興味深いことである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
特定の用途、特に特定のＣｒおよび／またはＣ含有量に対して有害なＳｎのようないくつかの元素がある。これらの用途に対して、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間の実施形態では、％Ｓｎは０．０８７％以下であるか組成物に存在さえしない、さらに別の実施形態では、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間、％Ｓｎは０．９２％以上になる。
組成物中のＳｉおよびＢの存在が、特に特定のＣｕおよび／またはＢの含有量に対して、鋼の全体的な特性に対して有害であるいくつかの用途がある。これらの用途のために、％Ｃｕが０．０９７原子％（ａｔ．％）と３．３３ａｔ．％の間の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は４．７７ａｔ．％以下であり、別の実施形態では％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１未満である。３３ａｔ．％、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが２．４ａｔ．％以下、及び／又は％Ｓｉが５．７７ａｔ．％以下、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが１６．２ａｔ．％以上、及び／又は％Ｓｉが２７．２ａｔ．％以上である。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂと％Ｓｉの合計含有量は３１ａｔ．％以上であり、０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂと％Ｓｉの合計含有量は３１ａｔ．％以上である。別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは４．２ａｔ．％以下、および／または％Ｓｉは８．７７ａｔ．％以下、別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは９．２ａｔ．％以上、および／または％Ｓｉは１７．２ａｔ．％以上である。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下、０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２％以上、さらに０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは３２．２ａｔ．％以上となる。０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下であり、０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２ａｔ．％より上である。０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１．３３ａｔ．％未満であり、０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は３３．３３ａｔ．％以上である。
用途によっては、ＳｉやＢなどの元素の特定の含有量が、特に特定のＡｌやＧａの含有量に対して有害となる場合があることが判明している。このような用途では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間の実施形態が好ましい。と１６．６ａｔ．％の間にある実施形態では、％Ｂは３．８７％より低くなっている。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間にある別の実施形態では、％Ｂは２３．８７％より高い。１．８７ａｔ．％の間の％Ａｌを有する別の実施形態においてさえ、％Ｂは２３．８７％より高い。と１６．６ａｔ．％の間、及び／又は、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においても、％Ｂは１．３３ａｔ．％以下であり、及び／又は、％Ｓｉは０．４３ａｔ．％以下である。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間、および／または、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａ、％Ｂは１１．３３ａｔ．％以上、および／または、％Ｓｉは５．４３ａｔ．％以上である。
Ｃｏのように、特定の用途、特に特定のＮｉ含有率で有害な元素がいくつかある。これらの用途では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間の実施形態では、％Ｃｏは１２．６％より低くなる。別の実施形態では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間であっても、％Ｃｏは２６．６％より高い。
希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかある。これらの用途のために、実施形態ではＲＥは組成物に含まれない。
いくつかのアプリケーションのために、それは上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましいである。
上記のＦｅ合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、復唱された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための鉄合金の使用について言及している。
本発明は、鉄または鉄合金で構成要素を構築するために特に適している。特に、以下に表される組成を有する部品を製造するために特に好適である。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有する鉄ベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃ＝０．０００８－３．９ ％Ｎ＝０－１．０ ％Ｂ＝０－１．０ ％Ｔｉ＝０－２
％Ｃｒ ＜３．０ ％Ｎｉ＝０－６ ％Ｓｉ＝０－１．４ ％Ｍｎ＝０－２０
％Ａｌ＝０－２．５ ％Ｍｏ＝０－１０ ％Ｗ＝０－１０ ％Ｓｃ：０－２０；
％Ｔａ＝０－３ ％Ｚｒ＝０－３ ％Ｈｆ＝０－３ ％Ｖ＝０－４
％Ｎｂ＝０－１．５ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｃｏ＝０－６， ％Ｃｅ＝０－３
％Ｌａ＝０－３ ％Ｓｉ：０－１５； ％Ｌｉ：０－２０；
％Ｍｇ：０－２０； ％Ｚｎ：０－２０；
残りは鉄（Ｆｅ）と微量元素で構成されている。
鉄系合金は、高い鉄（％Ｆｅ）含有量を持つことが有利な用途があるが、鉄が合金の大部分を占める必要はない。一実施形態では％Ｆｅは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％超え、別の実施形態では５３％超え、別の実施形態では６９％超え、さらに別の実施形態では８７％超である。実施形態において％Ｆｅは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｆｅは、鉄基合金中の多数決元素ではない。
この文脈では、微量元素は、文脈が明確にそうでないことを示さない限り、いくつかの元素を指すが、これらに限定されるものではない。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで使用する。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。
微量元素の存在が鉄ベース合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかある。ある実施形態では、全ての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有量を有する。鉄基合金に微量元素を含まないことが好ましい、所定の用途もある。
微量元素の存在は、鉄基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減し、または他の任意の追加の有益な効果を達成することができる他の用途がある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有量を有している。
異なる用途のための個々の元素の望ましい量は、この場合、高機械強度鉄ベース合金の場合または工具鋼合金の場合と同一の前の段落で説明したような望ましい量の点でパターンを続けることができ、両方の場合において、耐食合金の場合の％元素Ｃ、％Ｂ、％Ｎおよび％Ｃｒおよび／または％Ｎｉを例外としている。
ある用途では、ニッケル（％Ｎｉ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、実施形態における％Ｎｉ含有量が８％未満、他の実施形態では好ましくは４．７％未満、他の実施形態では好ましくは２．８％未満、他の実施形態では好ましくは２．３％未満、他の実施形態ではより好ましくは１．８％未満、他の実施形態でも０未満が好ましいことが判明している。００８％対照的に、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい用途があり、特に延性および靭性の向上が望まれる場合、および／または強度の向上および／または溶接性の向上が求められる場合、これらの用途では実施形態において０より高い量である。重量％、他の実施形態では０．６５重量％より高く、他の実施形態では１．２重量％より高く、他の実施形態では好ましくは８．３重量％より高く、他の実施形態では好ましくは３．２％より高く、より好ましくは５．２％より高く、さらに他の実施形態では１８％より高くすることができる。
特に強度および／または耐酸化性の向上が望まれる場合には、より高い量の％Ｓｉが存在することが望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．６％以上、さらに他の実施形態では１．１％以上の％Ｓｉ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｉの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．４％未満の％Ｓｉ量が望ましい。
特に、熱間延性の向上、強度、靭性、焼入れ性の向上、窒素の溶解度の向上が望まれる場合、より高い量の％Ｍｎの存在が望ましい用途もある。これらの用途のために、ある実施形態では０．０１％以上、他の実施形態では０．３％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｍｎ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途のために、％Ｍｎの過度の存在が有害である可能性があることが見出されており、これらの用途のために、実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満、他の実施形態において０．６％未満、他の実施形態において０．２％未満の％Ｍｎ量が望まれる。
ある用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｃｒ量が１４％未満、他の実施形態では３．８％未満、他の実施形態では０．８％未満、であることが望ましいである。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途、特に高温での高い耐食性および／または耐酸化性がこれらの用途に要求される場合があり、これらの用途では一実施形態では１．２重量％を超える量が望ましく、他の実施形態では１．６重量％を超える量が、他の実施形態では２．２重量％を超える量が、さらに他の実施形態では２．８％を超える量が望ましい。
いくつかの用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では２．３％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、さらに別の実施形態では０．８％未満、さらには鉄基合金に存在しない％のＡｌ含有量が望ましい。対照的に、より高いレベルでのアルミニウムの存在が望ましい用途があり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途のために一実施形態では望ましい量であり、別の実施形態では１．２重量％より大きく、さらに別の実施形態では１．９％より大きい量である。
いくつかの用途では、コバルト（％Ｃｏ）の過剰な存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態において、５．８％未満、別の実施形態において好ましくは４．６％未満、別の実施形態において好ましくは３．４％未満、別の実施形態においてより好ましくは２．８％未満、より好ましくは１．４％未満、別の実施形態においてはさらに０．８％の％Ｃｏ含量を有することが望ましい。ある実施形態において％Ｃｏが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途において、％Ｃｏが鉄ベース合金に存在しないことが好ましいものであることさえある。対照的に、特に改善された硬度および／または耐焼き戻し性が要求される場合、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では４％より高いことが望ましく、さらに別の実施形態では５．６％より高いことが望ましい。他の実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、さらに他の実施形態では１．６％以上の％Ｃｏが望ましい用途もある。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃ含有量が１．８重量％未満、他の実施形態では好ましくは１．４％未満、他の実施形態では好ましくは０．９％未満、他の実施形態では好ましくは０．４８％未満、さらに好ましくは０．１８％未満、他の実施形態では０．００８％であることが望ましい。対照的に、より高いレベルでの炭素の存在が望ましい用途、特に機械的強度および／または硬度に関する増加が望まれる用途がある。これらの用途では、実施形態において０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは別の実施形態において０．１２重量％を超え、別の実施形態においてより好ましくは０．４２％を超え、さらに別の実施形態において３．２％を超える量が望ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在が有害となる場合があることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｂ含有量が０．４８重量％未満、別の実施形態では０．１９重量％未満、別の実施形態では０．０６重量％未満、さらに別の実施形態では０．００６％未満が望ましいとされている。ある実施形態において％Ｂがある理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のために、これらの用途では、鉄ベース合金から％Ｂが存在しないことが好ましいとさえある。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、別の実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では２００ｐｐｍ以上が好ましく、別の実施形態では０．１２％以上が好ましく、さらに別の実施形態では０．５２％より大きいことが望まれる。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい用途があることが分かっている（不純物として含有量を超えて除去することは経済的に実行不可能な場合があり、実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では０．００８％未満、別の実施形態では０．０００８％未満、さらには別の実施形態では０．００００８％未満であることがより好ましい）。
いくつかの用途では、窒素（％Ｎ）の過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では０．４６％未満、別の実施形態では好ましくは０．１８重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０６重量％未満、さらに別の実施形態では０．０００６％未満の％Ｎ含有量が望ましい。ある実施形態において％Ｎがある理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のために、これらの用途において実施形態において％Ｎが鉄ベース合金から存在しないことが好ましいものでさえある。これとは対照的に、特に局部腐食に対する高い耐性が望まれる場合には、より多量の窒素の存在が望ましい用途もある。これらの用途のために、実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では２００ｐｐｍ以上が望ましく、別の実施形態では０．２％以上が望ましく、さらに別の実施形態では０．５２％以上が望ましい。窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性がある用途があることが分かっており、実施形態ではその不在が好ましい（不純物として含有量を超えて除去することが経済的に可能でない場合があり、別の実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０００８％未満、さらに別の実施形態では０．００００８％未満とする）。
ある用途では、チタン（％Ｔｉ）、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態において％Ｔｉ＋％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が７未満であることが好ましい。８重量％、別の実施形態では６．３％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．２％未満、好ましくは２．６％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満であることが好ましい。ある用途では、％Ｔｉおよび／または％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態では、％Ｔｉおよび／または％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが鉄基合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのこれらの元素の一部の存在が望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、実施形態において％Ｔｉ＋％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが好ましく、別の実施形態では１．２重量％より大きく、別の実施形態では２．６重量％より大きく、別の実施形態では４．１重量％より好ましく、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、あるいは別の実施形態では６％を超えることさえある。
いくつかの用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害であり得ることが判明しており、これらの用途では、低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量が、１４重量％未満の実施形態、別の実施形態では好ましくは９％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．８重量％未満、別の実施形態では１．８％をも下回ることが望ましい。ある実施形態において％Ｍｏがある理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途において実施形態では％Ｍｏが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデン及びタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において％Ｍｏ＋１／２％Ｗの量が１．２重量％を超えることが望ましく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、別の実施形態ではさらに１２％以上であることが望ましい。
ある用途では、バナジウム（％Ｖ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｖ含有量が３．８％未満、別の実施形態では２．７％未満、別の実施形態では２．１％未満、別の実施形態では好ましくは１．８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．７８％未満、別の実施形態ではさらに０．４５％未満であることが望ましい。ある用途のために、％Ｖがある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途において実施形態では％Ｖが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、一実施形態では０．０１重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では０．２重量％を超え、別の実施形態では０．６重量％を超え、別の実施形態では２．２重量％を超えることが好ましく、別の実施形態では２．９％を超えることさえ望ましい。
ある用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である場合があり、これらの用途では、実施形態において％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が４．３％未満、別の実施形態では３．４％未満、さらに別の実施形態では１．８％未満、さらには別の実施形態では０．８％未満であることが好ましいことが判明している。ある用途では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが鉄基合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特にＮｂは粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合に添加される。これらの用途では、一実施形態では０を超える量の％Ｎｂ＋％Ｔａが望まれている。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、さらに別の実施形態では２．９％より大きくすることが望ましい。
ある用途では、銅の過剰な存在（％Ｃｕ）が有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では１．６重量％未満の％Ｃｕ含有量が望ましく、別の実施形態ではより好ましくは１．４重量％未満、さらに別の実施形態では０．９％未満であるということが判明している。ある用途では、％Ｃｕが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では実施形態において、％Ｃｕが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、特に特定の酸に対する耐腐食性及び／又は加工性の改善及び／又は加工硬化の減少が望まれる場合、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途がある。これらの用途のために、実施形態では０．１重量％を超える量、別の実施形態では０．６重量％を超える量、さらに別の実施形態では１．１％を超える量．
より高い量の％Ｌａの存在が望ましい用途がある。これらの用途に対して、実施形態では０．０００１％を超える％Ｌａ量が望ましく、他の実施形態では０．１５％を超え、他の実施形態では０．９％を超え、他の実施形態では１．３％を超え、他の実施形態では１．６％を超え、さらには他の実施形態では１．９％を超える％Ｌａ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｌａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｌａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｌａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｌａが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、マグネシウム（％Ｍｇ）の過剰な存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、実施形態では９．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは６．４重量％未満の％Ｍｇ含有量が望ましい。４％、別の実施形態では好ましくは５．８％未満、別の実施形態では好ましくは４．６％未満、別の実施形態では好ましくは３．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．８重量％未満、より好ましくは１．４％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満であることが望ましい。ある実施形態において％Ｍｇが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では、％Ｍｇが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、より多くの量のマグネシウムの存在が望ましい用途もある。これらの用途の場合、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では４％より高いのが好ましく、別の実施形態では５．６％より高いのが好ましく、別の実施形態では６．４％より高いのがより好ましく、別の実施形態では８％より高く、さらに別の実施形態では１２％より高いのが好ましい。０．０００１％を超える実施形態、０．１５％を超える他の実施形態、０．９％を超える他の実施形態、さらには１．６％を超える他の実施形態において％Ｍｇが望ましい他の用途がある。
ある用途では、亜鉛の過剰な存在（％Ｚｎ）は有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では９．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは６．８重量％未満の％Ｚｎ含有量が望ましい。４％、別の実施形態では好ましくは５．８％未満、別の実施形態では好ましくは４．６％未満、別の実施形態では好ましくは３．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．８重量％未満、より好ましくは１．４％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満であることが望ましい。ある実施形態において％Ｚｎが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途では、％Ｚｎが鉄ベース合金に存在しないことが好ましいものさえある。これとは対照的に、より多くの量の亜鉛が存在することが望ましい用途もある。これらの用途の場合、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では４％より高いのが好ましく、別の実施形態では５．６％より高いのが好ましく、別の実施形態では６．４％より高いのがより好ましく、別の実施形態では８％より高く、さらに別の実施形態では１２％より高いのが好ましい。０．０００１％以上の実施形態における％Ｚｎ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｚｎ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｚｎ、および１．６％以上の他の実施形態においてさえも好ましい他のアプリケーションが存在する。
いくつかの用途では、リチウム（％Ｌｉ）の過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態において９．８重量％未満の％Ｌｉ含有量が望ましく、他の実施形態では好ましくは６．６％未満である。４％、別の実施形態では好ましくは５．８％未満、別の実施形態では好ましくは４．６％未満、別の実施形態では好ましくは３．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．８重量％未満、より好ましくは１．４％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満であることが望ましい。ある実施形態において％Ｌｉが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途では、％Ｌｉが鉄ベース合金に存在しないことが好ましいことさえ存在する。これとは対照的に、より多くの量のリチウムが存在することが望ましい用途もある。これらの用途の場合、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では４％より高いことが望ましく、別の実施形態では５．６％より高いことが望ましく、別の実施形態では６．４％より高いことが望ましく、別の実施形態では８％を超えることがより望ましく、さらに別の実施形態では１２％より高いことが望ましい。０．０００１％以上の実施形態における％Ｌｉ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｌｉ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｌｉ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｌｉが望ましい他の用途がある。
ある用途では、スカンジウム（％Ｓｃ）の過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では９．８重量％未満、他の実施形態では好ましくは６．８重量％未満の％Ｓｃ含有量が望ましい。４％、別の実施形態では好ましくは５．８％未満、別の実施形態では好ましくは４．６％未満、別の実施形態では好ましくは３．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．８重量％未満、より好ましくは１．４％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満であることが望ましい。ある実施形態において％Ｓｃが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途では％Ｓｃが鉄ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より多くの量のスカンジウムの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では４％より高いのが好ましく、別の実施形態では５．６％より高いのが好ましく、別の実施形態では６．４％より高いのがより好ましく、別の実施形態では８％より高く、さらに別の実施形態では１２％より高いのが好ましい。０．０００１％以上の実施形態における％Ｓｃ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｓｃ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｓｃ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｓｃが望ましい他の用途がある。
アルミニウムが低融点元素として使用される場合、またはマグネシウム等の空気と接触して急速に酸化する他のタイプの粒子が低融点元素として使用される場合のいくつかのアプリケーションのために。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはそれは別の粉末マグネシウムまたはマグネシウム合金として導入され、また時にはアルミニウム粒子または合金アルミニウムに直接合金化し、また時には低融点粒子などの他の粒子）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらの用途ではしばしば０．００１％以上の含有量が好ましく、より好ましくは、０．０２％より大きいが、さらには３．６％を超えるとよいである。
いくつかのアプリケーションのために、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素はアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることは興味深いことである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
特定の用途、特に特定のＣｒおよび／またはＣ含有量に対して有害なＳｎのようないくつかの元素がある。これらの用途に対して、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間の実施形態では、％Ｓｎは０．０８７％以下であるか組成物に存在さえしない、さらに別の実施形態では、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間、％Ｓｎは０．９２％以上になる。
組成物中のＳｉおよびＢの存在が、特に特定のＣｕおよび／またはＢの含有量に対して、鋼の全体的な特性に対して有害であるいくつかの用途がある。これらの用途のために、％Ｃｕが０．０９７原子％（ａｔ．％）と３．３３ａｔ．％の間の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は４．７７ａｔ．％以下であり、別の実施形態では％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１未満である。３３ａｔ．％、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが２．４ａｔ．％以下、及び／又は％Ｓｉが５．７７ａｔ．％以下、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが１６．２ａｔ．％以上、及び／又は％Ｓｉが２７．２ａｔ．％以上である。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂと％Ｓｉの合計含有量は３１ａｔ．％以上であり、０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂと％Ｓｉの合計含有量は３１ａｔ．％以上である。別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは４．２ａｔ．％以下、および／または％Ｓｉは８．７７ａｔ．％以下、別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは９．２ａｔ．％以上、および／または％Ｓｉは１７．２ａｔ．％以上である。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下、０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２％以上、さらに０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは３２．２ａｔ．％以上となる。０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下であり、０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２ａｔ．％より上である。０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１．３３ａｔ．％未満であり、０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は３３．３３ａｔ．％以上である。
用途によっては、ＳｉやＢなどの元素の特定の含有量が、特に特定のＡｌやＧａの含有量に対して有害となる場合があることが判明している。このような用途では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間の実施形態が好ましい。と１６．６ａｔ．％の間にある実施形態では、％Ｂは３．８７％より低くなっている。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間にある別の実施形態では、％Ｂは２３．８７％より高い。１．８７ａｔ．％の間の％Ａｌを有する別の実施形態においてさえ、％Ｂは２３．８７％より高い。と１６．６ａｔ．％の間、及び／又は、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においても、％Ｂは１．３３ａｔ．％以下であり、及び／又は、％Ｓｉは０．４３ａｔ．％以下である。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間、および／または、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａ、％Ｂは１１．３３ａｔ．％以上、および／または、％Ｓｉは５．４３ａｔ．％以上とすることができいる。
Ｃｏのように、特定の用途、特に特定のＮｉ含有量に対して有害な元素もある。これらの用途では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間の実施形態では、％Ｃｏは１２．６％よりも低い。別の実施形態では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間であっても、％Ｃｏは２６．６％よりも高い。
希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかある。これらの用途のために、実施形態ではＲＥは組成物に含まれない。
いくつかのアプリケーションのために、それは上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましいである。
上記のＦｅ合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態では、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための鉄合金の使用について言及する。
本発明は、チタンおよびその合金の特性から恩恵を受けることができる部品の製造に特に適している。特に、高温ｙ／ｏ攻撃的な環境下での高い機械的耐性を必要とする用途。この意味で、合金設計と熱機械処理の特定の規則を適用することにより、化学工業、エネルギー変換、輸送、工具、他の機械または機構などの用途のための非常に興味深い特徴を得ることが可能である。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するチタンベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ ＝０－０．５ ％Ｎ ＝０－０．４５ ％Ｂ ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｃｏ＝０－４０ ％Ｓｉ＝０－５ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－４０ ％Ｍｏ＝０－２０ ％Ｗ＝０－２５ ％Ｎｉ＝０－４０
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－１５
％Ｎｂ＝０－６０ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－４０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｐｔ＝０－５ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｌａ＝０－５
％Ｐｄ＝０－５ ％Ｒｅ＝０－５ ％Ｒｕ＝０－５
残りはチタン（Ｔｉ）と微量元素からなる
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ
チタンベースの合金は、高いチタン（％Ｔｉ）含有量を持つことが有利な用途がありいるが、必ずしもチタンが合金の主成分である必要はではない。実施形態では％Ｔｉは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ｔｉは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｔｉは、チタンベース合金中の大多数の元素ではない。
この文脈では、微量元素は、文脈が明確にそうでないことを示していない限り、いくつかの元素を指すが、これらに限定されるものではない。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ．など。Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。
微量元素の存在がチタン基合金の全体的な特性にとって有害である用途がいくつかありいる。一実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、さらには０．０６％未満の含有量を有しいる。微量元素がチタンベース合金に存在しないことが好ましい、所定の用途のためのいくつかの用途さえ存在する。
また、微量元素の存在により、チタン基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減させたり、その他の有益な効果を得ることができる他の用途もある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有率を有している。
いくつかの用途では、Ｇａ、Ｂｉ、Ｒｂ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｉｎを含む合金の使用が特に効果的である。特に興味深いのは、これらの低融点促進元素を１２％以上、さらには２１％以上含有するものを使用することである。一旦組み込まれ、本願で示されるように測定された全体組成を評価すると、０．０００１％を超える実施形態ではチタン結果合金が、０．０１５％を超える別の実施形態では、
０．０３％以上、さらに０．１％以上の別の実施形態では、一般に０．２％以上の元素（この場合は％Ｇａ）を有し、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態では好ましくは１．３５％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、さらに別の実施形態では１２％以上である。特定の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を使用することが特に興味深く、すべての間隙に使用する必要はなく、これらの用途では％Ｇａが０．０４重量％以上、好ましくは０．１２％以上、より好ましくは０．２４重量％以上、さらに０．３２％以上であることが望ましい。しかし、チタン基合金の所望の特性によって、％Ｇａ含有量が３０％以下が望まれる他の用途もある。実施形態では、チタンベース合金中の％Ｇａは２９％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満とされる。ある用途では、ある実施形態において％Ｇａが何らかの理由で有害であるか最適でない場合があり、これらの用途では％Ｇａがチタンベース合金に含まれていないことが好ましい。ある用途では、％Ｇａは％Ｂｉ（最大１０重量％の％Ｂｉ含有まで、％Ｇａが１０％を超える場合、％Ｂｉでの置換は部分的である）で、このパラグラフで述べた量（％Ｇａ＋Ｂｉ％）を完全にまたは部分的に置換できることがわかっている。用途によっては、Ｇａ％が存在しない全置換が有利な場合もある。また、用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％で部分的に置換することも興味深いことが分かっている（この場合、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ．となりいる）。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を有することができ、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない、所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度で配合する必要はないが、問題の合金が十分に低い融点を有していれば、これらの元素の合金を使用する方が経済的に興味深い場合が多い。
用途によっては、これらの元素を別個の粒子で取り込まず、直接合金化した方が面白い場合もありいる。一部の用途では、主にこれらの元素で形成された粒子を使用することがさらに興味深く、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有量は５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらに９８％以上である。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。
ある用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では３９重量％未満、別の実施形態では１８重量％未満が好ましく、別の実施形態では８．８重量％未満がより好ましく、さらに別の実施形態では１．８％未満が好ましいことが分かっている。ある実施形態では、チタンベース合金中の％Ｃｒは１．６％未満、他の実施形態では１．２％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．４％未満である。ある実施形態では、％Ｃｒが何らかの理由で有害であるか最適ではないため、これらの用途では％Ｃｒがチタンベース合金にないことが好ましいとされる、ある用途のためにさらに別の用途も存在しいる。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途があり、特に高温での高い耐食性および／または耐酸化性がこれらの用途に要求される場合、これらの用途のために実施形態では２．を超える量がある。重量％が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．６％を超え、別の実施形態では好ましくは５．５重量％を超え、より好ましくは６．１％を超え、より好ましくは８．９％を超え、より好ましくは１０．１％を超え、より好ましくは１３．８％を超え、より好ましくは１６．１％を超え、より好ましくは１８．９％、別の実施形態ではより好ましく２２％、より好ましく２６．４％を超え、さらに別の実施形態では３２％より大きい。しかしまた別の用途で好ましい最小含有量が低いことが望まれることもありいる。一実施形態では、チタンベース合金中の％Ｃｒは、０．０００１％以上、他の実施形態では０．０４５％以上、他の実施形態では０．１％以上、他の実施形態では０．８％以上、さらに他の実施形態では１．３％以上とする。Ｃｒの高い含有量が望まれる他の用途もある。本発明の別の実施形態では、合金中の％Ｃｒは４２．２％以上、さらには４６．１％以上である。
いくつかの用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在が有害であることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では２８重量％より低い％Ａｌ含有量が望ましく、別の実施形態では１８％未満が好ましく、別の実施形態では１４．３％未満が好ましく、別の実施形態ではより好ましくは８．８重量％、別の実施形態では４．７重量％、別の実施形態では０．８％未満さえも好ましい。ある実施形態において％Ａｌが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ａｌがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合に、より高いレベルでのアルミニウムの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、一実施形態では０．１重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では１．１重量％を超える量が望ましい。重量％、別の実施形態では１．３５重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では３．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では１２％を超える量がより望ましく、別の実施形態では２２％を超える量がさらに望ましい。いくつかの用途では、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を統一するためであり、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きい。
用途によっては、レニウムの過剰な存在（％Ｒｅ）は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｒｅ含有量は４．８重量％未満、好ましくは２．８重量％未満、より好ましくは１．７８重量％未満、さらに好ましくは０．４５％未満が望ましいとされている。対照的に、より高い量のレニウムの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは１．２重量％を超える量、より好ましくは２．６重量％を超える量、さらには３．８％を超える量が望ましい。一実施形態において％Ｒｅが何らかの理由で有害または最適ではない用途さえあり、これらの用途では合金から％Ｒｅがないことが好ましい。
用途によっては、アルミニウム含有量（Ａｌ）とガリウム含有量（Ｇａ）の間に一定の関係があることが興味深い。Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を有することが望ましい。また、Ｇａの一部を本項で述べた量の％Ｂｉ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎ，％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換し、ｓとＴの定義に対して、％Ｇａを合計で置換することが、ある用途では興味深いことが分かっている。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、項目のいずれかがなく、０％の公称含有量を有することがあり、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途に有利である場合である）。
ある用途では、コバルト（Ｃｏ）の過剰な存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では２８重量％未満、別の実施形態では好ましくは２６．３％未満、別の実施形態では好ましくは２３．４％未満、好ましくは１９．４％未満のＣｏ含有率が望ましい。９％、別の実施形態では好ましくは１８％未満、別の実施形態では好ましくは１３．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは８．８重量％未満、より好ましくは６．１％未満、より好ましくは４．２％未満、より好ましくは２．７％未満、別の実施形態ではさらに１．８％未満であることが望ましい。ある実施形態において％Ｃｏがある理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のために、これらの用途では％Ｃｏがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に改善された硬度および／または耐焼戻性が要求される場合に、より高い量でのコバルトの存在が望ましい用途もある。これらの用途に対して実施形態では、２重量％超、別の実施形態では５より高い量が望ましく、１．９％、別の実施形態では好ましくは７．６％より高い、別の実施形態では好ましくは９．６％より高い、別の実施形態では好ましくは１２重量％より高い、別の実施形態では好ましくは１５．４％より高い、別の実施形態では好ましくは１８．０％より高い。９％、別の実施形態ではより好ましくは２２％より高く、さらに別の実施形態では３２％より高い。０．０００１％を超える実施形態の％Ｃｏ、０．１５％を超える別の実施形態、０．９％を超える別の実施形態、さらに別の実施形態では１．６％より高いことが好ましい他の用途がある。
いくつかの用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃｅｑ含有量が１．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは１．４重量％未満、別の実施形態では好ましくは１．１％未満、別の実施形態では好ましくは０．８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．１８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．０８％未満であることが望ましい。ある実施形態では％Ｃｅｑがある理由のために有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途では％Ｃｅｑがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の炭素当量の存在がこれらの用途のために望ましい、ある実施形態では０を超える量が存在する用途も存在する。１２重量％が望ましく、別の実施形態では好ましくは０．２２重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましくは０．５２重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましくは０．８２％より大きく、さらに別の実施形態では１．２％より大きいことが望ましい。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在は有害である可能性があり、これらの用途では、実施形態における％Ｃ含有量が０．３８重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．２６％未満、別の実施形態では好ましくは０．１８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０９重量％、さらに別の実施形態では０．００９％未満が望ましいことがわかっている。ある実施形態において％Ｃが有害であるか、または何らかの理由で最適でない、所定の用途のために、これらの用途では、％Ｃがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に機械的強度および／または硬度の向上が望まれる場合に、より高レベルでの炭素の存在が望ましい用途も存在する。これらの用途では、ある実施形態では０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは別の実施形態では０．１２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましくは０．２２重量％を超え、さらに別の実施形態では０．３２重量％を超える量が望ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では、０．９重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．６５％未満、別の実施形態では好ましく０．４％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０１８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．００６％未満の％Ｂ含有量が望ましいことが分かっている。ある実施形態において％Ｂがある理由のために有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｂがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のホウ素の存在がこれらの用途のために望ましい用途があり、別の実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では好ましくは２００ｐｐｍ以上、別の実施形態では好ましくは０．１％以上、別の実施形態では好ましくは０．３５％以上、別の実施形態ではより好ましくは０．５２％以上、さらに別の実施形態では１．２％以上となる。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい用途があることが分かっている（不純物として、実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０００８％未満、さらには別の実施形態では０．００００８％未満の含有量を超えて取り除くことは経済的に不可能な場合もある）。
ある用途では、窒素の過剰な存在（％Ｎ）が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では、０．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．１６％未満、さらに別の実施形態では０．００６％未満の％Ｎ含有量が望ましい。ある実施形態において％Ｎが何らかの理由で有害であるか最適でない、所定の用途のための用途もあり、これらの用途では実施形態において％Ｎがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に局部腐食に対する高い耐性が望まれる場合に、より多い量の窒素の存在が望ましい用途もある。これらの用途のために、実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では好ましくは２００ｐｐｍ以上、別の実施形態では好ましくは０．１％以上、さらに別の実施形態では好ましくは０．３５％以上である。窒素の存在（％Ｎ）が有害である可能性がある用途があることが分かっており、実施形態ではその不在が好ましい（不純物として含有量を超えて除去することが経済的に可能でない場合があり、別の実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０００８％未満、さらに別の実施形態では０．００００８％未満の量）。
ある用途では、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が１２．４重量％未満、別の実施形態では９．８重量％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、ｌ別の実施形態では６．３％未満、別の実施形態では好ましくは４未満であることが判明している。８％、好ましくは３．２％未満、好ましくは２．６％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、さらに別の実施形態では０％未満。所定の用途において、％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが何らかの理由で有害であるか最適でない場合がさらにあり、これらの用途において実施形態では％Ｚｒおよび／または％Ｈｆがチタンベース合金にないことが好ましい。対照的に、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途が存在する。
これらの用途では、ある実施形態では％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは４．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、別の実施形態ではより好ましくは７．９％以上、さらには別の実施形態で１２％以上とする。酸素含有量が５００ｐｐｍより高い場合、いくつかの用途では、しばしば３．８重量％以下、好ましくは２．８％以下、より好ましくは１．４％以下、さらには０．０８％以下の％Ｚｒ＋％Ｈｆを有することが望ましいことが分かっている。
いくつかの用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在は有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、より低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量が、１４重量％未満の実施形態において好ましく、別の実施形態において好ましくは９％未満、別の実施形態においてより好ましくは４．８重量％未満、さらに別の実施形態において１．８％未満とされることが分かっている。ある実施形態において％Ｍｏおよび／または％Ｗが、ある理由または別の理由で有害であるかまたは最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途において実施形態では％Ｍｏおよび／またはＷがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデン及びタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、別の実施形態ではさらに１２％を超える。
ある用途では、バナジウム（％Ｖ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｖ含有量が１２．３％未満、別の実施形態では８．７重量％未満、別の実施形態では４．２％未満であることが望ましい。８重量％未満、別の実施形態では３．９％未満、別の実施形態では２．７％未満、別の実施形態では２．１％未満、別の実施形態では好ましくは１．８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．７８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．４５％未満であってもよい。ある用途では、％Ｖが何らかの理由で有害であるか最適でない場合があり、一実施形態では、これらの用途では、％Ｖがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途があり、一実施形態では、これらの用途では０．１％を超える量が好ましい。重量％、別の実施形態では０．２重量％を超え、別の実施形態では０．６重量％を超え、別の実施形態では１．２重量％を超えることが好ましく、別の実施形態では１．３５重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく４．２％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．６％を超え、％、別の実施形態でも６．２％を超えることがある。
ある用途では、銅の過剰な存在（％Ｃｕ）は有害である可能性があり、これらの用途では、一実施形態では１４重量％未満、別の実施形態では好ましくは１２．７％未満、別の実施形態では好ましくは９％未満、別の実施形態では好ましくは７％未満の％Ｃｕ含有量が望ましいとされてきた。１％、別の実施形態では好ましくは５．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．５重量％未満別の実施形態ではより好ましくは３．３重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．６重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．４重量％未満、さらに別の実施形態では０．９％未満である。ある用途において、％Ｃｕが何らかの理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では実施形態において％Ｃｕがチタンベース合金に存在しないことが好ましい場合さえある。これとは対照的に、特に特定の酸に対する耐食性及び／又は加工性の改善及び／又は加工硬化の減少が望まれる場合、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、一実施形態では０．１重量％を超える量、別の実施形態では１．３重量％を超える量、別の実施形態では２．５５重量％を超える量、別の実施形態では３．６重量％を超える量、別の実施形態では４．７重量％、別の実施形態では６重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では８重量％を超えることが好ましく、別の実施形態では１２％以上、さらに別の実施形態では１６％超がより好ましい．
ある用途では過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では３８重量％未満の％Ｆｅ含有量が望ましく、別の実施形態では３６％未満、別の実施形態では２４％未満、好ましくは１８％未満、別の実施形態では１２重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１０％未満であるとされてきた。重量％、さらに別の実施形態では７．５％未満、さらに別の実施形態では５．９％未満、別の実施形態では３．７％未満、別の実施形態では２．１％未満、またはさらに別の実施形態では１．３％未満とする。ある用途において、％Ｆｅがある理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途において、ある実施形態では、％Ｆｅがチタンベース合金に存在しないことが好ましいことさえある。対照的に、より高いレベルでの鉄の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、望ましい量は、実施形態では０．１重量％を超え、別の実施形態では１．３重量％を超え、ｇ別の実施形態では２．７重量％を超え、別の実施形態では４．１重量％より大きく、別の実施形態では６重量％より大きく、別の実施形態では好ましく８重量％を超え、さらに別の実施形態では２２％を超え、別の実施形態でも３２％より大きい。
ある用途では過剰なニッケル（％Ｎｉ）の存在が有害である場合があり、これらの用途では、ある実施形態では１９重量％未満の％Ｎｉ含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６％未満、別の実施形態では好ましくは９％未満、好ましくは４．８％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．９重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．３重量％未満、さらに別の実施形態では０．９％未満所定の用途のために、％Ｎｉがある理由または別の理由で有害または最適ではないいくつかのアプリケーションがありいる、これらのアプリケーションでは実施形態では、％Ｎｉはチタンベースの合金から存在しないことが好ましい．対照的に、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において０．１重量％より大きく、別の実施形態において１．２重量％より大きく、別の実施形態において２．７重量％より大きく、別の実施形態において３．２重量％より大きく、別の実施形態において６重量％より大きく、別の実施形態において８．３重量％より好ましく、別の実施形態においてより好ましく、さらに別の実施形態において２２％よりも大きい量が望まれる。
ある用途では、タンタルの過剰な存在（％Ｔａ）は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において３．８％未満、別の実施形態では好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．８％未満の％Ｔａ含有が望ましい。ある用途では％Ｔａが有害であったり、ある理由で最適でない場合があり、これらの用途では実施形態において％Ｔａがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａが望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において、０．０１重量％より大きい％Ｔａの量が望まれ、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは０．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２％を超え、別の実施形態ではより好ましく２．６％を超え、さらには別の実施形態では３．２％を超える％が望まれる。
いくつかの用途では、ニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４８％未満、別の実施形態では好ましくは２８重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．８％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態では０．８％未満のＮｂ含有率が望ましい。ある用途において、％Ｎｂがある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途において、一実施形態では％Ｎｂがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、より多量の％Ｎｂが望ましい用途もある。特に、粒界腐食に対する耐性の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合には、Ｎｂが添加される。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく１２％より大きく、さらに別の実施形態では５２％より大きくする。
いくつかの用途では、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ含有量が１２．３重量％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では４．８重量％未満、より好ましい別の実施形態では１．８重量％未満、さらには別の実施形態では０．８未満であることが望ましい。ある用途では、％Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、一実施形態において、％Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａがチタン基合金から存在しないことが好ましい。対照的に、特に高硬度が望まれる場合に、より高い量が望まれる用途があり、これらの用途では、一実施形態において、０．１重量％を超える％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、別の実施形態において好ましくは１．２重量％を超える量、別の実施形態において好ましくは２．１重量％を超える量、別の実施形態においてより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態において１２％以上であることが望まれる。
より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＡｓ量が望ましい用途である。対照的に、いくつかの用途では、％Ａｓの過剰な存在は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ａｓ量が好ましい。一例では、％が有害または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、チタン系合金から存在する％Ａｓが好ましい．
より高い量の％Ｔｅの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％を上回る％Ｔｅ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｔｅ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｔｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｔｅがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｅの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＳｅ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｓｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｅがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｂの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％を上回る％のＳｂ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｂの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｂ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｂは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｂがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＣａ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｃａ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｃａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｃａがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｇｅの存在が望ましい用途もある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＧｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｇｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｇｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｇｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｇｅはチタンベース合金に含まれないことが好ましい。
より高い量の％Ｐの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％Ｐ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｐの過剰な存在は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．９％未満、他の実施形態で３．４％未満、他の実施形態で２．８％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｐ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｐは、ある理由または別の理由で有害であるか、または最適ではではない、これらのアプリケーションでは、％Ｓｂはチタンベース合金に存在しないことが好ましい．
ある用途では、過剰なケイ素（％Ｓｉ）の存在が有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｓｉ含有量が０．８％未満、好ましくは０．４６％未満、より好ましくは０．１８％未満、更に好ましくは０．０８％未満であることが望まれる。対照的に、より高い量のケイ素の存在が望ましい用途もありいる。これらの用途では、０．１２重量％より多い量が望ましく、好ましくは０．５２重量％より多く、より好ましくは１．２％より多く、さらに２．２％以上が望ましい。
特に、熱間延性の向上、強度、靭性、焼入れ性の向上、窒素の溶解度の向上が望まれる場合、より高い量の％Ｍｎの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｍｎ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｍｎの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満、他の実施形態において０．６％未満、他の実施形態において０．２％未満の％Ｍｎ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｍｎは、ある理由または別の理由で有害または最適ではではない、これらのアプリケーションでは、％Ｍｎは、チタンベース合金から存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらには１．９％以上の％Ｓ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．６％未満、他の実施形態で０．２％未満の％Ｓ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｓは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｓがチタンベース合金に存在しないことが好ましい。
用途によっては、過剰なスズ（Ｓｎ）の存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、Ｓｎ含有量が４．８重量％未満、好ましくは１．８重量％未満、より好ましくは０．７８重量％未満、さらに０．４５％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量のスズの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．６重量％より多い量が望ましく、好ましくは１．２％より多く、より好ましくは３．２％より多く、さらに６．２％を超える量が望ましい。
用途によっては、パラジウムの過剰な存在（％Ｐｄ）は有害であることが分かっており、これらの用途では％Ｐｄ含有量は０．９重量％未満、好ましくは０．４％未満、より好ましくは０．０１８重量％未満、さらには０．００６％未満が望ましいとされる。対照的に、より多量のパラジウムの存在が望ましい用途もある。これらの用途では６０重量％以上のパラジウム量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらには１．２％以上のパラジウム量が望ましい。
用途によっては、レニウムの過剰な存在（％Ｒｅ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｒｅ含有量は０．９重量％未満、好ましくは０．４％未満、より好ましくは０．０１８％未満、さらには０．００６％未満であることが望ましいである。対照的に、より高い量のレニウムの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、６０重量％以上のレニウム量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらには１．２％以上とするのが望ましい。
用途によっては、ルテニウムの過剰な存在（％Ｒｕ）は有害であることが分かっており、これらの用途では％Ｒｕ含有量は０．９重量％未満、好ましくは０．４％未満、より好ましくは０．０１８重量％未満、さらには０．００６％未満が望ましいとされる。対照的に、より高い量のルテニウムの存在が望ましい用途もある。これらの用途では６０重量％以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらに好ましくは１．２％以上である。
低融点元素としてアルミニウムを使用する場合、または低融点元素としてマグネシウムなどの空気と接触して急速に酸化する他のタイプの粒子を使用する場合のいくつかの用途のために。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として導入される）、％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらの用途ではしばしば０．００１％以上の含有量が、望ましくは０．０２％以上、さらに望ましくは０．１２％以上、さらには３．６％以上である。

【0136】

いくつかのアプリケーションでは、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素がアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることが興味深いである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
ＭｏやＢなど、特定の用途、特に特定のＡｌ含有量に対して有害な元素がいくつかありいる。これらの用途に対して、％Ａｌが１．７％から６．７％の実施形態では、％Ｍｏは６．８％以下、あるいはＭｏは組成物に含まれないことさえありいる。４１．７％から６．７％の間の％Ａｌを有する別の実施形態では、％Ｍｏは１３．２％以上である。２．３％と７．７％の間の％Ａｌを有する別の実施形態では、％Ｂは０．０１％未満であるか、あるいはＢは組成物から欠落してさえいる。２．３％から７．７％の間の％Ａｌを有する別の実施形態でも、％Ｂは３．１１％以上である。
特定の用途で有害なＰ、Ｃ、ＮおよびＢのようないくつかの元素があり、これらの用途のために、Ｐ、Ｃ、ＮおよびＢは、組成物から欠落している実施形態において。
Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＨｇおよびＰｔのような、特定の用途で有害ないくつかの元素があり、実施形態ではこれらの用途のためにＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＨｇおよびＰｔは組成物から除外されている。
一部の用途では、ＬａおよびＹを含む希土類元素（ＲＥ）などの元素の特定の含有量が、特に特定のＴｉ含有量に対して有害である可能性があることが判明している。これらの用途のために、３２．５％～６２．５％の間の％Ｔｉを有する実施形態では、ＬａおよびＹを含む％ＲＥは、０．０８７％より低いか、あるいはＬａおよびＹを含むＲＥは、組成物から欠落してさえいる。３２．５％～６２．５％の間の％Ｔｉを有する別の実施形態では、。Ｌａ及びＹを含む％ＲＥは、１７より高い。任意のＴｉ含有量を有する別の実施形態においても、％ＲＥは１．３％より低く、またはＲＥさえも組成物から欠落している。任意のＴｉ含有量を有する別の実施形態では、％ＲＥは、１６．３％より高い。
チタンベース合金中の化合物相の存在が有害であるような用途も存在する。実施形態では、合金中の化合物相の％は７９％以下、別の実施形態では４９％以下、別の実施形態では１９％以下、別の実施形態では９％以下、別の実施形態では０．９％以下、さらに別の実施形態では化合物は組成物中に存在しない。チタンベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途も存在する。別の実施形態では、合金中の化合物相の％は０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらには別の実施形態では７３％を超えている。
いくつかの用途のために、例えば合金および／または他のセラミック、コンクリート、プラスチックなどのコンポネントのような被覆材料のためのチタンベース合金の使用は、例えばカソードおよび／または腐食保護に限定されないような被覆材料に特定の機能性を提供するために特に興味深いものである。いくつかの用途では、マイクロメートルまたはミリメートル範囲の厚さの被覆層を有することが望まれる。実施形態では、チタンベースの合金がコーティング層として使用される。実施形態において、チタン基合金は、１．１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態において、チタン基合金は、２１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態において、チタン基合金は、１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態において、チタン基合金は、５１０マイクロメートル以上の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態において、チタン基合金は、１．を超える厚さを有するコーティング層として使用される。１ｍｍ、さらに別の実施形態では、チタン基合金は１１ｍｍを超える厚みのコーティング層として使用される。別の実施形態では、チタンベースの合金は、２７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、チタンベースの合金は、１７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、チタンベースの合金は、７．０ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用される。７ｍｍ、別の実施形態ではチタン基合金が５３７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態ではチタン基合金が１１７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態ではチタン基合金が２７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、さらに別の実施形態ではチタン基合金が７．７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用される。
いくつかの用途では、高い機械的抵抗を有するチタンベースの合金を使用することが特に興味深い。それらの用途のために、一実施形態では、チタンベース合金の結果機械抵抗は５２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は７２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は８２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１０２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１１２ＭＰａ以上であり、さらには別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１２２ＭＰａ以上である。別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１４７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１２７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１１７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１０７ＭＰａ以下である。別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は８７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は７７ＭＰａ以下であり、さらに別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は５７ＭＰａ以下である。
チタンベース合金を薄膜で堆積させるのに有用ないくつかの技術がある。一実施形態では、薄膜はスパッタリングを用いて堆積され、別の実施形態では溶射を用い、別の実施形態ではガルバニック技術を用い、別の実施形態ではコールドスプレーを用い、別の実施形態ではゾルゲル技術を用い、別の実施形態では湿式化学を用いて堆積される。物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いる別の実施形態、化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いる別の実施形態、アディティブ・マニュファクチャリングを用いる別の実施形態、直接エネルギー蒸着を用いる別の実施形態、さらにはＬＥＮＳクラッドを用いる別の実施形態において、である。
チタンベース合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途が存在する。一実施形態では、チタンベース合金は、粉末の形態で製造される。別の実施形態では、粉末は球状である。実施形態では、特定の用途要件に応じて単峰性、二峰性、三峰性、さらには多峰性であってもよい粒度分布を有する球状粉末を指す。
いくつかの用途では、上記合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。
チタン基合金は、大きな鋳物やインゴット、粉末状の合金、大断面片、熱間加工工具材料、冷間加工材料、ダイ、プラスチック射出用金型、高速材料、超炭化合金、高強度材料、高伝導材料または低伝導材料などの製造に有用である。
Ｔｉ系合金のいずれも、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることが可能である。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのチタン合金の使用について言及する。
実施形態において本発明は、以下の組成を有するコバルトベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ＝０－０．５ ％Ｎ＝０－０．４５ ％Ｂ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｗ＝０－２５ ％Ｓｉ＝０－２ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｍｏ＝０－２０ ％Ｎｉ＝０－５０ ％Ｔｉ＝０－１４
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－８
％Ｎｂ＝０－１５ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－７０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｌａ＝０－５ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｂｅ＝０－１０
残りはコバルト（Ｃｏ）および微量元素からなる。
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ
コバルト系合金は、コバルト（％Ｃｏ）を多く含むことが有利な用途がありいるが、コバルトを合金の主成分とする必要はではない。ある実施形態では％Ｃｏは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、更に別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ｃｏは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｃｏは、コバルト系合金中の多数決元素ではない。
この文脈では、微量元素は、文脈が明確にそうでないことを示さない限り、いくつかの元素を指すが、これらに限定されるものではない。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｇ、Ｎｄ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｉｒ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｉｒ。Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで使用。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、合金のコスト削減など、合金の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している場合がありいるｌ。
微量元素の存在がコバルト系合金の全体的な特性にとって有害である用途がいくつか存在する。ある実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、あるいは０．０６％未満の含有率を有している。コバルト基合金に微量元素を含まないことが好ましい用途も存在する。
また、微量元素の存在により、コバルト基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減したり、その他の付加的な有益な効果を得ることができる用途もある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらに０．０６％以下の含有率を有する。
いくつかの用途では、％Ｇａ、％Ｂｉ、％Ｒｂ、％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｉｎを含む合金の使用に特に関心が持たれている。特に興味深いのは、低融点相の使用である特に興味深いのは、これらの低融点促進元素の使用で、％Ｇａを重量で２．２％以上、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、他の実施形態では０以上のコバルト結果合金を存在させることである。０００１％以上、別の実施形態では０．０１５％以上、さらに別の実施形態では０．１％以上の元素（この場合は％Ｇａ）を一般に有し、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、さらに別の実施形態では１２％以上の元素を有している。特定の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を使用することが特に興味深く、すべての間隙に使用する必要はなく、これらの用途では、％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望ましい。しかし、コバルト基合金の所望の特性によって、％Ｇａ含有量が３０％以下が望まれる用途もある。実施形態では、コバルト基合金中の％Ｇａは２９％以下、他の実施形態では２２％以下、他の実施形態では１６％以下、他の実施形態では９％以下、他の実施形態では６．４％以下、他の実施形態では４．１％以下、他の実施形態では３．２％以下、他の実施形態では２．４％以下、他の実施形態では１．２％以下とされる。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途では、％Ｇａがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。ある用途では、％Ｇａは、この段落で述べた％Ｇａ＋％Ｂｉの量で、％Ｂｉ（最大含有量１０重量％まで、％Ｇａが１０％を超える場合は、％Ｂｉによる置換は部分的になる）で全部または一部置換できることが分かっている。用途によっては、Ｇａが存在しない全置換が有利な場合がありいる。ある用途では、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％で部分的に置換することも興味深いことが分かっている（％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの場合、この段落に記載の量で置換される。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を有することができ、これは、問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない、所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度で配合する必要はないが、問題の合金が十分に低い融点を有していれば、これらの元素の合金を使用する方が経済的に興味深い場合が多い。
用途によっては、これらの元素を別個の粒子で取り込まず、直接合金化した方が面白い場合もありいる。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎが５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらに好ましくは９８％以上のこれらの元素で主に形成された粒子の使用は、用途によってはさらに興味深いものである。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素を重要な含有量とすることも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。
ある用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では３９重量％未満、別の実施形態では１８重量％未満が好ましく、別の実施形態では８．８重量％未満がより好ましく、さらに別の実施形態では１．８％未満が望ましいとされる。一実施形態では、タングステンベース合金中の％Ｃｒは１．６％未満、他の実施形態では１．２％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．４％未満である。一実施形態で％Ｃｒが何らかの理由で有害または最適ではない、これらの用途では、％Ｃｒがコバルトベース合金にないことが好ましい所定の用途のためのいくつかのアプリケーションも存在する。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途、特に高温での高い耐腐食性および／または耐酸化性がこれらの用途に要求される場合がある。これらの用途のために、実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．を超える量が望ましい。６％、別の実施形態では好ましくは５．５重量％以上、より好ましくは６．１％以上、より好ましくは８．９％以上、より好ましくは１０．１％以上、より好ましくは１３．８％以上、より好ましくは１６．１％以上、より好ましくは１８．９％、別の実施形態ではより好ましくは２２％以上、より好ましくは２６．４％以上、さらに別の実施形態では３２％以上、であることが望ましい。しかし、より低い好ましい最小含有量が望まれる他の用途も存在する。一実施形態では、コバルトベース合金中の％Ｃｒは、０．０００１％を超え、他の実施形態では０．０４５％を超え、他の実施形態では０．１％を超え、他の実施形態では０．８％を超え、他の実施形態では１．３％をも超えている。Ｃｒの高い含有量が望まれる他の用途もある。本発明の別の実施形態では、合金中の％Ｃｒは４２．２％以上、さらには４６．１％以上である。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では１２．９％未満、別の実施形態では好ましくは１０．４％未満、別の実施形態では好ましくは８．０％未満の％Ａｌ含有量が望ましい。４％、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは６．１％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．４％未満、好ましくは２．７％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、さらに別の実施形態では０．８％未満であることが望まれる。ある実施形態では％Ａｌが有害であるか、ある理由または別の理由で最適でない所定の用途のために、これらの用途では％Ａｌがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に高硬度および／または耐環境性が要求される場合に、より高レベルでのアルミニウムの存在が望ましい用途があり、これらの用途では実施形態では望ましい量、別の実施形態では１より多い量である。重量％、別の実施形態では好ましくは２．４％より大きい好ましくは３．２％より大きい、別の実施形態では好ましくは４．８％より大きい、別の実施形態では好ましくは６．１％より大きい、別の実施形態では好ましくは７．３％より大きい、別の実施形態ではより好ましく８．２％を超える、さらに別の実施形態では１２％より大きいことが挙げられる。一部の用途では、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するためであり、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きいことが望まれる。
用途によっては、アルミニウム含有量（Ａｌ）とガリウム含有量（Ｇａ）の間に一定の関係があることが興味深い。仮に％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望ましいとされている。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。また、Ｇａの一部をＢｉ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、ＲｂまたはＩｎで置き換えることも、用途によっては興味深いことである。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、項目のいずれかがなく、０％の公称含有量を有することがあり、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途にとって有利である）。
ある用途では、タングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では２８重量％未満、別の実施形態では好ましくは２３．４％未満、好ましくは１９．４％未満の％Ｗコンテンツが望ましい。９％、別の実施形態では好ましくは１８％未満、別の実施形態では好ましくは１３．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは８．８重量％未満、より好ましくは６．１％未満、より好ましくは４．２％未満、より好ましくは２．７％未満、別の実施形態ではさらに１．８％未満である。ある実施形態において％Ｗが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途において、％Ｗがコバルトベース合金に存在しないことが好ましいものでさえある。対照的に、より高い量のタングステンの存在が望ましい用途があり、特に改善された硬度および／または耐焼き戻し性が要求される場合である。これらの用途のために、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは５．９％より高く、別の実施形態では好ましくは７．６％より高く、別の実施形態では好ましくは９．６％より高く、別の実施形態では１２重量％より高く、別の実施形態では１５．４％より高く、別の実施形態では１８．９％より好ましく、別の実施形態では２２％より好ましく、さらには別の実施形態で３２％より好ましい。０．０００１％以上の実施形態における％Ｗ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｗ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｗ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｗが望ましい他の用途がある。
いくつかの用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃｅｑ含有量が１．４％未満、別の実施形態では好ましくは１．１％未満、別の実施形態では好ましくは０．８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．４６％未満、別の実施形態では０．０８％未満であることが望ましい。ある実施形態において％Ｃｅｑが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｃｅｑがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、実施形態において０．１２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では０．５２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では０．８２％を超える量がより望ましく、さらに別の実施形態では１．２％を超える量であることが望まれる。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害である場合があり、これらの用途では、実施形態において％Ｃ含有量が０．３８重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．２６％未満、別の実施形態では好ましくは０．１８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０９重量％、さらに別の実施形態では０．００９％未満が好ましいことが分かっている。ある実施形態において％Ｃがある理由または別の理由で有害または最適でない所定の用途のために、これらの用途において、％Ｃがコバルトベース合金から存在しないことが好ましい。これとは対照的に、特に機械的強度および／または硬度の向上が望まれる場合、より高いレベルでの炭素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは別の実施形態では０．１２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましくは０．２２重量％を超え、さらに別の実施形態では０．３２重量％を超える量が望ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では０．９重量％未満、別の実施形態では０．６５％未満、別の実施形態では０．４％未満、別の実施形態では０．１６％未満、別の実施形態では０．００６％未満の％Ｂ含有量が望ましいことが分かっている。ある実施形態において％Ｂが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途では、％Ｂがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のホウ素の存在がこれらの用途にとって望ましい用途があり、別の実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では２００ｐｐｍ以上が好ましく、別の実施形態では０．１％以上が好ましく、別の実施形態では０．３５％以上が好ましく、別の実施形態では０．５２％以上がより好ましく、さらに別の実施形態では１．２％以上であることが望ましい。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい用途があることが分かっている（不純物として、実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０００８％未満、さらには別の実施形態では０．００００８％未満の含有量を超えて取り除くことが経済的に可能ではないことがある）。
いくつかの用途では、窒素（％Ｎ）の過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では０．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．１６％未満、さらに別の実施形態では０．００６％未満の％Ｎ含有量が望ましい。ある実施形態において％Ｎが有害であるか、または何らかの理由で最適でない、所定の用途のための用途もあり、これらの用途では実施形態において％Ｎがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に局部腐食に対する高い耐性が望まれる場合に、より高い量の窒素の存在が望ましい用途も存在する。これらの用途では、ある実施形態では６０重量％以上の量が望ましく、別の実施形態では好ましくは２００ｐｐｍ以上、別の実施形態では好ましくは０．１％以上、さらに別の実施形態では好ましくは０．３５％以上の量が望ましい。窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性がある用途があることが分かっており、実施形態ではその不在が好ましい（不純物として含有量を超えて除去することが経済的に可能でない場合があり、別の実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．００８００％未満、別の実施形態ではさらに０．００８００％未満とする）。
ある用途では、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、一実施形態では％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が１２．４重量％未満、別の実施形態では９重量％未満であることが望ましいとされる。８％、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では６．３％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．２％未満、好ましくは２．６％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態では０．８％未満でさえあることが望ましい。ある用途では、％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｚｒおよび／または％Ｈｆがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、実施形態において％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、別の実施形態において好ましくは１．よりも大きい。重量％、別の実施形態では好ましくは２．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは４．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、別の実施形態ではより好ましくは７．９％以上、あるいは別の実施形態では１２％以上であってもよい。
いくつかの用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量が、１４重量％未満の実施形態において好ましく、別の実施形態において好ましくは９％未満、別の実施形態においてより好ましくは４．８重量％未満、別の実施形態において１．８％未満でさえあることが分かっている。ある実施形態において％Ｍｏがある理由または別の理由で有害または最適でない所定の用途のために、これらの用途において、ある実施形態において％Ｍｏがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい場合があることさえある。対照的に、より高いレベルでのモリブデンおよびタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、別の実施形態において好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態においてより好ましくは５．２％を超え、さらに別の実施形態において１２％を超えることが望ましい。
ある用途では、バナジウム（％Ｖ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｖ含有量は６．３％未満、別の実施形態では４．８重量％未満、別の実施形態では３．２％未満であることが望ましい。９％、別の実施形態では２．７％以下、別の実施形態では２．１％以下、別の実施形態では好ましくは１．８％以下、別の実施形態ではより好ましくは０．７８重量％以下、さらに別の実施形態では０．４５％以下とすることができる。ある用途では、％Ｖがある理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、一実施形態において、％Ｖがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、一実施形態では０．０１重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では０．２重量％を超え、別の実施形態では０．６重量％を超え、別の実施形態では１．２重量％を超えることが好ましく、別の実施形態ではより好ましく、さらに別の実施形態では４．２％を超えても望ましい。
ある用途では、銅（％Ｃｕ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では１４重量％未満、別の実施形態では好ましくは１２．７％未満、別の実施形態では好ましくは９％未満、別の実施形態では好ましくは７未満、の％Ｃｕ含有量が望ましいことが分かっている。１％、別の実施形態では好ましくは５．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．５重量％未満別の実施形態ではより好ましくは３．３重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．６重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．４重量％未満、別の実施形態ではさらに０．９％未満であることが望ましい。ある用途では、％Ｃｕがある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では実施形態において、％Ｃｕがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、特に特定の酸に対する耐食性及び／又は加工性の向上及び／又は加工硬化の減少が望まれる場合、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、一実施形態では０．１重量％を超える量、別の実施形態では１．３重量％を超える量、別の実施形態では２．５５重量％を超える量、別の実施形態では３．６重量％を超える量、別の実施形態では４．７重量％、別の実施形態では６重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では８重量％を超えることが好ましく、別の実施形態では１２％以上がより好ましく、さらに別の実施形態では１６％を超える量も望まれる。
ある用途では過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では５８重量％未満の％Ｆｅ含有量が望ましく、別の実施形態では３６％未満、別の実施形態では２４％未満、好ましくは１８％未満、別の実施形態では１２重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１０．重量％、さらに別の実施形態では７．５％未満、さらに別の実施形態では５．９％未満、別の実施形態では３．７％未満、別の実施形態では２．１％未満、またはさらに別の実施形態では１．３％未満とする。ある用途では、％Ｆｅが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、一実施形態において、％Ｆｅがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでの鉄の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において０．１重量％より多く、別の実施形態において１．３重量％より多く、ｇ別の実施形態において２．７重量％より多く、別の実施形態において４．１重量％より多く、別の実施形態において６重量％より多く、別の実施形態において好ましく８重量％より多く、別の実施形態においてより好ましく２２％、さらには別の実施形態において４２％より多くなることが好ましい量とされている。
いくつかの用途では、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で９重量％未満、別の実施形態で好ましくは７．６％未満、別の実施形態で好ましくは６未満である％Ｔｉ含有量が望ましいである。１％、別の実施形態では好ましくは４．５％未満、別の実施形態では好ましくは３．３％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．９重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８未満、別の実施形態ではさらに０．９％未満である。ある用途では、％Ｔｉがある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｔｉがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に高温での機械的特性の向上が望まれる場合、より高い量のチタンの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．０１％を超える実施形態、０．２％を超える別の実施形態、０．７％を超える別の実施形態、１．２重量％を超える別の実施形態、好ましくは３．２重量％を超える別の実施形態、４．１重量％を超える別の実施形態、６％を超える別の実施形態、あるいは１２％以上の別の実施形態で好ましい量となる。
いくつかの用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が１７．３％未満、別の実施形態では７．８％未満、別の実施形態では好ましくは４．また、ある用途では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合があり、これらの用途では、ある実施形態では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂがコバルト基合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特に、粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合にはＮｂが添加される。これらの用途のために、一実施形態では０．１重量％より大きい％Ｎｂ＋％Ｔａの量が望まれ、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％を超え、さらに別の実施形態では１２％より大きくすることができる。
いくつかの用途では、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在が有害であり得ることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ含有量が１２．３％未満、別の実施形態における７．８重量％未満、別の実施形態における好ましくは４．８重量％未満、別の実施形態におけるさらに好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態におけるさらに好ましいのは０．８重量％未満である。ある用途では、％Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａがコバルト基合金から存在しないことが好ましい。対照的に、特に高硬度が望まれる場合に、より高い量が望まれる用途があり、これらの用途では、一実施形態において、０．１重量％を超える％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、別の実施形態では好ましくは１．２重量％を超える量、別の実施形態では好ましくは２．１重量％を超える量、別の実施形態ではより好ましく６％を超え、さらには別の実施形態で１２％超が望まれる。
より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％を上回る％のＡｓ量が望まれる。一方、ある用途では、％Ａｓの過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ａｓの量がある実施形態では４．４％以下、他の実施形態では３．１％以下、他の実施形態では２．７％以下、他の実施形態では１．４％以下になることが望ましい。ある実施形態において％Ａｓが有害であるか、ある理由または別の理由で最適ではなく、これらの用途では％Ａｓがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。
実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｔｅ量が望ましい用途も存在する。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｔｅ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｔｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、コバルトベース合金に％Ｔｅがないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｅの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＳｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｅは有害であり、ある理由または別の理由で最適ではなく、これらの用途ではコバルトベース合金に％Ｓｅが存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｂの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＳｂ量が望ましい用途である。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｂの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｂ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｂは何らかの理由で有害であるか最適ではなく、これらの用途ではコバルトベース合金に％Ｓｂが存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＣａ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｃａ量が望ましいである。ある実施形態では、Ｃａは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、Ｃａがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｇｅの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％の％Ｇｅ量が望ましい用途である。対照的に、いくつかの用途では、％Ｇｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｇｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｇｅは有害であるか、または何らかの理由で最適でない。これらの用途では、％Ｇｅはコバルトベース合金に含まれないことが好ましい。
より高い量の％Ｐの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％を上回る％Ｐ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｐの過剰な存在は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．９％未満、他の実施形態で３．４％未満、他の実施形態で２．８％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｐ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｐは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｂがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。
特に強度および／または耐酸化性の向上が望まれる場合には、より高い量の％Ｓｉの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、さらに他の実施形態では１．３％以上の％Ｓｉ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｉの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．８％未満、他の実施形態で０．４％未満、他の実施形態で０．２％未満が望ましい％Ｓｉ量である。ある実施形態では、％Ｓｉは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｉがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。
特に、熱間延性の向上、強度、靭性、焼入れ性の向上、窒素の溶解度の向上が望まれる場合、より多量の％Ｍｎの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｍｎ量が望ましいとされている。対照的に、いくつかの用途では、％Ｍｎの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満、他の実施形態において０．６％未満、他の実施形態において０．２％未満の％Ｍｎ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｍｎは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｍｎがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、更に他の実施形態では１．９％以上の％Ｓ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．６％未満、他の実施形態で０．２％未満の％Ｓ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｓは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｓがコバルトベース合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、ニッケル（％Ｎｉ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｎｉ含有量は２８％未満、他の実施形態では好ましくは１９．８％未満、他の実施形態では好ましくは１８％未満、他の実施形態では好ましくは１４．８％未満が望ましいとされる。８％、他の実施形態では好ましくは１１．６％以下、他の実施形態ではより好ましくは８％以下、さらに他の実施形態では０．８％以下である。ある実施形態において％Ｎｉが何らかの理由で有害であるか最適ではない、ある用途に対しては、これらの用途ではコバルト基合金に％Ｎｉが存在しないことが好ましいとさえ言われている。対照的に、特に延性および靭性の向上が望まれる場合、および／または強度の向上および／または溶接性の向上が求められる場合、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい用途があり、それらの用途では、一実施形態では０．１重量％より高い量、別の実施形態では０．１重量％より高い量である。他の実施形態では１．２重量％より高い、他の実施形態では２．２重量％より高い、他の実施形態では６重量％より高い、他の実施形態では８．３重量％より高い、他の実施形態では１２％より高い、より好ましくは１６．２％、さらに他の実施形態では２２％より高い金額が望まれる。
低融点元素としてアルミニウムを用いる場合や、低融点元素としてマグネシウム等の空気と接触すると急激に酸化する粒子を用いる場合など、用途に応じて使い分けることができいる。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜の破壊として使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、また時には低融点粒子などの他の粒子）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらの用途ではしばしば０．００１％以上の含有量が、好ましくは０．０２％より大きく、より好ましくは０．１２％以上、さらには３．６％を超えることが望まれる。

【0137】

いくつかのアプリケーションのために、それはアルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素がアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることが興味深いである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
Ｐｄのように、特定の用途、特に高い％Ｃｒ含有量に対して有害な元素がいくつかあり、これらの用途では、％Ｃｒが１９％より高い実施形態では、コバルトベース合金中の％Ｐｄは５１ｐｐｍ以下が好ましく、さらに別の実施形態ではＰｄは合金中に存在しないことが好ましい。
Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｒｕなどの元素は、特定の用途、特に高％Ｃｒ含有量において有害な場合がありいる。これらの用途では、％Ｃｒが１５．３％より高い実施形態では、コバルトベース合金中の％Ｐｄ、％Ｐｔ、％Ａｕ、％Ｉｒ、％Ｏｓ、％Ｒｈおよび％Ｒｕの合計は２５％以下が好ましく、Ｃｒが存在する別の実施形態でも、％Ｐｄ、％Ｐｔ、％Ａｕ、％Ｉｒ、％Ｏｓ、％Ｒｈおよび％Ｒｕの合計は０％が好ましい。
用途によっては、Ｃ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎ、ＧａおよびＲｅなどの元素の特定の含有量が、特定のＣｒ含有量に対して不利になる場合があることが判明している。これらの用途では、％Ｃｒが１１．８％より高く３０．１％より低い場合、コバルト基合金中の％Ｃは０．１２％より高くすることが好ましい。また、％Ｃｒが１１，８％より高く３０，１％より低い別の実施形態では、コバルト基合金中の％Ｗは７，８％より低いことが好ましく、％Ｃｒが１１，８％より高く３０，１％より低い別の実施形態では、コバルト基合金中の％は６９％より高いか４２％より低くなることが好ましい。別の実施形態では、％Ｃｒが１０，２％より高い場合、コバルト基合金中の％Ｎは０％であることが好ましい。１１．８％より高く３０．１％より低い％Ｃｒを有する別の実施形態では、Ｒｅは合金中に存在しないことが好ましい。また、％Ｃｒが４１％より低く、９，９％より高い別の実施形態においても、％Ｇａは２０，３％より高く、０，９％より低いことが好ましい。
希土類元素のように、特定の用途で有害な元素がいくつかある。これらの用途では、実施形態では、希土類元素の合計（％）は１４．６％以下であることが好ましく、さらに別の実施形態では、希土類元素の合計が０であることが好ましい。
組成物中のＢ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｇｅ、ＦｅおよびＮｉの存在が、コバルト基合金の全体的な特性に対して有害であるいくつかの用途がある。一実施形態では、合金はＳｉとＢを同時に含まず、別の実施形態では、合金はＦｅとＮｉを同時に含まず、別の実施形態では、合金はＡｌとＮｉを同時に含まず、別の実施形態では、合金はＳｉとＮｉを同時に含まず、別の実施形態では、合金はＭｎとＧｅを同時に含まず、である。さらに別の実施形態では、合金はＭｎ、ＳｉおよびＢを同時に含まない。
特定の用途において不利となる磁気特性などの合金のいくつかの特性が存在する。一実施形態では、コバルト系合金は磁性を有さないことが好ましい。
Ｒｅのような特定の元素の存在が、特にＣｏ、ＳｉおよびＴｉを含む実施形態において、特定の特性にとって有害である他の用途がある。これらの用途のために、Ｃｏ、Ｓｉ及びＴｉを同時に含む実施形態では、Ｒｅは合金から欠落している。
Ｔｉ、Ｐ、ＺｎおよびＮｉのようないくつかの元素は、特にいくつかの％Ｇａ含有量に対して特定の用途で有害であり、％Ｇａが存在する実施形態においてこれらの用途のために、Ｔｉおよび／またはＰおよび／またはＺｎなどの元素は合金から除外されている。Ｇａが存在する別の実施形態においても、Ｔｉおよび／またはＰおよび／またはＺｎのような元素は合金に存在せず、および／またはＮｉのような元素は組成物中に存在する。
ある用途では、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、およびＡｌなどの元素の特定の含有量が有害である場合があることが判明している。これらの用途のために、Ｆｅおよび／またはＮｉを含む実施形態において、％Ａｌは２，９％以下が好ましく、および／またはＭｎは合金から欠落している。Ｆｅおよび／またはＮｉを含む別の実施形態においても、％Ａｌは１３，１％以上、および／またはＭｎは合金中に存在しないことが好ましい。
いくつかのアプリケーションのために、それは上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。
コバルト基合金中の化合物相の存在が有害となる用途もある。実施形態では、組成物中の化合物相の％は７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下であり、別の実施形態では１９％以下であり、別の実施形態では９％以下であり、別の実施形態では０．９％以下で、さらに別の実施形態ではコバルト系合金から化合物相が欠落している。コバルトベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途がある。別の実施形態では、コバルト基合金中の化合物相の％は、０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらに別の実施形態では７３％以上である。
いくつかの用途のために、例えば合金および／または他のセラミック、コンクリート、プラスチックなどの構成要素のような被覆材料に、例えばカソードおよび／または腐食保護などの特定の機能性を提供するためのコバルト系合金の使用は特に興味深いものであるが、これらに限定されない。いくつかの用途では、マイクロメートルまたはミリメートル範囲の厚さの被覆層を有することが望まれる。一実施形態では、コバルト系合金がコーティング層として使用される。別の実施形態では、コバルト基合金は、０．１１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、コバルト基合金は、１．１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、コーティング層は２１マイクロメートル以上、別の実施形態では１０５マイクロメートル以上、別の実施形態では５１０マイクロメートル以上、別の実施形態では１．１ｍｍ以上、さらに別の実施形態では１１ｍｍ以上の厚みを有している。他の用途では、シンカー層が望まれる。一実施形態では、コバルト系合金は、１７ｍｍ以下、別の実施形態では７．７ｍｍ以下、別の実施形態では５３７マイクロメートル以下、別の実施形態では１１７マイクロメートル以下、別の実施形態では２７マイクロメートル以下、さらには別の実施形態では７．７マイクロメートル以下の厚さを有するコーティング層として使用される。
コバルト系合金を薄膜で堆積させるために有用ないくつかの技術がある。一実施形態では、薄膜はスパッタリングを用いて堆積され、別の実施形態では溶射を用い、別の実施形態ではガルバニック技術を用い、別の実施形態ではコールドスプレーを用い、別の実施形態ではゾルゲル技術を用い、別の実施形態では湿式化学を用いて堆積される。物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いる別の実施形態、化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いる別の実施形態、アディティブ・マニュファクチャリングを用いる別の実施形態、直接エネルギー蒸着を用いる別の実施形態、さらにはＬＥＮＳクラッドを用いる別の実施形態において、である。
コバルト系合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途が存在する。一実施形態では、コバルト系合金は、粉末の形態で製造される。別の実施形態では、粉末は球状である。
本発明は、コバルトおよびその合金の特性を生かすことができる部品の製造に特に適している。特に、高温での高強度、高弾性率、および／または高密度（およびその結果として生じる振動を最小限に抑える能力などの特性）を必要とする用途に適している。この意味で、合金設計と熱機械処理の一定のルールを適用することで、化学工業、エネルギー変換、輸送、工具、その他の機械や機構などの用途に非常に興味深い特徴を得ることが可能である。
コバルト基合金は、大きな鋳物やインゴット、粉末状の合金、大断面片、熱間加工工具材料、冷間加工材料、ダイ、プラスチック射出用金型、高速材料、超炭化合金、高強度材料、高導電性材料または低導電性材料などの製造に有用である。
上記のＣｏ基合金は、それぞれの特徴が両立しない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を指す。
実施形態では、以下の組成を有する銅ベース合金を指し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｓｉ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ａｌ：０－２０； ％Ｍｎ：０－２０；
％Ｚｎ：０－１５； ％Ｌｉ：０－１０； ％Ｓｃ：０－１０； ％Ｆｅ：０－３０；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－２０； ％Ｖ：０－１０；
％Ｔｉ：０－３０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｎ：０－２；
％Ｂ：０－５； ％Ｍｇ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｎｉ：０－５０；
％Ｗ：０－１０； ％Ｔａ：０－５； ％Ｈｆ：０－５； ％Ｎｂ：０－１０；
％Ｃｏ：０－３０； ％Ｃｅ：０－２０； ％Ｇｅ：０－２０； ％Ｃａ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｄ：０－１０； ％Ｓｎ：０－４０； ％Ｃｓ：０－２０；
％Ｓｅ：０－１０； ％Ｔｅ：０－１０； ％Ａｓ：０－１０； ％Ｓｂ：０－２０；
％Ｒｂ：０－２０； ％Ｌａ：０－１０； ％Ｂｅ：０－１５； ％Ｍｏ：０－１０；
％Ｃ：０－５； ％０：０－１５；
残りは銅と微量元素で構成
ここでいう公称組成とは、体積分率の高い粒子、および／または一般的な最終組成を指す場合がある。セラミック補強材、グラフェン、ナノチューブなどの非混和性粒子が存在する場合、これらは公称組成にカウントされません。
この文脈では、微量元素は、文脈が明確にそうでないことを示していない限り、いくつかの元素を指し、Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈを含むがこれらに限定されない。Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ．本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、合金のコスト削減など、合金の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している可能性がありいる。
微量元素の存在が銅ベース合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途がある。ある実施形態では、全ての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有率を有している。銅ベース合金に微量元素が含まれないことが好ましい、所定の用途もありいる。
銅ベース合金は、高い銅（％Ｃｕ）含有量を有することが有利であるが、銅が合金の大半の成分である必要はない用途がある。一実施形態では％Ｃｕは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらに別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ａｌは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｃｕは、銅ベース合金中の多数決元素ではない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金を使用することが特に興味深い。特に興味深いのは、％Ｇａが２．２％以上、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに５４％以上存在するこれらの低融点促進元素を使用することである。銅合金は、実施形態では合金中の％Ｇａが３２ｐｐｍ以上、他の実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．０１５％以上、さらに他の実施形態では０．１％以上、一般に０．８％以上の元素（この場合は％Ｇａ）を有し、好ましくは２．２％以上、より好ましくは５．２％以上、さらに１２％以上である。しかし、銅ベース合金の所望の特性によって、３０％以下の％Ｇａ含有量が望まれる他の用途も存在する。実施形態では、銅ベース合金中の％Ｇａは２９％以下、他の実施形態では２２％以下、他の実施形態では１６％以下、他の実施形態では９％以下、他の実施形態では６．４％以下、他の実施形態では４．１％以下、他の実施形態では３．２％以下、他の実施形態では２．４％以下、他の実施形態では１．２％以下とされる。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途では、％Ｇａが銅ベース合金に存在しないことが好ましい。一部の用途では、Ｇａ％＋Ｂｉ％に関して本項で述べた量で、Ｇａ％の全部または一部をＢｉ％（最大２０重量％まで、Ｇａ％が２０％を超える場合はＢｉ％への置換は部分的）で置換できることが判明している。用途によっては、Ｇａ％が存在しない全置換が有利な場合がある。ある用途では、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを、％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで、この段落で上述した量で部分的に置換することも興味深いことが分かっている、この場合％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの量である。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことが興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定のアプリケーションに有利である）。これらの元素は必ずしも高純度で配合する必要はないが、問題の合金が十分に低い融点を有している場合には、これらの元素の合金を使用することが経済的に興味深い場合が多い。
用途によっては、これらの元素を別個の粒子で取り込まず、直接合金化した方が面白い場合もありいる。一部の用途では、主にこれらの元素で形成された粒子を使用することがさらに興味深く、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有量は５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらに９８％以上である。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素を重要な含有量とすることも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。
スカンジウム（Ｓｃ）の場合は、非常に興味深い機械的特性を達成することができいるが、コストが高いため、関心のある用途に必要な量を使用することが経済的な観点から興味深いからである。また、その高い脱酸力は、合金加工時に興味深いものであるが、性能を最大限に発揮させるための課題でもありいる。したがって、用途に応じて、所望の元素ではない状況から移動することができ、これらの用途では、低濃度であることが好ましい％Ｓｃ、実施形態では０．９％未満、他の実施形態では０．６％未満、他の実施形態では０．３％未満、他の実施形態では０．１％未満、他の実施形態では０．未満であることである。０．１％、さらに他の実施形態では銅ベース合金から存在せず、この元素の高い含有量が望まれる状況、実施形態では０．６重量％以上、他の実施形態では好ましくは１．１重量％以上、他の実施形態ではより好ましくは１．６重量％以上、さらに他の実施形態では４．２％以上まで、であった。

【0138】

いくつかの用途の銅合金では、ケイ素（％Ｓｉ）の存在が望ましく、典型的には、一実施形態では０．２重量％以上の含有量で、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態では好ましくは２．１％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が所望される。明らかに、特定の用途のためのすべての元素と同様に、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。他の用途については、ある実施形態では３９．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２３．６重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では９．７重量％未満の含有量が求められ、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が求められ、別の実施形態では３．４重量％未満の含有量が求められ、さらに別の実施形態では１．４重量％未満の含有量が望まれる。
銅合金のいくつかの用途では、鉄（％Ｆｅ）の存在が望ましく、一実施形態では典型的には０．３重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．６％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらには別の実施形態では６％以上の含有量が望ましいことが見出された。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１９．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１３．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望まれる。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では０．２重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満が好ましいとされている。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有率が０％または要素の公称不在である場合がある。
銅合金の用途によっては、アルミニウム（％Ａｌ）の存在が望ましく、典型的には、ある実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望まれる。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
銅合金のいくつかの用途では、マンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．１重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．６％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上の含有であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．０重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
銅合金のいくつかの用途では、マグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、典型的には一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では３４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望まれる。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
銅合金の用途によっては、Ｓｎ（％Ｓｎ）の存在が好ましく、ある実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、更に別の実施形態では１１％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．２％未満の含有量である。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で生じるように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合が存在する。
銅合金のいくつかの用途では、亜鉛の存在（％Ｚｎ）が望ましく、典型的には一実施形態では０．１重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上の含有であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．２重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
銅合金のいくつかの用途では、クロム（％Ｃｒ）の存在が望ましく、典型的には、一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましく０．０８％未満、別の実施形態ではさらに好ましく０．０２％未満、別の実施形態ではさらに０．００４％未満の含有量の含有量が望ましい。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
銅合金のいくつかの用途では、チタン（％Ｔｉ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．０５重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では２３．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１７．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１３．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では、９．重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
銅合金の用途によっては、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在が望ましく、通常、実施形態では０．０５重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では９．２重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では７．１重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では４．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では３．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらに別の実施形態では０．００４％未満の含有量が所望されている。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で生じるように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合が存在する。
銅合金のいくつかの用途では、ホウ素（％Ｂ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．０５重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは０．４２％以上、あるいは別の実施形態では１．２％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、一実施形態では４．８重量％未満の含有量が望まれ、、別の実施形態では３．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．２％未満の含有量が望まれる。８重量％未満の含有量が望まれる場合、実施形態では０．０８重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０２％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．００４％未満、さらに別の実施形態では０．０００２％未満の含有量が望まれる場合である。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
アルミニウム合金におけるいくつかの用途では、窒素（％Ｎ）の存在が望ましく、典型的には０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは３．２％以上、さらには４．８％以上の含有量であることが判明している。いくつかの用途では、アルミニウムによる粒子の圧密および／または高密度化が高い窒素含有量の雰囲気中で行われることが興味深いので、特に圧密および／または高密度化（例えば、液相を伴うまたは伴わない焼結）が高温で起こる場合、しばしば反応が起こり、窒素は窒化物を形成するアルミニウムおよび／または他の元素と反応するので最終組成物に元素として現れることになりいる。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
ある用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では、より低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量が望ましく、実施形態では１４重量％未満、別の実施形態では９％未満、さらに別の実施形態では４．８重量％未満、さらには別の実施形態では１．８％未満が望ましいことが分かっている。ある実施形態において％Ｍｏがある理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途もあり、これらの用途において実施形態では％Ｍｏが銅ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデン及びタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において％Ｍｏ＋１／２％Ｗが１．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、さらには別の実施形態では１２％を超える量が望ましい。
ある用途では、ニッケルの過剰な存在（％Ｎｉ）は有害であることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｎｉ含有量が２８％未満、他の実施形態では好ましくは１９．８％未満、他の実施形態では好ましくは１８％未満、他の実施形態では好ましくは１４．８％、他の実施形態では好ましくは１１．６％以下、他の実施形態ではより好ましくは８％以下、さらに他の実施形態では０．８％以下である。ある実施形態において％Ｎｉが何らかの理由で有害であるか最適でない、ある用途のためには、これらの用途では銅ベース合金に％Ｎｉが含まれていないことが望ましい。対照的に、特に延性および靭性の向上が望まれる場合、および／または強度の向上および／または溶接性の向上が求められる場合、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい用途があり、それらの用途では、一実施形態では０．１重量％より高い量、別の実施形態では０．１重量％より高い量である。６５重量％、他の実施形態では１．２重量％より高い量が望まれ、他の実施形態では２．２重量％より高く、他の実施形態では６重量％より好ましくは高く、他の実施形態では８．３重量％より好ましく、他の実施形態ではより好ましく１２％より高く、より好ましく１６．２％より高く、さらに他の実施形態では２２％より高くすることが望ましい。
より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％を上回る％Ａｓ量の存在が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ａｓの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で７．４％未満、他の実施形態で４．１％未満、他の実施形態で２．６％未満、他の実施形態で１．３％未満の％Ａｓ量が望ましい。ある実施形態では、％Ａｓは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ａｓが銅ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｌｉの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＬｉ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｌｉの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で７．４％未満、他の実施形態で４．１％未満、他の実施形態で２．６％未満、他の実施形態で１．３％未満の％Ｌｉ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｌｉは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｌｉは、銅ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｖの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＶ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｖの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｖ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｖは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｖが銅ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｔｅの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＴｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｔｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｔｅは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、銅ベース合金に％Ｔｅが存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｌａの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＬａ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｌａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で７．４％未満、他の実施形態で４．１％未満、他の実施形態で２．６％未満、他の実施形態で１．３％未満の％Ｌａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｌａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｌａが銅ベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｅの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＳｅ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｓｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｅが銅ベース合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、実施形態において％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が１４．３％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では４．８重量％未満、別の実施形態ではより好ましく１．８重量％未満、さらに別の実施形態では０．８未満であることが望ましい。ある用途では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが銅ベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特に、粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合には％Ｎｂが加えられる。これらの用途では、一実施形態では０を超える量の％Ｎｂ＋％Ｔａが望まれる。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％より大きく、さらに別の実施形態では１２％より大きいことが望まれる。
より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらには他の実施形態では３．２％以上の％のＣａ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｃａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｃａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｃａが銅ベース合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、コバルト（％Ｃｏ）の過剰な存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、実施形態において、２８重量％未満、別の実施形態では好ましくは２６．３％未満、別の実施形態では好ましくは２３．４％未満、好ましくは１９．５％未満の％Ｃｏ含有量が望ましい。９％、別の実施形態では好ましくは１８％以下、別の実施形態では好ましくは１３．４％以下、別の実施形態ではより好ましくは８．８重量％以下、より好ましくは６．１％以下、より好ましくは４．２％以下、より好ましくは２．７％以下、さらに別の実施形態では１．８％以下である。ある実施形態において％Ｃｏが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途において、銅ベース合金から％Ｃｏが存在しないことが好ましいものでさえある。対照的に、特に改善された硬度および／または耐焼き戻し性が要求される場合、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では５より高いことが望ましい。９％、別の実施形態では好ましくは７．６％より高く、別の実施形態では好ましくは９．６％より高く、別の実施形態では好ましくは１２重量％より高く、別の実施形態では好ましくは１５．４％より高く、別の実施形態では好ましくは１８．９％、さらに別の実施形態では２２％より高いである。０．０００１％以上の実施形態における％Ｃｏ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｃｏが望ましい他の用途がある。
より高い量の％Ｈｆの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態において％Ｈｆ量が０．０００１％以上、他の実施形態において０．１５％以上、他の実施形態において０．９％以上、他の実施形態において１．３％以上、他の実施形態において２．６％以上、さらには他の実施形態において３．２％以上とすることが好ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｈｆの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｈｆ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｈｆは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｈｆが銅ベース合金に存在しないことが好ましい。
ゲルマニウム（％Ｇｅ）の存在が望まれる用途がある。一実施形態では、％Ｇｅは、０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｇｅが制限される他の用途もある。他の実施形態では％Ｇｅは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ある実施形態において％Ｇｅが有害であるか、または何らかの理由で最適でない場合、これらの用途では、銅ベース合金に％Ｇｅが存在しないことが好ましい。
アンチモン（％Ｓｂ）の存在が望まれる用途もある。一実施形態では、％Ｓｂは０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｓｂが限定される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｓｂは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ある実施形態では％Ｓｂが有害であるか、または何らかの理由で最適でない場合、これらの用途では銅ベース合金に％Ｓｂが含まれていないことが好ましい。
セリウム（％Ｃｅ）の存在が望まれる用途もある。一実施形態では、％Ｃｅは０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｃｅが制限される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｃｅは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ある実施形態では、Ｃｅが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では、Ｃｅが銅ベース合金に含まれないことが好ましい。
ベリリウム（％Ｂｅ）の存在が望まれる用途もある。一実施形態では、％Ｍｏは０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％、他の実施形態では４．６％、他の実施形態では６．３％、更に他の実施形態では７．１％以上とすることが可能である。ただし、％Ｂｅが制限される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｂｅは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．３％未満である。ここでは所定の用途で、ある実施形態では％Ｂｅがある理由で有害か最適ではないため、これらの用途では銅ベース合金に％Ｂｅがないことが好ましいとさえ言われている。
前項で説明した元素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが望まれるかもしれない。
セシウム、タンタル、タリウムの過剰な含有は有害であり、これらの用途では、％Ｃｓ＋％Ｔａ＋％Ｔｌの合計が０．２９以下、好ましくは０．１８％以下、より好ましくは０．８％以下、さらに好ましくは０．０８％以下（本書のすべての例で、量が上限として言及されているが、公称含有率または公称欠乏が０％の元素は可能なだけでなくしばしば好ましい）であることが分かっている。
ある用途では、金と銀の過剰な含有は有害であり、これらの用途では、ある実施形態では％Ａｕ＋％Ａｇの合計が０．０９％未満、別の実施形態では好ましくは０．０４％未満、さらに別の実施形態では０．００８％未満、さらには０．００２％未満が望ましいことが見出されている。
％Ｇａ及び％Ｍｇの含有量が高い（共に０．５％以上）場合のある用途では、固溶、沈殿又は硬質第二相形成粒子のための硬化元素を有することがしばしば望ましいことが見出された。この意味で、これらの用途のための合計％Ｍｎ＋％Ｓｉ＋％Ｆｅ＋％Ａｌ＋％Ｃｒ＋％Ｚｎ＋％Ｖ＋％Ｔｉ＋％Ｚｒは、一実施形態では、好ましくは０．０２％より大きい重量で、別の実施形態では、より好ましくは０．３％、さらには別の実施形態では１．２％より高い重量であることが望まれる。
％Ｇａ含有量が０．１％より低い場合のいくつかの用途では、固溶体、沈殿、または硬質第２相形成粒子のための硬化元素にある程度の制限があることがしばしば望ましいことが見出された。この意味で、実施形態において、これらの用途のために、合計％Ａｌ＋％Ｓｉ＋％Ｚｎは、望ましくは２１重量％未満であり、別の実施形態において好ましくは１８％未満であり、別の実施形態においてより好ましくは９％未満、あるいは別の実施形態において３．８％未満でさえある。
含有率％Ｇａが１％未満であり、％Ｃｒが有意に存在する（３％と５％の間）場合、いくつかの用途では、固溶または沈殿のための硬化元素を有するか、または硬質粒子第二段階を形成することがしばしば望ましいことが見出されている。この意味で、実施形態における合計％Ｍｇ＋％Ａｌは、これらの用途のために望ましくは０．５２重量％より高く、別の実施形態では好ましくは０．８２％より高く、より好ましくは１．２％より高く、さらに好ましくは３．２％より高くする。および／または％Ｔｉ＋％Ｚｒの合計は、別の実施形態では０．０１２重量％を超え、好ましくは別の実施形態では００５５％を超え、より好ましくは別の実施形態では０．１２重量％を超え、さらに別の実施形態では０．５５％より高いことが望ましい。
ある種の用途、特に高い機械的強度、高温に対する高い耐性、および／または高い耐食性を必要とする用途では、ガリウム（％Ｇａ）とスカンジウム（％Ｓｃ）の組み合わせが非常に有益であることが分かっている。これらの用途では、０．１２％Ｓｃｗｔ％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８２％以上、さらに好ましくは１．２％以上の含有率を有することがしばしば実施形態上望ましい。これらの用途では同時に０．１２％ｗｔ％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８％以上、さらに好ましくは２．２％以上、さらに好ましくは３．５％以上のＧａを有することがしばしば望まれる。これらの用途のいくつかのために、マグネシウム（％Ｍｇ）をさらに有することも興味深い、別の実施形態では、０．６重量％を超える％Ｍｇを有することがしばしば好ましく、好ましくは１．２％を超え、別の実施形態ではより好ましく４．２％を超え、さらに別の実施形態では６％を超える％Ｍｇが好ましい。これらの用途のいくつかについて、特に改善された耐腐食性が要求される場合、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在も興味深く、別の実施形態ではしばしば０．０６重量％を超える量、好ましくは別の実施形態では上記
０．２２％、より好ましくは別の実施形態では０．５２％以上、さらに別の実施形態では１．２％以上である。明らかに、本明細書の他の全ての段落と同様に、任意の他の元素が、先行する段落および後続の段落に記載される量で存在してもよい。
アルミニウムが低融点元素として使用される場合、またはマグネシウムなどの空気と接触して急速に酸化する他のタイプの粒子が低融点元素として使用される場合のいくつかの用途のために、アルミニウムが使用される。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜の破壊として使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、また時には低融点粒子などの他の粒子）％Ｍｇの最終含有量は非常に小さいことができいる、これらのアプリケーションではしばしば０．００１％以上の含有量が望ましく、より好ましくは０．０２％以上、さらには０．６％を超えることができいる
いくつかのアプリケーションのために、それはアルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素がアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることが興味深いである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
これらの用途では、％Ｇａが４．３％から１６．７％の間の実施形態では、％Ａｇは１８．８％以下であり、あるいはＡｇは組成物に存在しない。％Ｇａが４．３％から１６．７％の間の別の実施形態では、％Ａｇは４４％以上である。４．３％～１２．７％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｍｎは７．８％未満であるか、あるいはＭｎは組成物から欠落してさえいる。４．３％～１２．７％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においてさえ、％Ｍｎは１４．８％を超える。％．１．５％～４．１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ａｇは５．８％以下であるか、あるいはＡｇは組成物から欠落してさえいる。１．５％と４．１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においても、％Ａｇは１０．８％を超えている。
Ｐ、Ｓ、Ａｓ、Ｐｂ、Ｂなど、特定の用途、特に特定のＧａ含有率で有害な元素がありいる。％Ｇａが０．０００８％から６．３％の実施形態では、Ｐ、Ｓ、Ａｓ、Ｐｂ、Ｂの少なくとも１つを組成物から排除している。
ある用途では、Ｐのような元素のある含有量は、特にある種のＦｅおよび／またはＣｏｃｏｎｔｅｎｔｓに対して有害である場合があることが判明している。０．００８７％から３．８％の間の％Ｆｅを有する実施形態では、これらの用途のために、％Ｐは０．００８７％より低く、あるいはＰは組成物中に存在さえしていない。０．００８７％と３．８％の間の％Ｆｅを有する別の実施形態では、％Ｐは０．１７％より高く、０．００８７％と３．８％の間の％Ｆｅを有する別の実施形態では、％Ｐは０．３５％より高く、０．００８７％と３．８％の間の％Ｆｅを有する別の実施形態では、％Ｐは０．３５％より高く、０．００８７％と３．８％の間の％Ｆｅを有する別の実施形態では、％Ｐは０．１７％より高くなりいる。Ｃｏが０．００８７％から３．８％の間の別の実施形態では、％Ｐは０．００８％より低く、組成物中に存在しないことさえある。Ｃｏが０．００８７％から３．８％の間の別の実施形態においても、％Ｐは０．６８％より高い。
組成物中のＳｉ、Ｐ、ＳｎおよびＦｅの存在が、銅ベース合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途があり、特に特定のＮｉおよび／またはＺｎ含有量について有害である。０．３４％から５．２％の間の％Ｎｉを有する実施形態では、％Ｓｉは０．０３％未満であるか、組成物から存在しないか、または％Ｓｉは２．３％を超えている。０．０８７％～３２．８％の間の％Ｎｉを有する別の実施形態においても、％Ｐは組成物から０．０８７％以下または存在しないか、％Ｐは０．４８％以上であり、及び／または％Ｓｎは０．０８％以下または存在しないか、％Ｓｎは３．８７％以上である。０．８７％から２．８％の間の％Ｎｉを有する別の実施形態では、％Ｆｅは１．２２％未満または組成物中に存在しないか、％Ｆｅは３．２４％以上である。０．０８７％から４．２％の間の％Ｚｎを有する別の実施形態でも、％Ｓｉは４．１％以下であるか、または％Ｓｉは６．１％より高い。銅合金がＺｎを含む別の実施形態では、％Ｐが組成物中に存在しないか、％Ｐが４５ｐｐｍ以上である。
特定の用途で有害なＰ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｂｉなどの元素があり、これらの用途のために、一実施形態ではＰ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｂｉの少なくとも１つを組成物から排除している。
組成物中のＮｂおよびＴｉの存在が、銅ベース合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途があり、特に特定のＦｅおよび／またはＣｒの含有量に対して有害である。０．００８６％を超えるＦｅおよび／またはＣｒを有する実施形態では、％Ｎｂおよび／または％Ｔｉは０．０８７％以下、あるいは組成物中に存在しない。Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏ、ＰｄおよびＳｉのように、特定の用途、特に特定のＧａ、ＧｅおよびＳｂ含有量に対して有害な元素がいくつかあり、Ｇａおよび／またはＧｅおよび／またはＳｂを含む実施形態におけるこれらの用途では、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏ、ＰｄおよびＳｉの少なくとも１つが組成物に含まれない。
ある用途では、Ｉｎ、Ｅｕ、Ｔｍ、Ｃｒ、Ｃｏ、ＢおよびＳｉなどの元素の特定の含有量は、特に特定のＧａ含有量に対して有害である場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｇａが０．０８７％から０．３１％の間の実施形態では、％Ｃｒは０．７７％より低く、および／または％Ｃｏは０．９７％より低く、あるいはそれらの少なくとも１つは組成物から欠落している。０．０８７％と０．３１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｃｒは１．７７％より高く、および／または％Ｃｏは１．９７％より高い。２．３７％から７．３１％の間の％Ｇａを有する実施形態では、％Ｓｉは１７．７％より低く、および／または％Ｂは１．２７％より低く、あるいはそれらの少なくとも１つは組成物から欠落している。２．３７％～６．３１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｓｉは２７．７％より高く、及び／又は％Ｂは５．１７％より高い。０．３７％から１．３１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においてさえ、％Ｉｎは、組成物から存在しなくても４．７％より低い。０．３７％から１．３１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｉｎは１１．７％より高い。０．０２５％と０．０６１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｅｕは０．０２５％以下、及び／又は％Ｔｍは０．０１５％以下、あるいはそれらの少なくとも１つが組成物から欠落してさえいる。０．０２５％と０．０６１％の間の％Ｇａを有する実施形態では、％Ｅｕは０．０５１％以上、及び／又は％Ｔｍは０．０４１％以上である。
Ｃｏなどのいくつかの元素は、特定の用途、特に特定のＡｌ含有量に対して有害である。これらの用途では、％Ａｌが５．３％から１４．３％の間の実施形態では、％Ｃｏは０．３７％より低く、組成物には存在しないことさえある。別の実施形態では、％Ａｌが５．３％から１４．３％の間で、％Ｃｏは３．３７％より高い。
希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかあり、これらの用途のために、実施形態ではＲＥは組成物から除外されている。
銅ベース合金中の化合物相の存在が有害である用途もある。実施形態では、組成物中の化合物相の％は７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下であり、別の実施形態では１９％以下であり、別の実施形態では９％以下であり、別の実施形態では０．９％以下であり、さらに別の実施形態では化合物相が銅ベース合金から欠落している。銅ベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途も存在する。別の実施形態では、銅ベース合金中の化合物相の％は０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらに別の実施形態では７３％である。
いくつかのアプリケーションのために、上記合金は、８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。
上記Ｃｕ合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載の他の実施形態と任意の組み合わせで組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、記載された数を含み、その後、サブ範囲に分解できる範囲を指す。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための銅合金の使用について言及するものである。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するモリブデン基合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ ＝０－０．５ ％Ｎ ＝０－０．４５ ％Ｂ ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｃｏ＝０－４０ ％Ｓｉ＝０－２ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｍｏ＝０－２０ ％Ｎｉ＝０－５０ ％Ｔｉ＝０－１４
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－８
％Ｎｂ＝０－１５ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－７０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｒｅ＝０－５０ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｌａ＝０－５
残りはモリブデン（Ｍｏ）と微量元素からなる。
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ
モリブデンベースの合金は、高いモリブデン（％Ｍｏ）含有量を持つことが有利な用途がありいるが、モリブデンが合金の大部分を構成する必要はではない。実施形態では％Ｍｏは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ｍｏは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｍｏはモリブデンベース合金中の多数決元素ではない。
この文脈では、微量元素は、文脈が明確にそうでないことを示さない限り、いくつかの元素を指すが、これらに限定されるものではない。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。
微量元素の存在がモリブデン系合金の全体的な特性に悪影響を及ぼすような用途もある。ある実施形態では、全ての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、更に０．０６％以下の含有量であった。微量元素がモリブデン基合金に含まれないことが好ましい用途もある。
また、微量元素の存在により、モリブデン系合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減させたり、他の有益な効果を得ることができる用途もある。ある実施形態では、個々の微量元素は、２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらに０．０６％以下の含有率である。
いくつかの用途では、％Ｇａ％Ｂｉ、％Ｒｂ、％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いとされている。特に興味深いのは、重量で２．２％以上、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに２４．２％以上の％Ｇａの存在を有するこれらの低融点促進元素の使用であり、一度組み込まれ、本願で示されたように測定された全体の組成を評価すると、実施形態ではモリブデン結果合金は０を上回り０．００１％、別の実施形態では０．０１５％以上、別の実施形態では０．０３％以上、さらに別の実施形態では０．１％以上の元素（この場合％Ｇａ）を一般に０．２％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、さらに別の実施形態では１２％以上有している。特定の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を使用することが特に興味深く、すべての間隙に使用する必要はなく、これらの用途では、％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望ましい。しかし、モリブデン基合金の所望の特性によって、％Ｇａ含有量が３０％以下が望まれる用途もある。実施形態では、モリブデン基合金中の％Ｇａは２９％以下、他の実施形態では２２％以下、他の実施形態では１６％以下、他の実施形態では９％以下、他の実施形態では６．４％以下、他の実施形態では４．１％以下、他の実施形態では３．２％以下、他の実施形態では２．４％以下、他の実施形態では１．２％以下とされる。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、％Ｇａはモリブデンベース合金から存在しないことが好ましい。一部の用途では、％Ｇａを％Ｂｉで（％Ｂｉの最大含有量が１０重量％まで、％Ｇａが１０％を超える場合は、％Ｂｉでの置換は部分的になる）、このパラグラフで述べた％Ｇａ＋Ｂｉ％の量で完全にまたは部分的に置換できることが判明している。用途によっては、Ｇａ％が存在しない全置換が有利である。また、用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を、％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％で、この段落で述べた量で置き換えることも興味深いことがわかっている。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を有することができる。）これらの元素は必ずしも高純度で配合する必要はないが、問題の合金が十分に低い融点を有していれば、これらの元素の合金を使用する方が経済的に興味深い場合が多い。
用途によっては、これらの元素を別個の粒子で取り込まず、直接合金化した方が面白い場合もありいる。一部の用途では、主にこれらの元素で形成された粒子を使用することがさらに興味深く、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有量は５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらに９８％以上である。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素を重要な含有量とすることも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。
ある用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在が有害となる場合があることが分かっており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｃｒ含有量が３９重量％未満、別の実施形態では１８重量％未満が好ましく、別の実施形態では８．８重量％未満、さらに別の実施形態では１．８％未満であることがより好ましいとされる。さらに低い％Ｃｒ含有量が望まれる他の用途もあり、一実施形態では、モリブデンベース合金中の％Ｃｒは１．６％未満、他の実施形態では１．２％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．４％未満とされる。ある実施形態では％Ｃｒが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｃｒがモリブデンベース合金に含まれていないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途があり、特に高温での高い耐食性及び／又は耐酸化性がこれらの用途に要求される場合、これらの用途では、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．を超える量が望ましい。６％、別の実施形態では好ましくは５．５重量％以上、より好ましくは６．１％以上、より好ましくは８．９％以上、より好ましくは１０．１％以上、より好ましくは１３．８％以上、より好ましくは１６．１％以上、より好ましくは１８．９％、別の実施形態でより好ましくは２２％以上、より好ましくは２６．４％以上、さらには別の実施形態で３２％以上．を越える量が望ましい。しかし、より低い好ましい最小含有量が望まれる他の用途も存在する。一実施形態では、モリブデンベース合金中の％Ｃｒは、０．０００１％以上、他の実施形態では０．０４５％以上、他の実施形態では０．１％以上、他の実施形態では０．８％以上、さらに他の実施形態では１．３％以上とする。Ｃｒの高い含有量が望まれる他の用途もある。本発明の別の実施形態では、合金中の％Ｃｒは４２．２％以上、さらには４６．１％以上である。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では１２．９％未満、別の実施形態では好ましくは１０．４％未満、別の実施形態では好ましくは８．０％未満の％Ａｌ含有量が望ましい。４％、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは６．１％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．４％未満、好ましくは２．７％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満であることが望ましい。ある実施形態において％Ａｌが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途において、％Ａｌがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましいものでさえある。対照的に、より高いレベルでのアルミニウムの存在が望ましい用途があり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途のために、一実施形態では望ましい量、別の実施形態では１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２より大きくなる。４％好ましくは３．２重量％より大きく、別の実施形態では４．８％より大きく、別の実施形態では６．１％より大きく、別の実施形態では７．３％より好ましく、別の実施形態では８．２％より好ましく、別の実施形態ではさらに１２％より大きい。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために用いられ、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは１．０２％以上、さらに３．２％以上であることが望ましい。
用途によっては、アルミニウム含有量（％Ａｌ）とガリウム含有量（％Ｇａ）の間に一定の関係があることが興味深い。仮に、％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳと呼ぶと、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を有することが望ましい。また、Ｇａの一部をＢｉ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｒｂ、Ｉｎで置換し、ｓとＴの定義に対して、％Ｇａを合計で置換することが、用途によっては面白いことが分かっている。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、項目のいずれかがなく、０％の公称含有量を有することができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定のアプリケーションに有利である）。
ある用途では、コバルト（Ｃｏ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では、一実施形態では２８重量％未満、別の実施形態では好ましくは２６．３％未満、別の実施形態では好ましくは２３．４％未満、より好ましくは１９．５％未満のＣｏ含有率が望ましいことが分かっている。９％、別の実施形態では好ましくは１８％以下、別の実施形態では好ましくは１３．４％以下、別の実施形態ではより好ましくは８．８重量％以下、より好ましくは６．１％以下、より好ましくは４．２％以下、より好ましくは２．７％以下、さらに別の実施形態では１．８％以下である。ある実施形態において％Ｃｏが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｃｏがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に改善された硬度および／または耐焼き戻し性が要求される場合、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では５．９％より高いことが望ましく、別の実施形態では７．９％より高いことが望ましい。６％、別の実施形態では好ましくは９．６％より高く、別の実施形態では好ましくは１２重量％より高く、別の実施形態では好ましくは１５．４％より高く、別の実施形態では好ましくは１８．９％より高く、別の実施形態ではより好ましくは２２％より高く、別の実施形態ではさらに３２％より高くなることがある。０．０００１％以上の実施形態における％Ｃｏ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｃｏが望ましい他の用途がある。
ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃｅｑ含有量が１．４重量％未満、別の実施形態では好ましくは１．４％未満、別の実施形態では好ましくは１．１％未満、別の実施形態では好ましくは０．８重量％未満、別の実施形態ではより好ましく０．４６％未満、さらに別の実施形態では０．０８％未満が望ましいとされた。ある実施形態において％Ｃｅｑが１つの理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｃｅｑがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態において０．１２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では０．５２重量％を超えることが好ましく、別の実施形態では０．８２％を超えることがより好ましく、別の実施形態では１．２％を超えることさえある。
いくつかの用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃ含有量が０．３８重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．２６％未満、別の実施形態では好ましくは０．１８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０９重量％未満、別の実施形態では０．００９％未満さえであることが望ましい。ある実施形態において％Ｃがある理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のために、これらの用途において、％Ｃがトモリブデン系合金に存在しないことが好ましいものであることさえ存在する。これとは対照的に、特に機械的強度および／または硬度の向上が望まれる場合、より高いレベルでの炭素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは別の実施形態では０．１２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましくは０．２２重量％を超え、さらに別の実施形態では０．３２重量％を超える量が望ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では０．９重量％未満、別の実施形態では０．６５％未満、別の実施形態では０．４％未満、別の実施形態では０．１６％未満、別の実施形態では０．００６％未満の％Ｂ含有量が望ましいことが判明している。ある実施形態において％Ｂがある理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のために、これらの用途において、％Ｂがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましいものであることさえ存在する。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、別の実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では２００ｐｐｍ以上が好ましく、別の実施形態では０．１％以上が好ましく、別の実施形態では０．３５％以上が好ましく、別の実施形態ではより好ましく、さらに別の実施形態では０．５２％より大きく、１．２％より大きいことが望ましい。ホウ素（Ｂ％）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい用途があることが分かっている（不純物として含有量を超えて除去することは経済的に実行不可能な場合があり、実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．００８％未満、別の実施形態ではさらに好ましくは０．００８００％未満、別の実施形態ではさらに０．００８００％未満である）。
ある用途では、窒素の過剰な存在（％Ｎ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｎ含有量が０．４％未満であることが望ましく、別の実施形態では０．１６重量％未満、さらに別の実施形態では０．００６％未満がより望ましいとされる。ある実施形態において％Ｎが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途があっても、これらの用途において実施形態では％Ｎがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、特に局部腐食に対する高い耐性が望まれる場合には、より多量の窒素の存在が望まれる用途がある。これらの用途では、ある実施形態では６０重量％以上の量が望ましく、別の実施形態では２００ｐｐｍ以上が望ましく、別の実施形態では０．１％以上が望ましく、さらに別の実施形態では０．３５％以上が望ましい。窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性があり、実施形態においてその非存在が好ましい（不純物として含有量を超えて除去することが経済的に実行可能でない場合があり、別の実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では０．００８％未満、さらに別の実施形態では０．０００８％未満、さらには別の実施形態では０．００００８％未満）ことが見出されてきた。
いくつかの用途では、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、一実施形態では％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が１２．４重量％未満、別の実施形態では９％未満であることが望ましいである。８％、別の実施形態では７．８重量％未満、ｌ別の実施形態では６．３％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．２％未満、好ましくは２．６％未満、別の実施形態ではより好ましく１．８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満である。ある用途では、％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｚｒおよび／または％Ｈｆがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途、特に高硬度および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、実施形態において％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、別の実施形態において好ましくは１．重量％、別の実施形態では好ましくは２．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは４．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、別の実施形態ではより好ましくは７．９％以上、あるいは別の実施形態では１２％以上であってもよい。
いくつかの用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、１４重量％未満、別の実施形態では好ましくは９％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．８重量％未満、さらに別の実施形態では１．８％未満の低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有が望ましい。ある実施形態において％Ｍｏがある理由または別の理由で有害または最適でない所定の用途のために、これらの用途において、実施形態において％Ｍｏがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデンとタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、さらに別の実施形態では１２％以上である。
ある用途では、バナジウムの過剰な存在（％Ｖ）は有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｖ含有量は６．３％未満、別の実施形態では４．８重量％未満、別の実施形態では３．８重量％未満が望ましいとされる。９％、別の実施形態では２．７％以下、別の実施形態では２．１％以下、別の実施形態では好ましくは１．８％以下、別の実施形態ではより好ましくは０．７８重量％以下、さらに別の実施形態では０．４５％以下とすることができる。ある用途では％Ｖが有害であったり、ある理由で最適でない場合もあり、これらの用途では実施形態において％Ｖがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態において、０．０１重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では０．２重量％を超え、別の実施形態では０．６重量％を超え、別の実施形態では好ましくは１．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく２．２％を超え、さらには別の実施形態では４．２％を超える量が望ましい。
ある用途では、銅の過剰な存在（％Ｃｕ）は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では１４重量％未満、別の実施形態では好ましくは１２．７％未満、別の実施形態では好ましくは９％未満、別の実施形態では好ましくは７％未満の％Ｃｕ含有量が望ましいことがあった。１％、別の実施形態では好ましくは５．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．５重量％未満別の実施形態ではより好ましくは３．３重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．６重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．４重量％未満、別の実施形態ではさらに０．９％未満であることが望ましい。ある用途において、％Ｃｕが何らかの理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では、実施形態において、％Ｃｕがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、特に特定の酸に対する耐食性及び／又は加工性の向上及び／又は加工硬化の減少が望まれる場合には、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、一実施形態では０．１重量％を超える量、別の実施形態では１．３重量％を超える量、別の実施形態では２．５５重量％を超える量、別の実施形態では３．６重量％を超える量、別の実施形態では４．７重量％を超える量、別の実施形態では６重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では８重量％を超えることが好ましく、別の実施形態では１２％以上、さらに別の実施形態では１６％超がより好ましい．
ある用途では過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では５８重量％未満、別の実施形態では好ましくは３６％未満、別の実施形態では好ましくは２４％未満、好ましくは１８％未満、別の実施形態ではより好ましくは１２重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１０％未満の％Ｆｅ含有量が望ましいことがあった。重量％、さらに別の実施形態では７．５％未満、さらに別の実施形態では５．９％未満、別の実施形態では３．７％未満、別の実施形態では２．１％未満、またはさらに別の実施形態では１．３％未満とする。ある用途では、％Ｆｅがある理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では、ある実施形態では、％Ｆｅがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましいことさえある。対照的に、より高いレベルでの鉄の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態では０．１重量％より多く、別の実施形態では１．３重量％より多く、ｇ別の実施形態では２．７重量％より多く、別の実施形態では４．１重量％より多く、別の実施形態では６重量％より多く、別の実施形態では８重量％より好ましく、さらに別の実施形態では２２％より好ましく、さらには別の実施形態では４２％より多く、望ましい量がある。
いくつかの用途では、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で９重量％未満、別の実施形態で好ましくは７．６％未満、別の実施形態で好ましくは６．６％未満の％Ｔｉ含有量が好ましい。１％、別の実施形態では好ましくは４．５％未満、別の実施形態では好ましくは３．３％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．９重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８未満、さらに別の実施形態では０．９未満であることが望ましい。ある用途では、％Ｔｉがある理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では、ある実施形態では、％Ｔｉがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましいことさえある。これとは対照的に、特に高温での機械的特性の向上が望まれる場合、より多くの量のチタンの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．０１％を超える実施形態、０．２％を超える別の実施形態、０．７％を超える別の実施形態、１．２重量％を超える別の実施形態、３．２重量％を超える別の実施形態、４．１重量％を超える別の実施形態、６％以上、あるいは１２％以上の別の実施形態で望ましい量である。
いくつかの用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において１７．３％未満、別の実施形態において７．８％未満、別の実施形態において好ましくは４．８％未満、別の実施形態においてより好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態においては０．８％未満の％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が望ましい。ある用途では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｔａおよび／または％Ｎｂがモリブデン基合金に存在しないことが好ましい。これとは対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途もあり、特に粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合にはＮｂが添加される。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％より大きく、さらに別の実施形態では１２％より大きいことが望まれる。
いくつかの用途では、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ含有率が１２．３％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態では０．８％未満であることが望ましい。ある用途では、％Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、実施形態において、％Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に高硬度が望まれる場合に、より高い量が望まれる用途があり、これらの用途では、実施形態において、０．１重量％を超える％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、別の実施形態では好ましくは１．２重量％を超える量、別の実施形態では好ましくは２．１重量％を超える量、別の実施形態ではより好ましく６％を超え、別の実施形態でも１２％超が望まれる。
用途によっては、レニウムの過剰な存在（％Ｒｅ）が有害な場合があることが分かっており、これらの用途では、％Ｒｅ含有量は４１．８重量％未満、好ましくは２４．８％未満、より好ましくは１１．７８重量％未満、さらには１．４５％未満が望ましいとされている。対照的に、より高い量のレニウムの存在が望ましい用途がありいる。これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは１．２重量％を超える量、より好ましくは１３．２％を超える量、さらには２２．２％を超える量が望まれる。ある実施形態において、％Ｒｅが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｒｅが合金に含まれないことが好ましい。
より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ａｓ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ａｓの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ａｓ量が望ましいと考えられる。ある実施形態では、％Ａｓは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ａｓがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。
０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｔｅが望ましい用途がある。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｔｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｔｅは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、モリブデンベース合金に％Ｔｅがないことが好ましい。
０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｓｅが存在することが望ましい用途がある。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｓｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｓｅは有害であるか、または１つの理由または別の最適でない、これらの用途では、％Ｓｅはモリブデンベースの合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｂの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｓｂ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｂの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｂ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｓｂは有害であるか、または１つの理由または別の最適でない、これらの用途では、％Ｓｂがモリブデンベースの合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％の％Ｃａ量を望ましいとする。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｃａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｃａは有害であるか、または１つの理由または別の最適でない、これらの適用では、％Ｃａはモリブデンベースの合金にないことが好ましい。
より高い量の％Ｇｅの存在が望ましい用途もある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％を超える％Ｇｅ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｇｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｇｅ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｇｅは有害であるか、または何らかの理由で最適でない。これらの用途では、％Ｇｅはモリブデンベース合金に含まれないことが好ましい。
０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｐが存在することが望ましい用途がある。対照的に、いくつかの用途では、％Ｐの過剰な存在は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．９％未満、他の実施形態で３．４％未満、他の実施形態で２．８％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｐ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｐは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｂがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。
特に、強度及び／又は耐酸化性の向上が望まれる場合には、より高い量の％Ｓｉの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、さらに他の実施形態では１．３％以上の％Ｓｉ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｉの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．８％未満、他の実施形態で０．４％未満、他の実施形態で０．２％未満が望ましい％Ｓｉ量である。ある実施形態では、％Ｓｉは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｓｉがモリブデンベースの合金に存在しないことが好ましい。
特に、熱間延性の向上、強度、靭性、焼入れ性の向上、窒素の溶解度の向上が望まれる場合、より高い量の％Ｍｎの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｍｎ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｍｎの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満、他の実施形態において０．６％未満、他の実施形態において０．２％未満の％Ｍｎ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｍｎは、ある理由または別の理由で有害であるか、または最適ではではない、これらのアプリケーションでは、％Ｍｎはモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい．
より高い量の％Ｓの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらには１．９％以上の％Ｓ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．６％未満、他の実施形態で０．２％未満の％Ｓ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｓは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ｓがモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、ニッケル（％Ｎｉ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｎｉ含有量が２８％未満、他の実施形態では好ましくは１９．８％未満、他の実施形態では好ましくは１８％未満、他の実施形態では好ましくは１４．８％未満、他の実施形態では好ましくは１１．８％未満が望ましいである。６％、他の実施形態ではより好ましくは８％、さらに他の実施形態では０．８％未満である。ある実施形態では％Ｎｉが有害である、またはある理由または別の理由で最適でない、所与の用途のために、これらの用途ではモリブデンベース合金に％Ｎｉがないことが好まれる。これとは対照的に、特に延性および靭性の向上が望まれる場合、および／または強度の向上および／または溶接性の向上が求められる場合、より高レベルでのニッケルの存在が望ましい用途があり、それらの用途では実施形態において０．１重量％より高い量、別の実施形態において０．１重量％より高い量、および／または溶接性を向上させるために必要な量が存在する。６５重量％、他の実施形態では１．２重量％より高い量が望まれ、他の実施形態では２．２重量％より高く、他の実施形態では６重量％より好ましくは高く、他の実施形態では８．３重量％より好ましく、他の実施形態ではより好ましく１２％より高く、より好ましく１６．２％より高く、他の実施形態ではさらに２２％より高い量が望まれる。
いくつかのアプリケーションのために、それは上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましいである。
低融点元素としてアルミニウムを使用する場合の用途によっては、マグネシウム等の空気と接触して急速に酸化する他のタイプの粒子を低融点元素として使用することがある。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、また時には低融点粒子などの他の粒子）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらの用途においてしばしば０．００１％以上の含有量が、好ましくは０．０２％以上のものが望ましく、より好ましくは０．１２％以上、さらには３．６％を超えるものがある。

【0139】

いくつかのアプリケーションのために、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素はアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることは興味深いことである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
モリブデン基合金中の化合物相の存在が有害である用途もある。実施形態では、合金中の化合物相の％は７９％以下、別の実施形態では４９％以下、別の実施形態では１９％以下、別の実施形態では９％以下、別の実施形態では０．９％以下、さらに別の実施形態では化合物は組成物から存在しない。モリブデンベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途がある。別の実施形態では、合金中の化合物相の％は０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらには別の実施形態では７３％を超えている。
いくつかの用途のために、例えば合金および／または他のセラミック、コンクリート、プラスチックなどのコンポネントのような被覆材料のためのモリブデンベース合金の使用は、例えばカソードおよび／または腐食保護に限定されないような被覆材料に特定の機能性を提供するために特に興味深いものである。いくつかの用途では、マイクロメートルまたはミリメートル範囲の厚さの被覆層を有することが望まれる。実施形態では、モリブデン系合金がコーティング層として使用される。実施形態では、モリブデンベース合金は、１以上の厚さを有するコーティング層として使用される。１マイクロメートル、別の実施形態ではモリブデン基合金が２１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態ではモリブデン基合金が１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態ではモリブデン基合金が５１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態ではモリブデン基合金が１．１ｍｍ、さらに別の実施形態では、モリブデン基合金は、１１ｍｍを超える厚さのコーティング層として使用される。別の実施形態では、モリブデン基合金は、２７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、モリブデン基合金は、１７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、モリブデン基合金は、７．０ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用される。７ｍｍ、別の実施形態ではモリブデン基合金が５３７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として用いられ、別の実施形態ではモリブデン基合金が１１７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として用いられ、別の実施形態ではモリブデン基合金が２７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として用いられ、さらに別の実施形態ではモリブデン基合金が７．７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として用いられている。
特に、高い機械的抵抗を有するモリブデン基合金の使用は、いくつかの用途において興味深いものである。それらの用途のために、ある実施形態では、モリブデン系合金の結果機械抵抗は５２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は７２ＭＰａ以上、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は８２ＭＰａ以上、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１０２ＭＰａ以上、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１１２ＭＰａ以上、さらに別の実施形態では合金の結果機械抵抗は１２２ＭＰａ以上である。別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１４７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１２７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１１７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１０７ＭＰａ以下である。別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は８７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は７７ＭＰａ以下であり、さらに別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は５７ＭＰａ以下である。
モリブデン系合金を薄膜で堆積させるのに有用ないくつかの技術がある。一実施形態では薄膜はスパッタリングを用いて堆積され、別の実施形態では溶射を用い、別の実施形態ではガルバニック技術を用い、別の実施形態ではコールドスプレーを用い、別の実施形態ではゾルゲル技術を用い、別の実施形態では湿式化学を用いて堆積される。物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いる別の実施形態、化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いる別の実施形態、アディティブ・マニュファクチャリングを用いる別の実施形態、直接エネルギー蒸着を用いる別の実施形態、さらにはＬＥＮＳクラッドを用いる別の実施形態において、である。
モリブデンベース合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途が存在する。一実施形態では、モリブデンベース合金は、粉末の形態で製造される。別の実施形態では、粉末は球状である。実施形態では、特定の用途要件に応じて一峰性、二峰性、三峰性、さらには多峰性であってもよい粒度分布を有する球状粉末を指す。
本発明は、モリブデン及びその合金の特性から恩恵を受けることができる部品の製造に特に適している。特に、高温で高い機械的耐性を必要とする用途に適している。この意味で、合金設計と熱機械処理の特定のルールを適用することにより、化学工業、エネルギー変換、輸送、工具、他の機械または機構などの用途のための非常に興味深い特徴を得ることが可能である。
モリブデン基合金は、大きな鋳物やインゴット、粉末状の合金、大断面片、熱間加工工具材料、冷間加工材料、ダイ、プラスチック射出用金型、高速材料、超炭化合金、高強度材料、高導電性材料または低導電性材料などの製造に有用である。
上記のＭｏ基合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることが可能である。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を指す。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのモリブデン系合金の使用を指す。
実施形態において、本発明は、以下の組成を有するタングステンベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ＝０－０．５ ％Ｎ＝０－０．４５ ％Ｂ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｃｏ＝０－４０ ％Ｓｉ＝０－２ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｍｏ＝０－２０ ％Ｎｉ＝０－５０ ％Ｔｉ＝０－１４
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－８
％Ｎｂ＝０－１５ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－７０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｋ＝０－６００ｐｐｍ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｌａ＝０－５
％Ｒｅ＝０－５０
残りはタングステン（Ｗ）と微量元素からなる。
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂである。
タングステンベースの合金は、高いタングステン（％ｗ）のコンテンツを持つことから恩恵を受けるが、合金の大部分成分であるタングステンは必要ないアプリケーションがありいる。実施形態では％Ｗは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ｗは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｗは、タングステンベースの合金中の大多数の元素ではない。
この文脈では、微量元素は、文脈が明確にそうでないことを示さない限り、いくつかの元素を指すが、これらに限定されるものではない。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。
微量元素の存在は、タングステンベースの合金の全体的な特性のために有害であるいくつかのアプリケーションがありいる。実施形態では、合計としてすべての微量元素は、２．０％未満、１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、あるいは０．０６％未満の含有量を有している。微量元素は、タングステンベースの合金から存在しないことが好ましい所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションもありいる。
特定のアプリケーションで有害である％Ｋなどのいくつかの元素がありいる。一実施形態ではタングステンベースの合金の％Ｋは１．９８ｐｐｍ以下が好ましく、さらに別の実施形態ではＫは合金から存在しないことが好ましい。
微量元素の存在は、合金のコストを削減したり、タングステンベースの合金の所望のプロパティに影響を与えることなく、任意の他の追加の有益な効果を達成することができる他のアプリケーションがありいる。実施形態では、個々の微量元素は、２．０％未満、１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、あるいは０．０６％未満の含有量を有している。
いくつかの用途では、％Ｇａ％Ｂｉ、％Ｒｂ、％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、％Ｇａの重量で２．２％以上、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに５４％以上の存在でこれらの低融点促進元素の使用である一度組み込まれ、本願で示したように測定した全体組成を評価すると、タングステン結果合金は一実施形態の％Ｇａは、３２ｐｐｍ以上、他の実施形態では０を超えている。０００１％以上、別の実施形態では０．０１５％以上、さらに別の実施形態では０．１％以上、別の実施形態では一般に０．２％以上の元素（この場合は％Ｇａ）を有し、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、さらには別の実施形態では１２％以上である。特定の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を使用することが特に興味深く、すべての間隙に使用する必要はなく、これらの用途では、％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望ましい。しかし、タングステンベース合金の所望の特性によって、３０％以下の％Ｇａの含有量が望まれる他の用途もある。実施形態では、タングステンベース合金中の％Ｇａは２９％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満のものである。ある実施形態で％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、タングステンベースの合金から存在しない％Ｇａが好ましい。いくつかのアプリケーションでは、％Ｇａは％Ｂｉ（％Ｂｉの最大含有量１０重量％まで、％Ｇａが１０％より大きい場合には、％Ｂｉとの置換は部分的になる）で完全にまたは部分的に置き換えられることが判明している％Ｇａ＋Ｂｉ％についてこの段落で上述した量である。用途によっては、Ｇａ％が存在しない全置換が有利である。ある用途では、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％で部分的に置換することも興味深いことが分かっている（％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの場合、この段落に記載の量で置換しいる。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を有することができる。）これらの元素は必ずしも高純度で配合する必要はないが、問題の合金が十分に低い融点を有していれば、これらの元素の合金を使用する方が経済的に興味深い場合が多い。
用途によっては、これらの元素を別個の粒子で取り込まず、直接合金化した方が面白い場合もありいる。一部の用途では、主にこれらの元素で形成された粒子を使用することがさらに興味深く、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有量は５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらに９８％以上である。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。
ある用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では３９重量％未満、別の実施形態では１８重量％未満が好ましく、別の実施形態では８．８重量％未満がより好ましく、さらに別の実施形態では１．８％未満が望ましいとされる。さらに低い％Ｃｒ含有量が望まれる他の用途もあり、一実施形態ではタングステン基合金中の％Ｃｒは１．６％未満、他の実施形態では１．２％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．４％未満である。実施形態で％Ｃｒが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、それはタングステンベースの合金から存在する％Ｃｒが好ましい。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途、特に高温での高い耐腐食性および／または酸化に対する耐性がこれらの用途のために要求される場合、これらの用途のために実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．を超えている。６％、別の実施形態では好ましくは５．５重量％以上、より好ましくは６．１％以上、より好ましくは８．９％以上、より好ましくは１０．１％以上、より好ましくは１３．８％以上、より好ましくは１６．１％以上、より好ましくは１８．９％、別の実施形態でより好ましくは２２％以上、より好ましくは２６．４％以上、さらには別の実施形態で３２％以上．を越える量が望ましい。しかし、より低い好ましい最小含有量が望まれる他の用途も存在する。一実施形態では、タングステンベース合金中の％Ｃｒは、０．０００１％以上、他の実施形態では０．０４５％以上、他の実施形態では０．１％以上、他の実施形態では０．８％以上、さらには他の実施形態では１．３％以上である。Ｃｒの高い含有量が望まれる他の用途もある。本発明の別の実施形態では、合金中の％Ｃｒは４２．２％以上、さらには４６．１％以上である。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では１２．９％未満、別の実施形態では好ましくは１０．４％未満、別の実施形態では好ましくは８．０％未満の％Ａｌ含有量が望ましい。４％、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では好ましくは６．１％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．４％未満、好ましくは２．７％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満であることが望ましい。一実施形態で％Ａｌが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、それはタングステンベースの合金から存在しない％Ａｌが好ましい。対照的に、より高いレベルでのアルミニウムの存在が望ましい、特に高い硬化および／または環境耐性が必要とされる用途があり、これらの用途のために一実施形態では望ましい量、別の実施形態では１．２重量％を超える、別の実施形態では好ましくは２を超えている。４％好ましくは３．２重量％より大きく、別の実施形態では４．８％より大きく、別の実施形態では６．１％より大きく、別の実施形態では７．３％より好ましく、別の実施形態では８．２％より好ましく、さらに別の実施形態では１２％より大きいことが望ましい。
用途によっては、レニウムの過剰な存在（％Ｒｅ）は有害であることが分かっており、これらの用途では、４１．８重量％未満、好ましくは２４．８重量％未満、より好ましくは１１．７８重量％未満、さらには１．４５％未満の％Ｒｅ含有率が望ましい。対照的に、より高い量のレニウムの存在が望ましい用途もありいる。これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは１．２重量％を超える量、より好ましくは１３．２％を超える量、さらには２２．２％を超える量が望ましいとされる。ある実施形態において％Ｒｅが何らかの理由で有害または最適ではない用途さえあり、これらの用途では合金に％Ｒｅがないのが好ましいとされる。
用途によっては、アルミニウム含有量（％Ａｌ）とガリウム含有量（％Ｇａ）の間に一定の関係があることが興味深いとされている。仮に、％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を有することが望ましい。また、Ｇａの一部をＢｉ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｒｂ、またはＩｎで置換し、ｓとＴの定義に対して、％Ｇａを合計で置換することが、用途によっては面白いことが分かってきた。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計が与えられた値に一致しても、項目のいずれかがなく、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途に有利である場合である）。一部の用途では、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を統一するために使用され、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは１．０２％以上、さらに３．２％以上であることが望まれる。
ある用途では、コバルト（％Ｃｏ）の過剰な存在は有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、一実施形態では２８重量％未満、別の実施形態では好ましくは２６．３％未満、別の実施形態では好ましくは２３．４％未満、好ましくは１９．４％未満の％Ｃｏ含有量が望ましい。９％、別の実施形態では好ましくは１８％以下、別の実施形態では好ましくは１３．４％以下、別の実施形態ではより好ましくは８．８重量％以下、より好ましくは６．１％以下、より好ましくは４．２％以下、より好ましくは２．７％以下、さらに別の実施形態では１．８％以下である。実施形態で％Ｃｏが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、それはタングステンベースの合金から存在しないことが好ましい％Ｃｏである。対照的に、より高い量のコバルトの存在が望ましい、特に改善された硬度および／または焼戻し抵抗が必要な場合のアプリケーションがありいる。これらのアプリケーションのために一実施形態では、２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では、５．９％よりも高いことが望ましく、別の実施形態では、７．９％よりも高いことが望ましい。６％、別の実施形態では好ましくは９．６％より高く、別の実施形態では好ましくは１２重量％より高く、別の実施形態では好ましくは１５．４％より高く、別の実施形態では好ましくは１８．９％より高く、別の実施形態ではより好ましくは２２％より高く、別の実施形態ではさらに３２％より高くなることがある。０．０００１％以上の実施形態における％Ｃｏ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｃｏが望ましい他の用途がある。
ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃｅｑ含有量が１．４重量％未満、別の実施形態では好ましくは１．４％未満、別の実施形態では好ましくは１．１％未満、別の実施形態では好ましくは０．８重量％未満、別の実施形態ではより好ましく０．４６％未満、さらに別の実施形態では０．０８％未満が望ましいとされた。実施形態で％Ｃｅｑが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、それはタングステンベースの合金から存在しないことが好ましい％Ｃｅｑである。対照的に、より高い量で炭素当量の存在は、これらのアプリケーションのために望ましい実施形態で０．１２重量％を超える量が望ましい別の実施形態では、好ましくは０．５２重量％より大きい別の実施形態では、より好ましくは０．８２％より大きく、さらに別の実施形態では１．２％より大きい用途がある。
いくつかの用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃ含有量が０．３８重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．２６％未満、別の実施形態では好ましくは０．１８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０９重量％未満、別の実施形態では０．００９％未満さえであることが望ましい。実施形態で％Ｃが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、それはタングステンベースの合金から存在しないことが好ましい％Ｃである。対照的に、より高いレベルでの炭素の存在が望ましい、特に機械的強度および／または硬度の増加が所望される場合、アプリケーションがありいる。これらのアプリケーションのために実施形態では０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは別の実施形態では０．１２重量％を超える、別の実施形態ではより好ましくは０．２２％を超える、さらには別の実施形態では０．３２％を超える。
いくつかの用途では、カリウム（％Ｋ）の過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、５２８重量％未満、好ましくは２８７重量％未満、より好ましくは１０８重量％未満、さらには４８．８重量％未満、さらには１２．８重量％未満の％Ｋ含有量が望ましい。対照的に、より高い量のカリウムの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、２．２重量ｐｐｍを超える量、好ましくは８．８重量ｐｐｍより高く、より好ましくは５８ｐｐｍより高く、１０８ｐｐｍよりさらに高く、５７８ｐｐｍよりさらに高いことが望ましい。ある実施形態において％Ｋがある理由または別の理由で有害であるか最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｋが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｂ含有量が０．９重量％未満であることが好ましく、別の実施形態では０．６５％未満、別の実施形態では好ましくは０．４重量％未満、さらに別の実施形態では０．１６％未満、さらには０．００６％未満であることがより好ましい。実施形態において％Ｂが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、それはタングステンベースの合金から存在しないことが好ましい％Ｂである。対照的に、より高い量でホウ素の存在がこれらのアプリケーションのために望ましい別の実施形態で６０ｐｐｍの量以上の重量が望ましく、別の実施形態で好ましくは２００ｐｐｍ以上、別の実施形態で好ましくは０．１％以上、別の実施形態で好ましくは０．３５％以上、別の実施形態でより好ましくは０．５２％以上、さらには別の実施形態で１．２％以上あるアプリケーションが存在する。ホウ素（Ｂ％）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい用途があることが分かっている（不純物として含有量を超えて除去することは経済的に実行不可能な場合があり、実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．００８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０００８％未満、別の実施形態でも０．００００８％未満である）。
ある用途では、窒素の過剰な存在（％Ｎ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｎ含有量が０．４％未満であることが望ましく、別の実施形態では０．１６重量％未満、さらに別の実施形態では０．００６％未満がより好ましいとされている。実施形態で％Ｎが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、実施形態では、タングステンベースの合金から存在しない％Ｎが好ましい。対照的に、高い量で窒素の存在が望ましい特に局所的な腐食に高い抵抗が所望される場合、アプリケーションがありいる。これらの用途のために、実施形態では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、別の実施形態では好ましくは２００ｐｐｍ以上、別の実施形態では好ましくは０．１％以上、さらに別の実施形態では好ましくは０．３５％以上の量が望ましい。窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性があり、実施形態においてその非存在が好ましい（不純物として含有量を超えて除去することが経済的に実行可能でない場合があり、別の実施形態では０．１重量％未満、別の実施形態では０．００８％未満、さらに別の実施形態では０．０００８％未満、さらには別の実施形態では０．００００８％未満）ことが見出されてきた。
いくつかの用途では、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、一実施形態では％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が１２．４重量％未満、別の実施形態では９％未満であることが望ましいである。８％、別の実施形態では７．８重量％未満、ｌ別の実施形態では６．３％未満、別の実施形態では好ましくは４．８％未満、好ましくは３．２％未満、好ましくは２．６％未満、別の実施形態ではより好ましく１．８重量％未満、別の実施形態ではさらに０．８％未満である。Ｚｒおよび／または％Ｈｆが１つの理由または別のために有害または最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、実施形態では、タングステンベースの合金から存在する％Ｚｒおよび／または％Ｈｆが好ましい。対照的に、より高いレベルでのこれらの元素のいくつかの存在が望ましい、特に高い硬化および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途のために、一実施形態では％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、別の実施形態では１より大きいことが望まれる。重量％、別の実施形態では好ましくは２．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは４．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、別の実施形態ではより好ましくは７．９％以上、あるいは別の実施形態では１２％以上であってもよい。
モリブデンの存在が望まれる用途があり、特に高い耐食性が要求される場合、及び／又はそれらの用途のために炭化物析出に対するその効果による高い焼戻し温度での機械的強度及び／又は硬度に対する増加が要求される場合、モリブデンは必要である。実施形態では、％Ｍｏは、０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えるものである。ただし、％Ｍｏが限定される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｍｏは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ここで、一実施形態で％Ｍｏが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、タングステンベースの合金から存在する％Ｍｏが好ましい。
ある用途では、モリブデン（％Ｍｏ）及び／又はタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において１４重量％未満、別の実施形態において好ましくは９重量％未満、別の実施形態においてより好ましくは４重量％未満、さらに別の実施形態において１．８％未満のより低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有が望ましい。実施形態で％Ｍｏが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、実施形態では、タングステンベースの合金から存在しない％Ｍｏが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデンとタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途のために実施形態では１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、さらには別の実施形態では１２％以上である。
ある用途では、バナジウム（％Ｖ）の過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｖ含有量が６．３％未満、別の実施形態では４．８重量％未満、別の実施形態では３．２％未満であることが望ましい。９％、別の実施形態では２．７％以下、別の実施形態では２．１％以下、別の実施形態では好ましくは１．８％以下、別の実施形態ではより好ましくは０．７８重量％以下、さらに別の実施形態では０．４５％以下とすることができる。Ｖが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、実施形態では、タングステンベースの合金から存在することが好ましい％Ｖである。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途がありいるこれらの用途のために実施形態では０．０１重量％を超える、別の実施形態では０．２重量％を超える、別の実施形態では０．６重量％を超える、別の実施形態では１．２重量％を超えることが好ましく、別の実施形態では２．２％を超えることがより好ましく、さらに別の実施形態では４．２％を超えることが好ましい量でありいる。
ある用途では、銅の過剰な存在（％Ｃｕ）は有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では１４重量％未満、別の実施形態では好ましくは１２．７％未満、別の実施形態では好ましくは９％未満、別の実施形態では好ましくは７％未満の％Ｃｕ含有量が望ましいことがあった。１％、別の実施形態では好ましくは５．４％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．５重量％未満別の実施形態ではより好ましくは３．３重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．６重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．４重量％未満、別の実施形態ではさらに０．９％未満であることが望ましい。Ｃｕが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、実施形態では、タングステンベースの合金から存在しないことが好ましい％Ｃｕ。対照的に、より高いレベルでの銅の存在が望ましい、特に特定の酸に対する耐腐食性及び／又は改善された加工性及び／又は減少加工硬化が所望される用途がある。これらのアプリケーションのために実施形態では０．１重量％を超える量、別の実施形態では１．３重量％を超える量、別の実施形態では２．５５重量％を超える量、別の実施形態では３．６重量％を超える量、別の実施形態では４．７重量％、別の実施形態では６重量％を超える量は望ましく、別の実施形態で好ましくは８重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく１２％以上、さらに別の実施形態では１６％を超える。
ある用途では過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である可能性があり、これらの用途では、ある実施形態では５８重量％未満、別の実施形態では好ましくは３６％未満、別の実施形態では好ましくは２４％未満、好ましくは１８％未満、別の実施形態ではより好ましく１２重量％未満、別の実施形態ではより好ましく１０％未満の％Ｆｅ含有量が望ましいとされてきた。重量％、さらに別の実施形態では７．５％未満、さらに別の実施形態では５．９％未満、別の実施形態では３．７％未満、別の実施形態では２．１％未満、またはさらに別の実施形態では１．３％未満とする。鉄が有害であるか、または１つの理由または別の最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、実施形態では、鉄は、タングステンベースの合金から存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでの鉄の存在が望ましいアプリケーションがあり、これらのアプリケーションのために実施形態では０．１％より大きい重量、別の実施形態では１．３重量より大きい、ｇ別の実施形態では２．７重量よりｒｅａｔｅｒ、別の実施形態では４．１重量より大きい、別の実施形態では６重量より大きく、別の実施形態では好ましく８重量、別の実施形態より好ましく２２％とさえ別の実施形態では４２％より大きく、望ましい量である。
いくつかの用途では、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において９重量％未満、別の実施形態では好ましくは７．６％未満、別の実施形態では好ましくは６％未満の％のＴｉ含有量が望ましい。１％、別の実施形態では好ましくは４．５％未満、別の実施形態では好ましくは３．３％未満、別の実施形態ではより好ましくは２．９重量％未満、別の実施形態ではより好ましくは１．８未満、さらに別の実施形態では０．９未満であることが望ましい。Ｔｉが有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションで実施形態では、それはタングステンベースの合金から存在しないことが好ましい％Ｔｉである。対照的に、より高い量のチタンの存在が望ましい、特に高温での機械的特性上の増加が所望される場合には、アプリケーションがありいる。これらの用途のために、０．０１％より大きい実施形態で、０．２％より大きい別の実施形態で、０．７％より大きい別の実施形態で、１．２重量より大きい別の実施形態で、３．２重量より好ましい別の実施形態で、４．１重量より好ましい別の実施形態で、６％をより好ましく、あるいは１２％をより好ましい別の実施形態で望ましい数量である。
いくつかの用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態において１７．３％未満、別の実施形態において７．８重量％未満、別の実施形態において好ましくは４．８％未満、別の実施形態においてより好ましくは１．８重量％未満、別の実施形態においては０．８％未満の％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が望ましい。Ｔａおよび／または％Ｎｂが１つの理由または別のために有害または最適ではない所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションで実施形態では、それはタングステンベースの合金から存在する％Ｔａおよび／または％Ｎｂが好ましい。対照的に、％Ｔａおよび／または％Ｎｂの高い量が望ましい用途があり、特にＮｂは、粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合に添加される。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％より大きく、さらに別の実施形態では１２％より大きくする。
いくつかの用途では、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ含有量が１２．３重量％未満、別の実施形態では７．８重量％未満、別の実施形態では４．８重量％未満、より好ましい別の実施形態では１．８重量％未満、さらには別の実施形態では０．８未満であることが望ましい。Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない所定の用途のためのいくつかの用途がさらにあり、これらの用途において実施形態では、タングステンベースの合金から存在しない％Ｙおよび／または％Ｃｅおよび／または％Ｌａであることが好ましい。対照的に、特に高硬度が望まれる場合に、より高い量が望まれる用途があり、これらの用途のために、一実施形態では、０．１重量％を超える％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、別の実施形態では好ましくは１．２重量％を超える、別の実施形態では好ましくは２．１重量％を超える、別の実施形態ではより好ましく６％を超える、別の実施形態でも１２％を超える量が望まれる。
より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＡｓ量が望ましい用途である。対照的に、いくつかの用途では、％Ａｓの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ａｓ量が望ましいと考えられる。実施形態では％Ａｓは、１つの理由または別のために有害または最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、％Ａｓは、タングステンベースの合金から存在しないことが好ましい。
実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｔｅ量の存在がこれらの用途に望ましい用途もある。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｔｅ量が望ましい。実施形態では％Ｔｅは、１つの理由または別のために有害または最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、タングステンベースの合金から存在しない％Ｔｅが好ましい。
実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％Ｓｅ量が望ましいこれらの用途には、より多くの量の％Ｓの存在が望ましい用途が存在する。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｅ量が望ましい。実施形態では％Ｓｅは、有害なまたは１つの理由または別の最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、タングステンベースの合金から存在する％Ｓｅが好ましい。
実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％Ｓｂ量の存在が望ましいこれらのアプリケーションのための高い量の％Ｓｂの存在であるアプリケーションが存在する。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｂの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｓｂ量が望ましい。実施形態では％Ｓｂは、１つの理由または別のために有害なまたは最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、タングステンベースの合金から存在しない％Ｓｂが好ましい。
より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％の％Ｃａ量を望ましいとする。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｃａ量が望ましい。実施形態では％Ｃａは、１つの理由または別のために有害または最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、それは％Ｃａがタングステンベースの合金から存在しないことが好ましい。
実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％Ｇｅ量が望ましいこれらの用途のために高い量の％Ｇｅが存在することが望ましい用途がある。対照的に、いくつかの用途では、％Ｇｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４．４％未満、他の実施形態において３．１％未満、他の実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満の％Ｇｅ量が望ましい。実施形態では、％Ｇｅは、１つの理由または別のために有害または最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、％Ｇｅはタングステンベースの合金から存在しないことが好ましい。
実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらには他の実施形態では３．２％以上の％Ｐ量が望ましいこれらのアプリケーションでは、高い量で％の存在が望ましい用途がありいる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｐの過剰な存在は有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．９％未満、他の実施形態で３．４％未満、他の実施形態で２．８％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｐ量が望ましい。実施形態では％Ｐは、１つの理由または別のために有害または最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、タングステンベースの合金から存在しない％Ｐが好ましい。
高い量の％Ｓｉの存在が望ましい、特に強度および／または酸化に対する抵抗の増加が所望される場合、用途がありいる。これらのアプリケーションのために実施形態では０．０００１％以上、０．１５％以上の他の実施形態では、０．９％以上、さらには他の実施形態では１．３％以上の％Ｓｉ量が望ましいである。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｉの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．８％未満、他の実施形態で０．４％未満、他の実施形態で０．２％未満が望ましい％Ｓｉ量である。実施形態では％Ｓｉは、１つの理由または別のために有害または最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、％Ｓｉはタングステンベースの合金から存在しないことが好ましい。
特に、熱間延性の向上、強度、靭性、焼入れ性の向上、窒素の溶解度の向上が望まれる場合、より多量の％Ｍｎの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｍｎ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｍｎの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において２．７％未満、他の実施形態において１．４％未満、他の実施形態において０．６％未満、他の実施形態において０．２％未満の％Ｍｎ量が望ましい。実施形態では％Ｍｎは、１つの理由または別のために有害または最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、それはタングステンベースの合金から％Ｍｎｂｅｉｎｇないことが好ましい。
実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、さらに他の実施形態では１．９％以上の％Ｓ量が望ましいこれらの用途では、高い量の％の存在が望まれるアプリケーションがありいる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓの過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満、他の実施形態で０．６％未満、他の実施形態で０．２％未満の％Ｓ量が望ましいである。実施形態では％が有害であるか、または１つの理由または別のために最適ではではないが、これらのアプリケーションでは、タングステンベースの合金から存在する％が好ましい。
それはいくつかのアプリケーションのために、ニッケル（％Ｎｉ）の過剰な存在は有害である可能性があることが判明した、これらのアプリケーションでは、２８％未満、他の実施形態で好ましくは１９．８％未満、他の実施形態で好ましくは１８％未満、他の実施形態で好ましくは１４未満の％Ｎｉ含有量が好ましい。８％、他の実施形態で好ましくは１１．６％未満、他の実施形態でより好ましくは８％未満、さらに他の実施形態で０．８％未満であっても、所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションでは、一実施形態では％Ｎｉが有害または何らかの理由で最適ではない、これらのアプリケーションでそれはタングステンベースの合金から存在しない％Ｎｉが好ましい。対照的に、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい、特に延性と靭性の増加が所望される場合、および／または強度の増加および／または溶接性を改善するために必要とされるこれらのアプリケーションのために、一実施形態では０．１重量％よりも高い量、別の実施形態では０よりも高いが、存在する。６５重量％、他の実施形態では１．２重量％より高い量が望まれ、他の実施形態では２．２重量％より高く、他の実施形態では６重量％より好ましくは高く、他の実施形態では８．３重量％より好ましく、他の実施形態ではより好ましく１２％より高く、より好ましく１６．２％より高く、さらに他の実施形態では２２％より高くなることが望ましい。
いくつかのアプリケーションのために、それは上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましいである。
低融点元素としてアルミニウムを使用する場合の用途によっては、マグネシウム等の空気と接触して急速に酸化する他のタイプの粒子を低融点元素として使用することがある。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、また時には低融点粒子などの他の粒子）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらの用途ではしばしば０．００１％以上の含有量が望まれる、より好ましくは０．１２％以上、さらには３．６％を超えている。
いくつかのアプリケーションのために、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素が窒化物を形成するアルミニウムおよび／または他の元素と反応し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることは興味深いことである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
いくつかのアプリケーションのために、それはタングステンベースの合金中の炭化物（ＷＣ）の非存在が特に興味深いアプリケーションもあるかもしれません。実施形態ではタングステンベースの合金中のタングステン％ＷＣは７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下、別の実施形態では１９％以下、別の実施形態では９％以下、さらには別の実施形態では０．９％以下である。別の用途では、合金中の炭化物の存在が特に興味深いかもしれません、タングステンベースの合金中のタングステン炭化物の存在（％ＷＣ）が特に興味深い用途があるかもしれません。実施形態ではタングステンベース合金中の％ＷＣは０．０００１％以上、別の実施形態では０．３％以上、別の実施形態では３％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では４３％以上、さらには別の実施形態では７３％以上である。
タングステンベース合金中の化合物相の存在が有害であるいくつかの用途がある。実施形態では、組成物中の化合物相の％は７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下であり、別の実施形態では１９％以下であり、別の実施形態では９％以下であり、別の実施形態では０．９％以下、さらには別の実施形態では化合物相がタングステンベースの合金から欠落している。タングステンベースの合金中の化合物の存在が有益である他の用途がありいる。別の実施形態では、タングステンベースの合金中の化合物相の％が０．０００１％を超えて、別の実施形態では、０．３％を超えて、別の実施形態では、３％を超えて、別の実施形態では、１３％を超えて、別の４３％を超えて、さらに別の実施形態では７３％以上である。
いくつかのアプリケーションのために、例えば、合金および／または他のセラミック、コンクリート、プラスチックなどのコンポネントのようなコーティング材料のためのタングステンベースの合金の使用は、例えば、カソードおよび／または腐食保護に限定されないなど、特定の機能でカバー材料を提供するために特に興味深いものである。いくつかの用途では、マイクロメートルまたはミリメートル範囲の厚さのコーティング層を有することが望まれる。一実施形態では、タングステンベースの合金がコーティング層として使用される。別の実施形態では、タングステンベース合金は、１．１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、コーティング層は、２１マイクロメートルを超える厚さ、別の実施形態では１０５マイクロメートルを超える厚さ、別の実施形態では５１０マイクロメートルを超える厚さ、別の実施形態では１．１ｍｍを超えて、さらに別の実施形態では１１ｍｍを超えて、コーティング層を有する。他の用途では、シンカー層が望まれる。実施形態では、タングステンベース合金は、１７ｍｍ未満、別の実施形態では７．７ｍｍ未満、別の実施形態では５３７マイクロメートル未満、別の実施形態では１１７マイクロメートル未満、別の実施形態では２７マイクロメートル未満、さらには別の実施形態では７．７マイクロメートル未満の厚さを有するコーティング層として使用される。
タングステン系合金を薄膜で堆積させるのに有効な技術がいくつかある。一実施形態では、薄膜はスパッタリングを用いて堆積され、別の実施形態では溶射を用い、別の実施形態ではガルバニック技術を用い、別の実施形態ではコールドスプレーを用い、別の実施形態ではゾルゲル技術を用い、別の実施形態では湿式化学を用いて堆積される。物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いる別の実施形態、化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いる別の実施形態、アディティブ・マニュファクチャリングを用いる別の実施形態、直接エネルギー蒸着を用いる別の実施形態、さらにはＬＥＮＳクラッドを用いる別の実施形態において、である。
タングステンベースの合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途がある。一実施形態では、タングステンベースの合金は、粉末の形態で製造される。別の実施形態では、粉末は球状である。実施形態では、特定のアプリケーションの要件に応じて、単峰性、二峰性、三峰性、さらには多峰性であってもよい粒度分布を有する球状粉末を指しいる。
本発明は、タングステンおよびその合金の特性から恩恵を受けることができる部品の製造に特に適している。特に、高温での高強度、高弾性率および／または高密度（および振動を最小限に抑える能力などの結果としての特性、．．．）を必要とするアプリケーションである。この意味では、合金の設計と熱機械的処理の特定のルールを適用すると、それは可能な化学工業、エネルギー変換、輸送、ツール、他のマシンやメカニズムなどのアプリケーションのための非常に興味深い機能を得ることができいる。
タングステンベース合金は、特に、大きな鋳物またはインゴット、粉末状の合金、大きな断面片、熱間加工工具材料、冷間加工材料、ダイ、プラスチック射出用金型、高速材料、超炭化合金、高強度材料、高導電性材料または低導電性材料等の製造に便利である。
上記のタングステン系合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることが可能である。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、記載された数を含み、その後、サブ範囲に分解できる範囲を指す。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのタングステンベースの合金の使用について言及する。
実施形態では、以下の組成を有するマグネシウムベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｓｉ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｃｕ：０－２０； ％Ｍｎ：０－２０；
％Ｚｎ：０－１５； ％Ｌｉ：０－１０； ％Ｓｃ：０－１０； ％Ｆｅ：０－３０；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－２０； ％Ｖ：０－１０；
％Ｔｉ：０－３０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｎ：０－２；
％Ｂ：０－５； ％Ａｌ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｎｉ：０－５０；
％Ｗ：０－１０； ％Ｔａ：０－５； ％Ｈｆ：０－５； ％Ｎｂ：０－１０；
％Ｃｏ：０－３０； ％Ｃｅ：０－２０； ％Ｇｅ：０－２０； ％Ｃａ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｄ：０－１０； ％Ｓｎ：０－４０； ％Ｃｓ：０－２０；
％Ｓｅ：０－１０； ％Ｔｅ：０－１０； ％Ａｓ：０－１０； ％Ｓｂ：０－２０；
％Ｒｂ：０－２０； ％Ｌａ：０－１０； ％Ｂｅ：０－１５； ％Ｍｏ：０－１０；
％Ｃ：０－５； ％０：０－１５；
残りはマグネシウムと微量元素からなる。
ここでいう公称組成とは、体積分率の高い粒子、および／または一般的な最終組成を指す場合がある。セラミック補強材、グラフェン、ナノチューブなどの非混和性粒子が存在する場合、これらは公称組成にカウントされません。
この文脈では、微量元素は、文脈が明確にそうでないことを示していない限り、いくつかの元素を指し、Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ．が含まれるがこれらに限定されるものではない。Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ．本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、合金のコスト削減など、合金の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している可能性がありいる。
微量元素の存在がマグネシウムベース合金の全体的な特性にとって有害であるような用途がいくつか存在する。一実施形態では、合計としてのすべての微量元素は、２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、さらには０．０６％未満の含有量を有する。微量元素がマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい、所定の用途のためのいくつかの用途さえある。
マグネシウムベース合金が高いマグネシウム（％Ｍｇ）含有量を有することが有利であるが、マグネシウムが合金の大部分成分である必要はない用途もある。実施形態では％Ｍｇは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ａｌは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｍｇは、マグネシウムベース合金中の多数決元素ではない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金を使用することが特に興味深い。特に興味深いのは、％Ｇａが２．２％以上、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに５４％以上存在するこれらの低融点促進元素を使用することである。マグネシウム合金は、実施形態では合金中の％Ｇａが３２ｐｐｍ以上、他の実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．０１５％以上、さらに他の実施形態では０．１％以上、一般に０．８％以上の元素（この場合は％Ｇａ）を有し、好ましくは２．２％以上、より好ましくは５．２％以上、さらに１２％以上存在させることができる。しかし、マグネシウムベース合金の所望の特性によって、３０％以下の％Ｇａ含有量が望まれる他の用途も存在する。実施形態では、マグネシウム基合金中の％Ｇａは２９％以下、他の実施形態では２２％以下、他の実施形態では１６％以下、他の実施形態では９％以下、他の実施形態では６．４％以下、他の実施形態では４．１％以下、他の実施形態では３．２％以下、他の実施形態では２．４％以下、他の実施形態では１．２％以下とされる。ある実施形態において％Ｇａがある理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のために、これらの用途では、％Ｇａがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましいさえある。ある用途では、％Ｇａは、％Ｇａ＋％Ｂｉについて本項で述べた量で、Ｂｉ％（％Ｂｉの最大含有量が１０重量％まで、％Ｇａが２０％を超える場合、％Ｂｉによる置換は部分的になる）で全部または一部置換できることが判明している。用途によっては、Ｇａ％が存在しない全置換が有利な場合がある。ある用途では、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを、％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで、この段落で上述した量で部分的に置換することも興味深いことが分かっている、この場合％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの量である。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことが興味深い（すなわち、合計は与えられた値と一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定のアプリケーションに有利である）。これらの元素は必ずしも高純度で配合する必要はないが、問題の合金が十分に低い融点を有している場合には、これらの元素の合金を使用することが経済的に興味深い場合が多い。
用途によっては、これらの元素を別個の粒子で取り込まず、直接合金化した方が面白い場合もありいる。一部の用途では、主にこれらの元素で形成された粒子を使用することがさらに興味深く、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有量は５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらに９８％以上である。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。
スカンジウム（Ｓｃ）の場合は、非常に興味深い機械的特性を達成することができいるが、コストが高いため、関心のある用途に必要な量を使用することが経済的な観点から興味深いからである。また、その高い脱酸力は、合金加工時に興味深いものであるが、性能を最大限に発揮させるための課題でもありいる。したがって、用途に応じて、所望の元素ではない状況から移行することができ、これらの用途では、低濃度であることが好ましい％Ｓｃ、実施形態では０．９％未満、他の実施形態では０．６％未満、他の実施形態では０．３％未満、他の実施形態では０．１％未満、他の実施形態では０．未満であることである。０．１％、さらに他の実施形態ではマグネシウムベース合金から存在せず、この元素の高い含有量が望まれる状況、実施形態では０．６重量％以上、他の実施形態では好ましくは１．１重量％以上、他の実施形態ではより好ましくは１．６重量％以上、さらに他の実施形態では４．２％以上まで、である。

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いくつかの用途のマグネシウム合金では、ケイ素（％Ｓｉ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．２重量％以上の含有量で、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態では好ましくは２．１％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上であるということがわかってきた。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての元素と同様に、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。他の用途については、ある実施形態では３９．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２３．６重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では９．７重量％未満の含有量が求められ、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が求められ、別の実施形態では３．４重量％未満の含有量が求められ、さらに別の実施形態では１．４重量％未満の含有量が望まれる。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、鉄（％Ｆｅ）の存在が望ましく、一実施形態では典型的には０．３重量％以上の含有量、別の実施形態では好ましくは０．６％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、あるいは別の実施形態ではさらに６％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１９．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１３．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望まれる。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では０．２重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満であることが好ましいと考えられる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有率が０％または要素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、アルミニウム（％Ａｌ）の存在が望ましく、典型的には実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましく１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上の含有であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。いくつかの用途では、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するためにあり、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、０．５２％より大きく、１．０２％より大きく、さらに高くすることが望まれる。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、マンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．１重量％以上の含有量で、別の実施形態では好ましくは０．６％以上、別の実施形態ではより好ましく１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上であることが見出されてきた。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．０重量％未満の含有量が望まれる。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、マグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、典型的には一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましく６％以上、さらには別の実施形態では１１％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では３４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望まれる。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、亜鉛（％Ｚｎ）の存在が望ましく、典型的には、実施形態では０．１重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましく６％以上、さらに別の実施形態では１１％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．２重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で生じるように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合が存在する。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、クロム（％Ｃｒ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上の含有であることが見出されている。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましく０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましく０．０２％、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量で所望されている。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で生じるように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合が存在する。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、チタン（％Ｔｉ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．０５重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましく１．２％以上、さらには別の実施形態では４％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では２３．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１７．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１３．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では、９．重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金の用途によっては、Ｓｎ（％Ｓｎ）の存在が望ましく、典型的には、ある実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、さらに別の実施形態では１１％以上であることが見出された。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．２重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で生じるように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合が存在する。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．０５重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましく１．２％以上、さらには別の実施形態では４％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では９．２重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では７．１重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では４．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では３．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらに別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれている。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で生じるように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合が存在する。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、ホウ素（％Ｂ）の存在が望ましく、典型的には一実施形態では０．０５重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましく０．４２％以上、さらには別の実施形態では１．２％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、一実施形態では４．８重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では３．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．２％未満の含有量が望まれる。８重量％未満の含有量が望まれる場合、実施形態では０．０８重量％未満、別の実施形態では好ましくは０．０２％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．００４％未満、さらに別の実施形態では０．０００２％未満の含有量が望まれる場合である。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
アルミニウム合金の用途によっては、窒素（％Ｎ）の存在が望ましく、通常０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは３．２％以上、さらには１１％以上の含量が望ましいことが判明している。いくつかの用途では、アルミニウムによる粒子の圧密および／または緻密化が高い窒素含有量の雰囲気中で行われることが興味深いので、特に圧密および／または緻密化（例えば、液相を伴うまたは伴わない焼結）が高温で行われる場合、しばしば反応が起こり、窒素はアルミニウムおよび／または窒化物を形成する他の元素と反応するので最終組成物に元素として現れることになりいる。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することが有用であることが多い。
いくつかの用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、より低い％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量が望ましく、実施形態では１４重量％未満、別の実施形態では９％未満、別の実施形態ではより好ましくは４．８重量％未満、別の実施形態ではさらに１．８％未満とすることが望ましい。ある実施形態において％Ｍｏがある理由または別の理由で有害であるか最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途において実施形態において％Ｍｏがマグネシウムベース合金から存在しないことが好ましい。対照的に、より高いレベルでのモリブデンおよびタングステンの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、実施形態において１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、別の実施形態では好ましくは３．２重量％を超え、別の実施形態ではより好ましく５．２％を超え、さらに別の実施形態では１２％を超える。
ある用途では、ニッケルの過剰な存在（％Ｎｉ）は有害であることが判明しており、これらの用途では、実施形態における％Ｎｉ含有量が２８％未満、他の実施形態では好ましくは１９．８％未満、他の実施形態では好ましくは１８％未満、他の実施形態では好ましくは１４．８％、他の実施形態では好ましくは１１．６％以下、他の実施形態ではより好ましくは８％以下、さらに他の実施形態では０．８％以下である。ある実施形態において％Ｎｉが何らかの理由で有害であるか最適でない、ある用途に対しては、マグネシウムベース合金に％Ｎｉが存在しないことが好ましい用途さえある。対照的に、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい用途があり、特に延性および靭性の向上が望まれる場合、および／または強度の向上および／または溶接性の向上が求められる場合、これらの用途では、実施形態において０．１重量％より高い量、別の実施形態において０．１重量％より高い量であることが望ましい。６５重量％、他の実施形態では１．２重量％より高い量が望まれ、他の実施形態では２．２重量％より高く、他の実施形態では６重量％より好ましくは高く、他の実施形態では８．３重量％より好ましく、他の実施形態ではより好ましく１２％より高く、より好ましく１６．２％より高く、他の実施形態ではさらに２２％より高い量が望まれる。
より高い量の％Ａｓの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％を上回る％Ａｓ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ａｓの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で７．４％未満、他の実施形態で４．１％未満、他の実施形態で２．６％未満、他の実施形態で１．３％未満の％Ａｓ量が望ましい。ある実施形態では、％Ａｓは有害であるか、または何らかの理由で最適ではなく、これらの用途では、％Ａｓがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｌｉの存在が望ましい用途がある。一実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％を上回る％Ｌｉ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｌｉの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｌｉ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｌｉは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｌｉがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｖの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％の％Ｖ量が望ましい用途である。対照的に、いくつかの用途では、％Ｖの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｖ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｖは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｖがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。
実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％Ｔｅ量の存在が望ましい用途も存在する。対照的に、いくつかの用途では、％Ｔｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｔｅ量が望ましい。実施形態において％Ｔｅは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、マグネシウムベース合金に％Ｔｅが存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｌａの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＬａ量が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｌａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で７．４％未満、他の実施形態で４．１％未満、他の実施形態で２．６％未満、他の実施形態で１．３％未満の％Ｌａ量が望ましい。実施形態では、％Ｌａは、１つの理由または別の理由で有害であるか、または最適ではなく、これらの用途では、％Ｌａがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。
より高い量の％Ｓｅの存在が望ましい用途がある。ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％の％Ｓｅ量が望ましい。対照的に、いくつかの用途では、％Ｓｅの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｓｅ量が望ましい。ある実施形態では％Ｓｅは有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適ではなく、これらの用途では％Ｓｅがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害である場合があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が１４．３％未満、別の実施形態において７．８重量％未満、別の実施形態において好ましくは４．８％未満、別の実施形態においてより好ましくは１．８重量％未満、さらには別の実施形態において０．８％未満であることが好ましい。ある用途では、％Ｔａおよび／または％Ｎｂが、ある理由または別の理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では、一実施形態において、％Ｔａおよび／または％Ｎｂがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特に、粒界腐食に対する抵抗力の向上および／または高温での機械的特性の向上が望まれる場合に％Ｎｂが加えられる。これらの用途では、一実施形態において０を超える量の％Ｎｂ＋％Ｔａが望まれる。重量％、別の実施形態では好ましくは０．６重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは１．２重量％より大きく、別の実施形態では好ましくは２．１重量％より大きく、別の実施形態ではより好ましく６％より大きく、さらに別の実施形態では１２％より大きくすることができる。
より高い量の％Ｃａの存在が望ましい用途がある。実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％以上、さらに他の実施形態では３．２％以上の％のＣａ量が望ましいこれらの用途に使用するために。対照的に、いくつかの用途では、％Ｃａの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態において７．４％未満、他の実施形態において４．１％未満、他の実施形態において２．６％未満、他の実施形態において１．３％未満の％Ｃａ量が望ましい。ある実施形態では、％Ｃａは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｃａがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、コバルト（％Ｃｏ）の過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、実施形態において、２８重量％未満、別の実施形態では好ましくは２６．３％未満、別の実施形態では好ましくは２３．４％未満、好ましくは１９．５％未満の％Ｃｏ含有量が望ましい。９％、別の実施形態では好ましくは１８％以下、別の実施形態では好ましくは１３．４％以下、別の実施形態ではより好ましくは８．８重量％以下、より好ましくは６．１％以下、より好ましくは４．２％以下、より好ましくは２．７％以下、さらに別の実施形態では１．８％以下である。ある実施形態において％Ｃｏが１つの理由または別の理由で有害であるかまたは最適でない、所定の用途のためのいくつかの用途さえあり、これらの用途では％Ｃｏがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。対照的に、特に改善された硬度および／または耐焼き戻し性が要求される場合、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、一実施形態では２．２重量％を超える量が望ましく、別の実施形態では好ましくは５．を超える量が望ましい。９％、別の実施形態では好ましくは７．６％より高く、別の実施形態では好ましくは９．６％より高く、別の実施形態では好ましくは１２重量％より高く、別の実施形態では好ましくは１５．４％、別の実施形態では好ましくは１８．９％、さらに別の実施形態では２２％より高い量である。０．０００１％以上の実施形態における％Ｃｏ、０．１５％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、０．９％以上の他の実施形態における％Ｃｏ、さらに１．６％以上の他の実施形態における％Ｃｏが望ましい他の用途がある。
より高い量の％Ｈｆの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、ある実施形態では０．０００１％以上、他の実施形態では０．１５％以上、他の実施形態では０．９％以上、他の実施形態では１．３％以上、他の実施形態では２．６％、さらに他の実施形態では３．２％の％Ｈｆ量の存在が望まれる。対照的に、いくつかの用途では、％Ｈｆの過剰な存在が有害である可能性があることが判明しており、これらの用途では、実施形態で４．４％未満、他の実施形態で３．１％未満、他の実施形態で２．７％未満、他の実施形態で１．４％未満の％Ｈｆ量が望ましいである。ある実施形態では、％Ｈｆは、ある理由または別の理由で有害または最適ではなく、これらの用途では、％Ｈｆがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。
ゲルマニウム（％Ｇｅ）の存在が望まれる用途もある。一実施形態では、％Ｇｅは、０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｇｅが制限される他の用途もある。他の実施形態では％Ｇｅは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ある実施形態において％Ｇｅが有害であるか、または何らかの理由で最適でない、所定の用途のために、これらの用途では、％Ｇｅがマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい。
アンチモン（％Ｓｂ）の存在が望まれる用途がある。一実施形態では、％Ｓｂは、０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらには他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｓｂが限定される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｓｂは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ある実施形態において％Ｓｂが有害であるか、または何らかの理由で最適でない場合、このような用途ではマグネシウムベース合金に％Ｓｂが存在しないことが好ましいとされる。
セリウム（％Ｃｅ）の存在が望まれる用途がある。一実施形態では、％Ｃｅは０．０００１％以上、他の実施形態では０．０９％以上、他の実施形態では０．４％以上、他の実施形態では０．９１％以上、他の実施形態では１．３９％以上、他の実施形態では２．１５％以上、他の実施形態では３．４％以上、他の実施形態では４．６％以上、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｃｅが制限される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｃｅは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．１％未満である。ある実施形態において％Ｃｅが有害であるか、または何らかの理由で最適でない、所与の用途がある場合、これらの用途ではマグネシウムベース合金に％Ｃｅが存在しないことが好ましい。
ベリリウム（％Ｂｅ）の存在が望まれる用途がある。一実施形態では、％Ｍｏは０．０００１％を超え、他の実施形態では０．０９％を超え、他の実施形態では０．４％を超え、他の実施形態では０．９１％を超え、他の実施形態では１．３９％を超え、他の実施形態では２．１５％を超え、他の実施形態では３．４％を超え、他の実施形態では４．６％を超え、他の実施形態では６．３％、さらに他の実施形態では７．１％を超えている。ただし、％Ｂｅが制限される他の用途も存在する。他の実施形態では％Ｂｅは９．３％未満、他の実施形態では７．４％未満、他の実施形態では６．３％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．１％未満、他の実施形態では２．４５％未満、他の実施形態では１．３％未満である。ここでは所定の用途において、ある実施形態では％Ｂｅが有害またはある理由または別の理由で最適ではないいくつかの応用もあり、これらの応用において％はマグネシウムベース合金からないことが好ましい。
前項で述べた元素は、個別に望まれてもよいし、いくつかの組み合わせ、あるいはすべての組み合わせが期待されてもよい。
セシウム、タンタル、タリウムの過剰な含有は有害であり、これらの用途では、％Ｃｓ＋％Ｔａ＋％Ｔｌの合計が０．２９以下、好ましくは０．１８％以下、より好ましくは０．８％以下、さらに好ましくは０．０８％以下（この文書で量が上限として言及されているすべての例で、元素の公称含有率が０％、公称欠測が可能なだけでなくしばしば望ましいので言及しない）．が好ましいことがわかってきた。
ある用途では、金と銀の過剰な含有は有害であり、これらの用途では、ある実施形態では％Ａｕ＋％Ａｇの合計が０．０９％未満、別の実施形態では好ましくは０．０４％未満、さらに別の実施形態では０．００８％未満、さらには０．００２％未満が望ましいことが分かっている。
％Ｇａ及び％Ｍｇの含有量が高い（共に０．５％以上）場合のある用途では、固溶、沈殿又は硬質第二相形成粒子のための硬化元素を有することがしばしば望ましいことが見出された。この意味で、これらの用途のための合計％Ｍｎ＋％Ｓｉ＋％Ｆｅ＋％Ｃｕ＋％Ｃｒ＋％Ｚｎ＋％Ｖ＋％Ｔｉ＋％Ｚｒは、一実施形態では、好ましくは０．０２％より大きい重量、別の実施形態では、より好ましくは０．３％、さらには別の実施形態では１．２％より高い重量であることが望まれる。
％Ｇａ含有量が０．１％より低い場合のいくつかの用途では、固溶体、沈殿、または硬質第２相形成粒子のための硬化元素にある程度の制限があることがしばしば望ましいことが見出された。この意味で、実施形態において、これらの用途のために、合計％Ｃｕ＋％Ｓｉ＋％Ｚｎは、望ましくは２１重量％未満であり、別の実施形態において、好ましくは１８％未満であり、別の実施形態においてより好ましくは９％未満、あるいは別の実施形態において３．８％未満でさえある。
含有率％Ｇａが１％未満であり、％Ｃｒが有意に存在する（３％と５％の間）場合、いくつかの用途では、固溶または沈殿のための硬化元素を有するか、または硬質粒子第二段階を形成することがしばしば望ましいことが見出されている。この意味で、実施形態における合計％Ｍｇ＋％Ｃｕは、これらの用途のために望ましくは０．５２重量％より高く、別の実施形態では好ましくは０．８２％より高く、より好ましくは１．２％より高く、さらに好ましくは３．２％より高くなる。および／または％Ｔｉ＋％Ｚｒの合計は、別の実施形態では０．０１２重量％を超え、好ましくは別の実施形態では００５５％を超え、より好ましくは別の実施形態では０．１２重量％を超え、さらに別の実施形態では０．５５％より高いことが望ましい。
ある種の用途、特に高い機械的強度、高温に対する高い耐性、および／または高い耐食性を必要とする用途では、ガリウム（％Ｇａ）とスカンジウム（％Ｓｃ）の組み合わせが非常に有益であることが判明している。これらの用途では、０．１２％Ｓｃｗｔ％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８２％以上、さらに好ましくは１．２％以上の含有率を有することがしばしば実施形態上望ましい。これらの用途では同時に０．１２％ｗｔ％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８％以上、さらに好ましくは２．２％以上、さらに好ましくは３．５％以上のＧａを有することがしばしば望まれる。これらの用途のいくつかのために、さらにマグネシウム（Ｍｇ％）を有することも興味深い、別の実施形態では、０．６重量％を超えるＭｇ、好ましくは１．２％を超える、より好ましくは別の実施形態では４．２％を超える、さらには別の実施形態では６％を超える％を有することが望ましい場合が多い。これらの用途のいくつかについて、特に改善された耐腐食性が要求される場合、別の実施形態においてしばしば０．０６重量％を超えるジルコニウム（％Ｚｒ）、好ましくは別の実施形態において０．２２％を超える、より好ましくは別の実施形態において０．５２％を超える、さらには別の実施形態において１．２％を超える存在も興味深いものである。明らかに、本明細書の他の全ての段落と同様に、任意の他の元素が、先行する段落および後続の段落に記載された量で存在することができる。
アルミニウムが低融点元素として使用される場合、またはマグネシウムなどの空気と接触して急速に酸化する他のタイプの粒子が低融点元素として使用される場合のいくつかの用途のために、アルミニウムが使用される。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として導入する）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらの用途においてしばしば０．００１％以上の含有量が、望ましくは０．０２％以上、より望ましくは０．１２％以上、さらに３．６％以上である。

【0141】

いくつかのアプリケーションでは、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素はアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる、高い窒素含有量で大気中で行われることは興味深いことである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかある；これらの用途のために、一実施形態ではＲＥは組成物から欠落している。
マグネシウム基合金中の化合物相の存在が有害となる用途もある。実施形態では、組成物中の化合物相の％は７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下であり、別の実施形態では１９％以下であり、別の実施形態では９％以下であり、別の実施形態では０．９％以下で、さらに別の実施形態ではマグネシウムベースの合金に化合物相が存在しない。マグネシウムベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途も存在する。別の実施形態では、マグネシウムベース合金中の化合物相の％は、０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらには別の実施形態では７３％である。
いくつかのアプリケーションのために、上記合金は、８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。
上記Ｍｇ合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載の他の実施形態のいずれかと任意に組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、復唱された数を含み、その後、サブ範囲に分解できる範囲を指す。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのマグネシウム合金の使用について言及するものである。
実施形態において、本発明は、ＡｌＧａ、ＮｉＧａ、ＣｕＧａ、ＭｇＧａ、ＳｎＧａ及びＭｇＧａ合金に言及するものである。実施形態において、これらのガリウム含有合金は、金属部品の高速かつ経済的な製造のために使用される。
実施形態において、本発明は、以下の組成を有するＡｌＧａ合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｕ：０－３０； ％Ｍｎ：０－４０； ％Ｆｅ：０－５； ％Ｚｎ：０－１５；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－１５； ％Ｖ：０－８；
％Ｔｉ：０－１０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｗ：０－１０；
％Ｎｉ：０－１５； ％Ｃｏ：０－２５； ％Ｓｎ：０－５０； ％Ｃｄ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｓ：０－２０； ％Ｍｏ：０－３； ％Ｒｂ：０－２０；
％Ｍｇ：０－８０（俗に言う０－２０）； ％Ｎｉ：０－１５；
残りはアルミニウムと微量元素で構成される
実施形態において、本明細書で表現される公称組成は、粉末混合物中の体積分率の低い粒子、及び／又は低融点合金の一般的な最終組成を指すことができる。セラミック強化材、グラフェン、ナノチューブまたは他のこれらのような非混和性粒子の存在が合金に含まれる場合の実施形態では、合金へのそれらの寄与は、上記の公称組成にカウントされない。
ここでいう微量元素とは、文脈上明らかに異なる場合を除き、Ｂ，Ｎ，Ｌｉ，Ｓｃ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｂｅ，Ｃａ，ＬａＳｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｇｅ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｃｅ，Ｃ，Ｈ，Ｈｅ，Ｏ，Ｆ，Ｎｅ，Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ａｒを含むがこれに限らない複数の元素を指す。Ｋ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ、Ｘｅ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ，Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ．本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連していることがある。
微量元素の存在がＡｌＧａ合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途があり、特にそれらが合金の融点に重要な影響を与える場合、合金中に存在する元素に依存する。ある実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらに０．０６％以下の含有量を有する。微量元素がＡｌＧａ合金に含まれないことが好ましい用途もある。
ＡｌＧａ合金が高いアルミニウム（％Ａｌ）含有量を有することが有利な用途もあるが、アルミニウムが合金の大半の成分である必要はない。一実施形態では、Ｇａが合金の主成分である。実施形態において％Ａｌは１．３％を超え、別の実施形態において６％を超え、別の実施形態において１３％を超え、別の実施形態において２７％を超え、別の実施形態において３９％を超え、別の実施形態において５３％を超え、別の実施形態において６９％を超え、さらに別の実施形態において８７％である。実施形態において％Ａｌは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ａｌは、アルミニウムベース合金中の多数決元素ではない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金を使用することが特に興味深いである。実施形態では、低い融点を有する合金を提供する低融点化合物を有することは特に興味深いことである。実施形態では、ＡｌＧａ合金は、０．１重量％以上、他の実施形態では２．２％以上、他の実施形態では３．６％以上、他の実施形態では５．４％以上、他の実施形態では６．２％以上、他の実施形態では８．３％以上他の実施形態では１２％以上他の実施形態では２１％以上他の実施形態では２９％以上他の実施形態では３６％以上、さらに他の実施形態では５４％の％Ｇａで構成されている。ＡｌＧａ合金の所望の特性によって他の用途もあり、時には合金のコストに基づいて、より低い量またはガリウムが興味深い、実施形態では４３％より低い。実施形態では％Ｇａは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、％Ｇａが合金から存在しないことが好ましい。一部の用途では、％Ｇａを％Ｂｉで完全にまたは部分的に置換できることが分かっている（実施形態では、置換は合金中の％Ｂｉの最大含有量が２０重量％になるまで行われ、％Ｇａが２０％を超える場合、％Ｂｉでの置換は部分的に行われ、他の元素での置換も可能である）。実施形態では、この置換により、本項で述べた％Ｇａ＋％Ｂｉの量の低融点合金を得ることも可能である。用途によっては、ガリウムの全置換が有利であり、これは％Ｇａ＋％Ｂｉが存在しないことを意味する。Ｇａを含まないことを意味する。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換することも興味深いことが分かっており、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深いかもしれません（つまり、合計は与えられた値と一致しているが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題のアイテムが何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途に有利であると考えられいる）。
実施形態において、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、は２．２重量％以上、他の実施形態において１２％以上、他の実施形態において２１％以上他の実施形態において２９％以上、他の実施形態において３６％以上、更に他の実施形態において５４％以上である。実施形態および用途によっては、合金の脆化を引き起こす傾向があるため、これらの元素の含有量を制限することができる。実施形態では、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６％未満である。４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。実施形態では、これらの元素のすべてが同時に合金中に存在することはない。実施形態では、％Ｂｉは合金に存在しない。実施形態では、％Ｇａは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｄは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｓは合金に含まれない。実施形態では、Ｓｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｐｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｚｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｒｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｉｎは合金に含まれない。
ＡｌＧａ合金の用途によっては、％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび／または％Ｔｉの存在が望ましいことが分かっているが、これらの元素は、合金全体の組成に依存して、少量の含有で合金の融点の上昇をもたらす元素であるため、その使用は慎重に行わなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｆｅの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｗの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称非存在である場合が存在する。
実施形態では、合金中の％Ｍｏの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｔｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．４；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．１；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．０１である。実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
ＡｌＧａ合金の用途によっては、％Ｃｏ、％Ｎｉ、％Ｃｒおよび％Ｖの存在が望ましいことが判明しているが、これらの元素は、合金全体の組成に依存して、少量の含有で合金の融点の上昇をもたらすが、その効果は％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび％Ｔｉによって生じるよりも低いため、その使用には注意しなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｖの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｏの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では６％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｒの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに、融点を上昇させる傾向がある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｎｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｎｉ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜１．６；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．８；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．１．実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
ある用途では銅（％Ｃｕ）の存在が望ましく、一実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましく０．０８％未満、別の実施形態ではさらに好ましく０．０２％未満、別の実施形態ではさらに０．００４％の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
ある用途ではマンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、一実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では０．２％以上、別の実施形態では１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、一実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
ある用途ではマグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では１．２％以上、別の実施形態では６．４％以上、あるいは別の実施形態では１８．３％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では２７．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では、４．重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
実施形態において、前の段落に記載された要素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが所望されるかもしれない。
実施形態において、ＡｌＧａ合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途がある。実施形態において、開示されたＡｌＧａ合金は、粉末混合物中の粉末形態の低融点合金として使用するのに特に好適である。実施形態では、ＡｌＧａ合金は、粉末の形態で製造される。
合金調製において、場合によっては、これらの元素は必ずしもＡｌＧａ合金に高純度状態で組み込まれる必要はないが、当該合金が十分に低い融点を有することを考えると、これらの元素の合金を使用することが経済的に興味深い場合が多い。実施形態では、ＡｌＧａ合金を得るために使用される合金の元素は、その組成中に微量元素として開示される他の元素を含む。
実施形態では、このＡｌＧａ合金は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための粉末混合物および本発明の方法において、粉末の形態で使用するのに適している。実施形態において、このＡｌＧａ合金は、粉末混合物中の低融点合金として使用される。実施形態では、このＡｌＧａ合金は、少なくとも低融点合金と高融点合金とを含む粉末混合物中の低融点合金として使用される。

【0142】

実施形態では、ＧａＡｌ合金は、８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下℃、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有する。
実施形態において、このＡｌＧａ合金は、金属または少なくとも部分的に金属成分を製造するための粉末混合物および本発明の方法において、粉末の形態で使用するのに好適である。実施形態では、このＡｌＧａ合金は、粉末混合物中の低融点合金として使用される。実施形態では、このＡｌＧａ合金は、少なくとも低融点合金と高融点合金とを含む粉末混合物中の低融点合金として使用される。
上述したいずれのＧａＡｌ合金も、それぞれの特徴が両立しない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するＣｕＧａ合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ａｌ：０－３０； ％Ｍｎ：０－４０； ％Ｆｅ：０－５； ％Ｚｎ：０－１５；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－１５； ％Ｖ：０－８；
％Ｔｉ：０－１０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｗ：０－１０；
％Ｎｉ：０－１５； ％Ｃｏ：０－２５； ％Ｓｎ：０－５０； ％Ｃｄ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｓ：０－２０； ％Ｍｏ：０－３； ％Ｒｂ：０－２０；
％Ｍｇ：０－８０（俗に言う０－２０）；
残りは銅と微量元素からなる
実施形態において、ここで表現される公称組成は、粉末混合物中の体積分率の低い粒子、および／または低融点合金の一般的な最終組成を指すことができる。セラミック強化材、グラフェン、ナノチューブまたは他のこれらのような非混和性粒子の存在が合金に含まれる場合の実施形態では、合金へのそれらの寄与は、上記の公称組成にカウントされない。
この文脈では、微量元素は、文脈が明確に他のものを示さない限り、Ｃ、Ｂ、Ｎ、Ｌｉ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｂｅ、Ｃａ、ＬａＳｅ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｃｅ、Ｃ、Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌを含むがこれに限らない、いくつかの要素を指しいる。Ａｒ、Ｋ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ、Ｘｅ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ。Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ．本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連していることがある。
微量元素の存在がＣｕＧａ合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途があり、特にそれらが合金の融点に重要な影響を与える場合、合金中に存在する元素に依存する。ある実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有量を有している。微量元素がＣｕＧａ合金に含まれないことが好ましい、所定の用途のための用途さえある。
ＣｕＧａ合金が高い銅（％Ｃｕ）含有量を有することが有利な用途もあるが、銅が合金の大半の成分である必要はない。一実施形態では、Ｇａが合金の主成分である。実施形態では％Ｃｕは１．３％以上、別の実施形態では３．１％以上、別の実施形態では４．１％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上とされる。実施形態において％Ｃｕは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ａｌは、ＣｕＧａ合金中の多数決元素ではない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金を使用することが特に興味深いである。実施形態では、低い融点を有する合金を提供する低融点化合物を有することは特に興味深いことである。実施形態において、ＣｕＧａ合金は、２．２重量％以上、他の実施形態では１２％以上、他の実施形態では２１％以上、他の実施形態では２９％以上、他の実施形態では３６％以上、さらに他の実施形態では５４％以上の％Ｇａから構成される。ＣｕＧａ合金の所望の特性に依存する他の用途があり、時には合金のコストにも基づいて、より低い量またはガリウムが興味深い、実施形態では４３％未満である。実施形態では％Ｇａは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、％Ｇａが合金から存在しないことが好ましい。一部の用途では、％Ｇａを％Ｂｉで完全にまたは部分的に置換できることが判明している（実施形態では、置換は合金中の％Ｂｉの最大含有量が２０重量％になるまで行われ、％Ｇａが２０％を超える場合、％Ｂｉでの置換は部分的であり、他の元素での置換も可能である）。実施形態では、この置換により、本項で述べた％Ｇａ＋％Ｂｉの量の低融点合金を得ることも可能である。用途によっては、ガリウムの全置換が有利であり、これは合金中に％Ｇａが存在しないことを意味する。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換することも興味深いことが分かっており、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（つまり、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途にとって有利となる）。
実施形態において、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、は２．２重量％以上、他の実施形態において１２％以上、他の実施形態において２１％以上他の実施形態において２９％以上、他の実施形態において３６％以上、さらに他の実施形態においては５４％以上である。実施形態および用途によっては、合金の脆化を引き起こす傾向があるため、これらの元素の含有量を制限することができる。実施形態では、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６％未満である。４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。実施形態では、これらの元素のすべてが同時に合金中に存在することはない。実施形態では、％Ｂｉは合金に存在しない。実施形態では、％Ｇａは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｄは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｓは合金に含まれない。実施形態では、Ｓｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｐｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｚｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｒｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｉｎは合金に含まれない。
ＣｕＧａ合金の用途によっては、％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび／または％Ｔｉの存在が望ましいことが分かっているが、合金全体の組成によっては、含有量が少ないと合金の融点の上昇をもたらす元素であるため、これらの使用は慎重に行われなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｆｅの含有量は０．３％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が同時に合金中に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
ある実施形態では、合金中の％Ｗの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称非存在である場合が存在する。
実施形態では、合金中の％Ｍｏの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｔｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．４；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．１；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．０１である。実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
ＣｕＧａ合金の用途によっては、％Ｃｏ、％Ｎｉ、％Ｃｒおよび％Ｖの存在が望ましいことが分かっているが、これらの元素は、その効果は％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび／または％Ｔｉによって生じるよりも小さいが、合金の全体組成に依存して少量含まれると合金の融点の上昇を生じる元素であるため、その使用には注意しなければならない。
実施形態では、合金中の％Ｖの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過剰な上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
ある実施形態では、合金中の％Ｃｏの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｒの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに、融点を上昇させる傾向がある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｎｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｎｉ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜１．６；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．８；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．１．実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
ある用途ではアルミニウム（％Ａｌ）の存在が望ましく、実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましく０．０８％未満、別の実施形態ではさらに好ましく０．０２％未満、別の実施形態ではさらに０．００４％の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
ある用途ではマンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、一実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では０．２％以上、別の実施形態では１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、一実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
ある用途ではマグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では１．２％以上、別の実施形態では６．４％以上、あるいは別の実施形態では１８．３％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では２７．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では、４．重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
実施形態において、前の段落に記載された要素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが所望されるかもしれない。
実施形態において、ＣｕＧａ合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途が存在する。実施形態において、開示されたＣｕＧａ合金は、粉末混合物中の粉末形態の低融点合金として使用するのに特に好適である。実施形態において、ＣｕＧａ合金は、粉末の形態で製造される。
合金調製において、場合によっては、これらの元素は必ずしもＣｕＧａ合金に高純度状態で組み込まれる必要はないが、当該合金が十分に低い融点を有することを考えると、これらの元素の合金を使用することが経済的に興味深い場合が多い。実施形態では、ＣｕＧａ合金を得るために使用される合金の元素は、その組成中に微量元素として開示された他の元素を含む。
実施形態では、ＣｕＧａ合金は、８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下℃、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有する。
実施形態において、このＣｕＧａ合金は、金属または少なくとも部分的に金属成分を製造するための粉末混合物および本発明の方法において、粉末の形態で使用するのに好適である。実施形態において、このＣｕＧａ合金は、粉末混合物中の低融点合金として使用される。実施形態では、このＣｕＧａ合金は、少なくとも低融点合金と高融点合金とを含む粉末混合物中の低融点合金として使用される。
上述したＣｕＧａ合金は、それぞれの特徴が相容れない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることが可能である。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するＳｎＧａ合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｕ：０－３０； ％Ｍｎ：０－４０； ％Ｆｅ：０－５； ％Ｚｎ：０－１５；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－１５； ％Ｖ：０－８；
％Ｔｉ：０－１０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｗ：０－１０；
％Ｎｉ：０－１５； ％Ｃｏ：０－２５； ％Ａｌ：０－５０； ％Ｃｄ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｓ：０－２０； ％Ｍｏ：０－３； ％Ｒｂ：０－２０；
％Ｍｇ：０－８０（俗に言う０－２０）；
残りは錫（Ｓｎ）および微量元素からなる。
実施形態において、本明細書で表される公称組成は、粉末混合物中の体積分率の低い粒子、および／または低融点合金の一般的な最終組成を指すことができる。セラミック強化材、グラフェン、ナノチューブまたは他のこれらのような非混和性粒子の存在が合金に含まれる場合の実施形態では、合金へのそれらの寄与は、上記の公称組成にカウントされない。
この文脈では、微量元素とは、文脈上明らかにそうでない場合を除き、以下のようないくつかの元素を指す。Ａｒ、Ｋ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ、Ｘｅ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ，Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ．本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連していることがある。
微量元素の存在は、ＳｎＧａ合金の全体的な特性にとって有害であり、特に、合金中に存在する元素に応じて、合金の融点に重要な影響を与える場合、いくつかの用途がある。ある実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％またはさらに０．０６％未満の含有量である。また、ＳｎＧａ合金に微量元素を含まないことが好ましい用途も存在する。
ＳｎＧａ合金が高いＳｎ含有量を有することが有利な用途もあるが、Ｓｎが合金の大半の成分であることは必要ない。実施形態では、Ｇａが合金の主成分である。実施形態において％Ｓｎは１．３％を超え、別の実施形態において６％を超え、別の実施形態において１３％を超え、別の実施形態において２７％を超え、別の実施形態において３９％を超え、別の実施形態において５３％を超え、別の実施形態において６９％を超え、さらに別の実施形態において８７％以上である。実施形態において％Ｓｎは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｓｎは、錫ベース合金中の多数決元素ではない。
特定の用途では、％Ｇａ、％Ｂｉ、％Ｒｂ、％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｐｂ、％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを有する合金を使用することが特に興味深い。実施形態では、低い融点を有する合金を提供する低融点化合物を有することは特に興味深いことである。実施形態では、ＳｎＧａ合金は、２．２重量％以上、他の実施形態では１２％以上、他の実施形態では２１％以上、他の実施形態では２９％以上、他の実施形態では３６％以上、さらに他の実施形態では５４％以上の％Ｇａから構成される。ＳｎＧａ合金の所望の特性に依存する他の用途があり、時には合金のコストにも基づいて、より低い量またはガリウムが興味深い、実施形態では４３％より低い。実施形態では、％Ｇａは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、％Ｇａが合金から存在しないことが好ましい。ある用途では、％Ｇａの全部または一部を％Ｂｉで置換することができることが判明している（実施形態では、置換は合金中の％Ｂｉの最大含有量が２０重量％になるまで行われ、％Ｇａが２０％を超える場合、％Ｂｉによる置換は部分的で、他の元素による置換も可能）実施形態では、この置換により％Ｇａ＋％Ｂｉについて本項で述べた量の低融点合金を得ることも可能である。
用途によっては、ガリウムを完全に置換することが有利な場合がありいる。Ｇａが含まれないことを意味する。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換することも興味深いことが分かっている。
実施形態において、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、は２．２重量％以上、他の実施形態において１２％以上、他の実施形態において２１％以上他の実施形態において２９％以上、他の実施形態において３６％以上、さらに他の実施形態において５４％以上である。実施形態および用途によっては、合金の脆化を引き起こす傾向があるため、これらの元素の含有量を制限することができる。実施形態では、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満とする。実施形態では、これらの元素のすべてが合金中に同時に存在することはない。実施形態では、％Ｂｉは合金に存在しない。実施形態では、％Ｇａは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｄは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｓは合金に存在しない。実施形態では、％Ｐｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｚｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｒｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｉｎは合金に含まれない。
ＳｎＧａ合金の用途によっては、％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび／または％Ｔｉの存在が望ましいことが分かっているが、合金全体の組成によっては、少量の含有で合金の融点の上昇をもたらす元素であるため、これらの使用は慎重に行わなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｆｅの含有量は０．３％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｗの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
ある実施形態では、合金中の％Ｍｏの含有量は０．３％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％アルミニウムの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では０．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では０．０９重量％未満、別の実施形態では０．００９重量％未満、さらに別の実施形態では０．０００３％未満の含有量が望まれる。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．４；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．１；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．０１である。実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
ＳｎＧａ合金の用途によっては、％Ｃｏ、％Ｎｉ、％Ｃｒ、％Ｖの存在が望ましいことが判明しているが、これらの元素は、合金全体の組成に依存して、その効果は％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏ、％Ｔｉによって生じるよりも小さいが、少量で合金の融点の上昇を生じる元素であるため、その使用には注意することが必要である。
実施形態では、合金中の％Ｖの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過剰な上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｏの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では６％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
ある実施形態では、合金中の％Ｃｒの含有量は０．３％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに、融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｎｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｎｉ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜１．６；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．８；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．１．実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
いくつかの用途では、銅（％Ｃｕ）の存在が望ましく、実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましく０．０８％未満、別の実施形態ではさらに好ましく０．０２％未満、別の実施形態ではさらに０．００４％の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
ある用途ではマンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、ある実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では０．２％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、一実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
ある用途ではマグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では１．２％以上、別の実施形態では６．４％以上、あるいは別の実施形態では１８．３％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では２７．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では、４．重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
実施形態において、前の段落に記載された要素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが所望されるかもしれない。
実施形態において、ＳｎＧａ合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途がある。実施形態において、開示されたＳｎＧａ合金は、粉末混合物中の粉末形態の低融点合金として使用するのに特に好適である。実施形態において、ＳｎＧａ合金は、粉末の形態で製造される。
合金調製において、場合によっては、これらの元素は必ずしもＳｎＧａ合金に高純度状態で組み込まれる必要はないが、当該合金が十分に低い融点を有することを考慮すると、これらの元素の合金を使用することが経済的に興味深い場合が多い。実施形態では、ＳｎＧａ合金を得るために使用される合金の元素は、その組成中に微量元素として開示される他の元素を含む。
実施形態において、このＳｎＧａ合金は、金属または少なくとも部分的に金属部品を製造するための粉末混合物および本発明の方法において、粉末の形態で使用するのに好適である。実施形態において、このＳｎＧａ合金は、粉末混合物中の低融点合金として使用される。実施形態では、このＳｎＧａ合金は、少なくとも低融点合金と高融点合金とを含む粉末混合物中の低融点合金として使用される。

【0143】

実施形態では、ＳｎＧａ合金は、８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下℃、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有する。
上述したＳｎＧａ合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、復唱された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を指す。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するＭｇＧａ合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｕ：０－３０； ％Ｍｎ：０－４０； ％Ｆｅ：０－５； ％Ｚｎ：０－１５；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－１５； ％Ｖ：０－８；
％Ｔｉ：０－１０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｗ：０－１０；
％Ｎｉ：０－１５； ％Ｃｏ：０－２５； ％Ｓｎ：０－５０； ％Ｃｄ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｓ：０－２０； ％Ｍｏ：０－３； ％Ｒｂ：０－２０；
残りはマグネシウムと微量元素で構成されている。
実施形態において、本明細書で表される公称組成は、粉末混合物中の体積分率の低い粒子、及び／又は低融点合金の一般的な最終組成を指すことができる。
実施形態では、セラミック強化材、グラフェン、ナノチューブまたは他のこれらのような非混和性粒子の存在も合金に含まれる場合、合金へのそれらの寄与は、上記の公称組成にカウントされない。
この文脈では、微量元素は、文脈が明確に他のものを示さない限り、Ａｌ、Ｂ、Ｎ、Ｌｉ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｂｅ、Ｃａ、ＬａＳｅ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｃｅ、Ｃ、Ｈ、Ｈｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌを含むがこれに限らないいくつかの元素を指しいる。Ａｒ、Ｋ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ、Ｘｅ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ。Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ．本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している場合がある。
微量元素の存在がＭｇＧａ合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途があり、特にそれらが合金の融点に重要な影響を及ぼす場合、合金中に存在する元素に依存する。ある実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、あるいは０．０６％以下の含有量である。微量元素がＭｇＧａ合金に存在しないことが好ましい所定の用途も存在する。
ＭｇＧａ合金は、高いマグネシウム含有量を有することが有利であるが、マグネシウムが合金の大部分の成分である必要はない用途がある。実施形態では、Ｇａは合金の主成分である。実施形態において％Ｍａｇｎｅｓｉｕｍは１．３％を超え、別の実施形態において６％を超え、別の実施形態において１３％を超え、別の実施形態において２７％を超え、別の実施形態において３９％を超え、別の実施形態において５３％を超え、別の実施形態において６９％を超え、さらに別の実施形態において８７％である。実施形態において％Ｍａｇｎｅｓｉｕｍは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｍａｇｎｅｓｉｕｍは、マグネシウムベース合金中の多数決元素ではない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金を使用することが特に興味深いである。実施形態では、低い融点を有する合金を提供する低融点化合物を有することは特に興味深いことである。実施形態において、ＭｇＧａ合金は、２．２重量％以上、他の実施形態において３．４％以上、他の実施形態において４．２％以上、他の実施形態において６．８％以上、他の実施形態において１２．１％以上、他の実施形態において２１％以上、他の実施形態において２９％以上、他の実施形態において３６％以上、さらに他の実施形態において５４％の％Ｇａから構成される。ＧａＡｌ合金の所望の特性によって他の用途もあり、時には合金のコストに基づいて、より低い量またはガリウムが興味深い、実施形態では４３％より低くなりいる。実施形態では％Ｇａは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、％Ｇａが合金から存在しないことが好ましい。ある用途では、％Ｇａの全部または一部を％Ｂｉで置換することができることが判明している（実施形態では、置換は合金中の％Ｂｉの最大含有量が２０重量％になるまで行われ、％Ｇａが２０％より大きい場合、％Ｂｉによる置換は部分となり、他の元素による置換も可能）実施形態では、この置換により％Ｇａ＋％Ｂｉについて本項で述べた量の低融点合金を得ることも可能である。用途によっては、ガリウムの全置換が有利な場合がある。Ｇａを含まないことを意味する。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換することも興味深いことが分かっており、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深いかもしれません（つまり、合計は与えられた値と一致しているが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途に有利になりいる）。
実施形態において、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、は２．２重量％以上、他の実施形態において１２％以上、他の実施形態において２１％以上他の実施形態において２９％以上、他の実施形態において３６％以上、更に他の実施形態において５４％以上である。実施形態および用途によっては、合金の脆化を引き起こす傾向があるため、これらの元素の含有量を制限することができる。実施形態では、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６％未満である。４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。実施形態では、これらの元素のすべてが同時に合金中に存在するわけではない。実施形態では、％Ｂｉは合金に存在しない。実施形態では、％Ｇａは合金に存在しない。実施形態において、％Ｃｄは、合金に存在しない。実施形態では、％Ｃｓは合金に含まれない。実施形態では、Ｓｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｐｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｚｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｒｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｉｎは合金に含まれない。
ＭｇＧａ合金の用途によっては、％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび／または％Ｔｉの存在が望ましいことが分かっているが、合金全体の組成によっては、含有量が少ないと合金の融点の上昇をもたらす元素であるため、これらの使用は慎重に行わなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｆｅの含有量は０．３％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
ある実施形態では、合金中の％Ｗの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称非存在である場合が存在する。
実施形態では、合金中の％Ｍｏの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｔｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．４；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．１；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．０１である。実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
ＭｇＧａ合金の用途によっては、％Ｃｏ、％Ｎｉ、％Ｃｒおよび％Ｖの存在が望ましいことが判明しているが、これらの元素は、合金全体の組成に依存して、少量の含有で合金の融点の上昇をもたらすが、その効果は％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび％Ｔｉによって生じるよりも低いため、その使用には注意しなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｖの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過剰な上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれる。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｏの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では６％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｒの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに、融点を上昇させる傾向がある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｎｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｎｉ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜１．６；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．８；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．１．実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
ある用途では銅（％Ｃｕ）の存在が望ましく、一実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましく０．０８％未満、別の実施形態ではさらに好ましく０．０２％未満、別の実施形態ではさらに０．００４％の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
ある用途ではマンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、一実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では０．２％以上、別の実施形態では１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、一実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
ある用途ではマグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では１．２％以上、別の実施形態では６．４％以上、あるいは別の実施形態では１８．３％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では２７．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では、４．重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
実施形態において、前の段落に記載された要素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが所望されるかもしれない。
実施形態において、ＭｇＧａ合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途が存在する。実施形態において、開示されたＭｇＧａ合金は、粉末混合物中の粉末形態の低融点合金として使用するのに特に好適である。実施形態において、ＭｇＧａ合金は、粉末の形態で製造される。
合金の調製において、これらの元素は必ずしも高純度の状態でＭｇＧａ合金に組み込む必要はないが、当該合金が十分に低い融点を有することを考慮すると、これらの元素の合金を使用することが経済的に興味深い場合が多い。実施形態では、ＭｇＧａ合金を得るために使用される合金の元素は、その組成中に微量元素として開示される他の元素を含む。
実施形態において、このＭｇＧａ合金は、金属または少なくとも部分的に金属成分を製造するための粉末混合物および本発明の方法において、粉末の形態で使用するのに好適である。実施形態において、このＭｇＧａ合金は、粉末混合物中の低融点合金として使用される。実施形態では、このＭｇＧａ合金は、少なくとも低融点合金と高融点合金とを含む粉末混合物中の低融点合金として使用される。

【0144】

実施形態では、ＭｇＧａ合金は、８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有する。
上述したＭｇＧａ合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、復唱された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するＭｎＧａ合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｕ：０－３０； ％Ａｌ：０－４０； ％Ｆｅ：０－５； ％Ｚｎ：０－１５；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－１５； ％Ｖ：０－８；
％Ｔｉ：０－１０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｗ：０－１０；
％Ｎｉ：０－１５； ％Ｃｏ：０－２５； ％Ｓｎ：０－５０； ％Ｃｄ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｓ：０－２０； ％Ｍｏ：０－３； ％Ｒｂ：０－２０；
％Ｍｇ：０－８０（俗に言う０－２０）；
残りはマンガンおよび微量元素で構成される。
実施形態において、ここで表現される公称組成は、粉末混合物中の体積分率の低い粒子、及び／又は低融点合金の一般的な最終組成を指すことができる。実施形態では、セラミック強化材、グラフェン、ナノチューブまたは他のこれらのような非混和性粒子の存在も合金に含まれる場合、合金へのそれらの寄与は、上記の公称組成にカウントされない。
ここでいう微量元素とは、文脈上明らかに異なる場合を除き、Ｂ，Ｎ，Ｌｉ，Ｓｃ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｂｅ，Ｃａ，ＬａＳｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｇｅ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｃｅ，Ｃ，Ｈ，ＨｅＯ，Ｆ，Ｎｅ，Ｎａ，Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ａｒを含むが、これらに限らない複数の元素を指す。Ｋ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ、Ｘｅ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ，Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ．本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連していることがある。
微量元素の存在がＭｎＧａ合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途があり、特にそれらが合金の融点に重要な影響を与える場合、合金中に存在する元素に依存する。ある実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％または０．０６％未満の含有量であった。微量元素がＭｎＧａ合金に存在しないことが好ましい、所定の用途のための用途さえある。
ＭｎＧａ合金は、高いマンガン含有量を有することが有利であるが、マンガンが合金の大部分である必要はない用途も存在する。実施形態では、Ｇａは合金の主成分である。実施形態では％Ｍａｎｇａｎｅｓｅは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％を超え、別の実施形態では５３％を超え、別の実施形態では６９％超え、さらに別の実施形態では８７％超である。実施形態において％Ｍａｎｇａｎｅｓｅは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｍａｎｇａｎｅｓｅは、マンガン系合金中の多数決元素ではない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金を使用することが特に興味深いである。実施形態では、低い融点を有する合金を提供する低融点化合物を有することは特に興味深いことである。実施形態において、ＭｎＧａ合金は、２．２重量％以上、他の実施形態において３．８％以上、他の実施形態において６．８％以上、他の実施形態において９．３％以上、他の実施形態において１２．２％以上、他の実施形態において２１％以上、他の実施形態において２９％以上、他の実施形態において３６％以上、さらに他の実施形態において５４％の％Ｇａから構成される。ＭｎＧａ合金の所望の特性に依存する他の用途があり、時には合金のコストにも基づいて、より低い量またはガリウムが興味深い、実施形態では４３％未満である。実施形態では％Ｇａは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、％Ｇａが合金から存在しないことが好ましい。ある用途では、％Ｇａの全部または一部を％Ｂｉで置換することができることが判明している（実施形態では、置換は合金中の％Ｂｉの最大含有量が２０重量％になるまで行われ、％Ｇａが２０％より大きい場合、％Ｂｉによる置換は部分となり、他の元素による置換も可能）実施形態では、この置換により％Ｇａ＋％Ｂｉについて本項で述べた量の低融点合金を得ることも可能である。用途によっては、ガリウムの全置換が有利な場合がある。Ｇａを含まないことを意味する。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換することも興味深いことが分かっており、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深いかもしれません（つまり、合計は与えられた値と一致しているが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途に有利になりいる）。
実施形態において、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、は２．２重量％以上、他の実施形態において１２％以上、他の実施形態において２１％以上他の実施形態において２９％以上、他の実施形態において３６％以上、更に他の実施形態において５４％以上である。実施形態および用途によっては、合金の脆化を引き起こす傾向があるため、これらの元素の含有量を制限することができる。実施形態では、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％、他の実施形態では１５％未満、他の実施形態では１５％未満である。
他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。実施形態では、これらの元素のすべてが合金中に同時に存在することはない。実施形態では、％Ｂｉは合金に存在しない。実施形態では、％Ｇａは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｄは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｓは合金に含まれない。実施形態では、Ｓｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｐｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｚｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｒｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｉｎは合金に含まれない。
ＭｎＧａ合金の用途によっては、％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏ、％Ｔｉの含有が望ましいことが分かっているが、合金全体の組成によっては、含有量が少ないと合金の融点上昇をもたらす元素であるため、その使用は慎重に行わなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｆｅの含有量は０．３％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が同時に合金中に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｗの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称非存在である場合が存在する。
実施形態では、合金中の％Ｍｏの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｔｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．４；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．１；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．０１である。実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
ＭｎＧａ合金の用途によっては、％Ｃｏ、％Ｎｉ、％Ｃｒおよび％Ｖの存在が望ましいことが判明しているが、これらの元素は、合金全体の組成に依存して、少量の含有で合金の融点の上昇をもたらすが、その効果は％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび％Ｔｉによって生じるよりも低いため、その使用には注意しなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｖの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過剰な上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれる。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｏの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では６％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｒの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに、融点を上昇させる傾向がある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｎｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｎｉ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜１．６；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．８；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．１．実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
いくつかの用途では、銅（％Ｃｕ）の存在が望ましく、実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましく０．０８％未満、別の実施形態ではさらに好ましく０．０２％未満、別の実施形態ではさらに０．００４％の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
ある用途ではアルミニウム（％Ａｌ）の存在が望ましく、ある実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では０．２％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、一実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
ある用途ではマグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では１．２％以上、別の実施形態では６．４％以上、あるいは別の実施形態では１８．３％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では２７．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．２重量％未満の含有量が望ましいとされている。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
実施形態において、前の段落に記載された要素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが望まれるかもしれない。
実施形態では、ＭｎＧａ合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途がある。実施形態において、開示されたＭｎＧａ合金は、粉末混合物中の粉末形態の低融点合金として使用するのに特に好適である。実施形態では、ＭｎＧａ合金は、粉末の形態で製造される。
合金調製において、場合によっては、これらの元素は必ずしもＭｎＧａ合金に高純度状態で組み込まれる必要はないが、当該合金が十分に低い融点を有することを考えると、これらの元素の合金を使用することが経済的に興味深い場合が多い。実施形態では、ＭｎＧａ合金を得るために使用される合金の元素は、その組成中に微量元素として開示される他の元素を含む。
実施形態において、このＭｎＧａ合金は、金属または少なくとも部分的に金属成分を製造するための粉末混合物および本発明の方法において、粉末の形態で使用するのに好適である。実施形態において、このＭｎＧａ合金は、粉末混合物中の低融点合金として使用される。実施形態では、このＭｎＧａ合金は、少なくとも低融点合金と高融点合金とを含む粉末混合物中の低融点合金として使用される。

【0145】

実施形態では、ＭｎＧａ合金は、８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を持っている。
上述したＭｎＧａ合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、復唱された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するＮｉＧａ合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｕ：０－３０； ％Ａｌ：０－４０； ％Ｆｅ：０－５； ％Ｚｎ：０－１５；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－１５； ％Ｖ：０－８；
％Ｔｉ：０－１０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｗ：０－１０；
％Ａｌ：０－３０； ％Ｃｏ：０－２５； ％Ｓｎ：０－５０； ％Ｃｄ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｓ：０－２０； ％Ｍｏ：０－３； ％Ｒｂ：０－２０；
％Ｍｇ：０－８０（俗に言う０－２０）；
残りはニッケルおよび微量元素で構成される。
実施形態において、ここで表現される公称組成は、粉末混合物中の体積分率が低い粒子、及び／又は低融点合金の一般的な最終組成を指すことができる。実施形態では、セラミック強化材、グラフェン、ナノチューブまたは他のこれらのような非混和性粒子の存在が合金に含まれる場合、合金へのそれらの寄与は、上記の公称組成にカウントされない。
ここでいう微量元素とは、文脈上明らかに異なる場合を除き、Ｂ，Ｎ，Ｌｉ，Ｓｃ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｂｅ，Ｃａ，ＬａＳｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｇｅ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｃｅ，Ｃ，Ｈ，Ｈｅ，Ｏ，Ｆ，Ｎｅ，Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ａｒを含むがこれに限らないいくつかの元素を指す。Ｋ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ、Ｘｅ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ，Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ．本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の含有量を１．８％未満の量に制限することが重要であることを見出した。

好ましくは０．８％以下、より好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０３％以下の重量で、単独および／または組み合わせて使用する。
微量元素は、鋼のコスト低減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連していることがある。
微量元素の存在がＮｉＧａ合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途があり、特にそれらが合金の融点に重要な影響を及ぼす場合、合金中に存在する元素に依存する。ある実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％または０．０６％未満の含有量であった。微量元素がＮｉＧａ合金に存在しないことが好ましい所定の用途も存在する。
ＮｉＧａ合金が高いニッケル含有量を有することが有利な用途もあるが、ニッケルが合金の大半の成分である必要はない。実施形態では、Ｇａが合金の主成分である。実施形態において％Ｎｉｃｋｅｌは１．３％を超え、別の実施形態において６％を超え、別の実施形態において１３％を超え、別の実施形態において２７％を超え、別の実施形態において３９％を超え、別の実施形態において５３％を超え、別の実施形態において６９％を超え、さらに別の実施形態において８７％以上である。実施形態において％Ｎｉｃｋｅｌは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｎｉｃｋｅｌは、ニッケルベース合金中の多数決元素ではない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金を使用することが特に興味深いである。実施形態では、低い融点を有する合金を提供する低融点化合物を有することは特に興味深いことである。実施形態において、ＮｉＧａ合金は、２．２重量％以上、他の実施形態では１２％以上、他の実施形態では２１％以上、他の実施形態では２９％以上、他の実施形態では３６％以上、さらに他の実施形態では５４％以上の％Ｇａから構成される。ＮｉＧａ合金の所望の特性に依存する他の用途があり、時には合金のコストにも基づいて、より低い量またはガリウムが興味深い、実施形態では４３％未満である。実施形態では％Ｇａは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６．４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。ある実施形態において％Ｇａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない、所定の用途のためのいくつかのアプリケーションがあっても、これらのアプリケーションでは、％Ｇａが合金から存在しないことが好ましい。ある用途では、％Ｇａの全部または一部を％Ｂｉで置換することができることが判明している（実施形態では、置換は合金中の％Ｂｉの最大含有量が２０重量％になるまで行われ、％Ｇａが２０％より大きい場合、％Ｂｉによる置換は部分的で、他の元素による置換も可能）実施形態では、この置換により％Ｇａ＋％Ｂｉについてこのパラグラフで述べた量を有する低融点合金を得ることも可能である。用途によっては、ガリウムの全置換が有利な場合がある。Ｇａを含まないことを意味する。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換することも興味深いことが分かっており、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深いかもしれません（つまり、合計は与えられた値と一致しているが、いずれかの元素を欠き、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途に有利になりいる）。
実施形態において、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、は２．２重量％以上、他の実施形態において１２％以上、他の実施形態において２１％以上他の実施形態において２９％以上、他の実施形態において３６％以上、更に他の実施形態において５４％以上である。実施形態および用途によっては、合金の脆化を引き起こす傾向があるため、これらの元素の含有量を制限することができる。実施形態では、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎは２９重量％未満、他の実施形態では２２％未満、他の実施形態では１６％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では６％未満である。４％未満、他の実施形態では４．１％未満、他の実施形態では３．２％未満、他の実施形態では２．４％未満、他の実施形態では１．２％未満である。実施形態では、これらの元素のすべてが同時に合金中に存在することはない。実施形態では、％Ｂｉは合金に存在しない。実施形態では、％Ｇａは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｄは合金中に存在しない。実施形態では、％Ｃｓは合金に含まれない。実施形態では、Ｓｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｐｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｚｎは合金に含まれない。実施形態では、％Ｒｂは合金に含まれない。実施形態では、％Ｉｎは合金に含まれない。
ＮｉＧａ合金の用途によっては、％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび／または％Ｔｉの存在が望ましいことが分かっているが、これらの元素は、合金全体の組成に依存して、少量の含有で合金の融点の上昇をもたらす元素であるため、その使用は慎重に行わなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｆｅの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｗの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、あるいは別の実施形態では６％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称非存在である場合が存在する。
実施形態では、合金中の％Ｍｏの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。実施形態において、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｔｉの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では１．９％以上とする。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．４；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．１；別の実施形態では、％Ｆｅ＋％Ｗ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＜０．０１である。実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
ＮｉＧａ合金の用途によっては、％Ｃｏ、％Ｃｒおよび％Ｖの存在が望ましいことが判明しているが、これらの元素は、合金全体の組成に依存して、少量の含有で、合金の融点の上昇をもたらすが、その効果は％Ｆｅ、％Ｗ、％Ｍｏおよび％Ｔｉによって生じるよりも低いため、その使用は慎重に行わなければならない。
ある実施形態では、合金中の％Ｖの含有量は０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では４％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過剰な上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。９重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれる。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｏの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では６％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに融点を上げる傾向のある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では３％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、合金中の％Ｃｒの含有量は、０．３重量％以上、別の実施形態では０．６％以上、別の実施形態では１．２％以上、更には別の実施形態では１．９％以上である。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害で、融点の過度の上昇を引き起こし、さらに、融点を上昇させる傾向がある他の元素が合金中に同時に存在する場合、それらの場合、一実施形態では１．２％未満の含有量である。２重量％以下、別の実施形態では０．４重量％以下、別の実施形態では０．０９重量％以下、別の実施形態では０．００９重量％以下、さらに別の実施形態では０．０００３重量％以下が望まれている。一実施形態では、所望の公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜１．６；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．８；別の実施形態では、％Ｃｏ＋％Ｃｒ＋％Ｖ＜０．１．実施形態では、それらのいずれかが存在しなくてもよい。
いくつかの用途では、銅（％Ｃｕ）の存在が望ましく、実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では好ましくは０．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では好ましく０．０８％未満、別の実施形態ではさらに好ましく０．０２％、別の実施形態では０．００４％未満さえの含量を望ましいとされる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
ある用途ではアルミニウム（％Ａｌ）の存在が望ましく、ある実施形態では０．０６重量％以上、別の実施形態では０．２％以上、別の実施形態では１．２％以上、さらに別の実施形態では６％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、一実施形態では１４．８重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では６．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では４．３重量％未満の含有量が望ましい。重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態ではより好ましくは０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
ある用途ではマグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、一実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では１．２％以上、別の実施形態では６．４％以上、あるいは別の実施形態では１８．３％以上の含有量であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、ある実施形態では２７．３重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では２２．６重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では１４．４重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では９．２重量％未満の含有量が望ましく、別の実施形態では、４．重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では２．３重量％未満の含有量が望まれ、別の実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、実施形態では０．２重量％未満、別の実施形態では０．０８％未満、別の実施形態では０．０２％未満、さらには別の実施形態では０．００４％未満の含有量のものが望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または公称欠乏である場合がある。
実施形態において、前の段落に記載された要素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが所望されるかもしれない。
実施形態において、ＮｉＧａ合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途がある。実施形態において、開示されたＮｉＧａ合金は、粉末混合物中の粉末形態の低融点合金として使用するのに特に好適である。実施形態では、ＮｉＧａ合金は、粉末の形態で製造される。
合金調製において、場合によっては、これらの元素は必ずしもＮｉＧａ合金に高純度状態で組み込まれる必要はないが、しばしば、当該合金が十分に低い融点を有することを考えると、これらの元素の合金を用いることが経済的により興味深い。実施形態では、ＮｉＧａ合金を得るために使用される合金の元素は、その組成中に微量元素として開示される他の元素を含む。
実施形態において、このＮｉＧａ合金は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための粉末混合物および本発明の方法において、粉末の形態で使用するのに適している。実施形態において、このＮｉＧａ合金は、粉末混合物中の低融点合金として使用される。実施形態では、このＮｉＧａ合金は、少なくとも低融点合金と高融点合金とを含む粉末混合物中の低融点合金として使用される。

【0146】

実施形態では、ＮｉＧａ合金は、８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有する。
上述したＮｉＧａ合金は、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を指す。

【発明を実施するための形態】

【0147】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末から成る粉末混合物について述べる。一つの実態形態では、この少なくとも一つの金属粉末には、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、銅(Cu)、マグネシウム(Mg)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)およびチタン(Ti)のいずれかの粉末状合金を含む。一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属部品の製造のための粉末混合物の使用について述べる。

【0148】

一つの実態形態における、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合は、少なくとも鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、モリブデン、タングステン、アルミニウムまたはチタンのいずれかを含む既存の合金を指す。または本使用で明示された、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウム、チタン基合金、および後述する粉末混合物または本使用の方法に適しているいずれかの鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金をそれぞれ含む
既存のニッケル基合金の例えには、商業用純合金ニッケルや商業用低合金ニッケル(ニッケル200、ニッケル201、ニッケル205、ニッケル270、ニッケル290、パーマロイニッケル300、デュラロイニッケル301など)、ニッケル-クロミウム系やクロミウム-鉄系(合金600、ナイモニック合金、合金X750、合金718、合金X、ワスプロイ、合金625、合金g3/g30、合金c-276、合金690など)、鉄-ニッケル-クロミウム系合金(合金800、合金800HT、合金801、合金802、合金825など)、ニッケル-鉄系低膨張合金(インバー、合金42、合金52など)がある。既存のコバルト基合金の例えには、クローム、ニッケル、タングステンなどを含んだコバルト基物質合金(GradesMTEK6、R30006、MTEK21、R30021、MTEK31、R30031やハステロイ、FSK-414、F75、F799(類似した構成で若干異なる製造工程のCo-Cr-Mo系合金)、F90(Co-Cr-W-Ni系合金)、F562(Co-Ni-Mo-Ti系合金、ステライト)がある。既存のアルミニウム基合金の例えには、アルジンク、Al2024、Al6061、Al3003、ジュラルミン、アルクラッドなどがある。一つの実態形態におけるモリブデン基合金を含むが、それに限定されないものにはTZM、MHC、Mo-17.8Ni-4.3Cr-1.0Si-1.0Fe-0.8、Mo-3Mo2Cがある。既存のタングステン基合金の例には、タングステン-ニッケル-鉄系合金(HD17D、HD17.5、HD18D、HD18.5)、タングステン-ニッケル-銅系合金(HD17、HD18)、WHD13、WHD11、WHD14、WHD12、WHD15がある。既存のマグネシウム基合金の例には、マグノックス、AZ63、AZ81、AZ31、エレクトロン21、エレクトロン675がある。既存のチタン基合金の例には、Ti-5Al-2Sn-ELI、Ti-8SAl-1Mo-1V、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo、Ti-5Al-5Sn-2Zr-2Mo、IMI685、Ti1100、Ti6Al4Vなどがある。

【0149】

ひとつの実態形態における本発明は、少なくとも二つの金属粉末を含んだ粉末混合物について述べる。別の実態形態においては、粉末混合物には、異なった融点を有する少なくとも二つの金属粉末が含まれる。ひとつの実態形態においては、粉末混合物には、少なくとも一つの粉末状低融点合金や粉末状高融点合金が含まれる。ひとつの実態形態においては、この低融点粉末合金は、合金に加えられる際、低い含有量かつ低温度下で、あらゆるタイプの液相を示す合金の二次系状態図を有する要素を含んでいる鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムおよびチタン基合金の中から精選される。ひとつの実態形態においては、粉末状の低融点合金は、ガリウム(Ga)、ビスマス(Bi)、鉛(Pb)、ルビジウム(Rb)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、インジウム(In)、スズ(Sn)、カリウム(K)、ナトリウム(Na)、マンガン(Mn)、ホウ素(B)、スカンジウム(Sc)、ケイ素(Si)、マグネシウム(Mg)、またはそれらの組み合わせなどの、少なくとも一つの要素を含む鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムおよびチタン基合金から精選される。ひとつの実態形態においては、この低融点合金は、ガリウム合金、AlGa合金、CuGa合金、SnGa合金、MgGa合金、MnGa合金、NiGa合金、高マンガン含有合金、炭素（鋼）をさらに含む高マンガン含有Fe基合金、Mgを含むAl系合金、Scを含むAl系合金、Snを含むAl系合金、Alを90重量％超含有するAl系合金等が挙げられるから精選される。ひとつの実態形態においてこの高融点合金は、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデンのいずれかから精選される。ひとつの実態形態における本発明は、アルミニウムおよびチタン基合金の金属または少なくとも一部の金属性部品の製造のための粉末混合物の使用について述べる。ひとつの実態形態における粉末混合物は、さらに有機化合物を含む。ひとつの実態形態における低融点合金は、本資料に記述されている、低融点または低融点共晶を上昇させる要素などのうち少なくとも一つの要素を有する合金である、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金の中から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素などのうち少なくとも一つの要素を有する合金である、既存の鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金の中から精選される。

【0150】

一つの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素のうち少なくとも一つの要素を有する合金を含む鉄基合金である。

【0151】

一つの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素のうち少なくとも一つの要素を有する合金を含むニッケル(Ni)基合金である。

【0152】

一つの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素のうち少なくとも一つの要素を有する合金を含むコバルト(Co)基合金である。

【0153】

一つの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素のうち少なくとも一つの要素を有する合金を含む銅(Cu)基合金である。

【0154】

一つの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素のうち少なくとも一つの要素を有する合金を含むマグネシウム(Mg)基合金である。

【0155】

一つの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素のうち少なくとも一つの要素を有する合金を含むタングステン(W)基合金である。

【0156】

一つの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素のうち少なくとも一つの要素を有する合金を含むモリブデン(Mo)基合金である。

【0157】

一つの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素のうち少なくとも一つの要素を有する合金を含むアルミニウム(Al)基合金である。

【0158】

一つの実態形態における低融点合金は、低融点または低融点共晶を上昇させる要素のうち少なくとも一つの要素を有する合金を含むチタン(Ti)基合金である。

【0159】

一つの実態形態における低融点または低融点共晶を上昇させる要素は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、錫、カリウム、ナトリウム、マンガン、ボロン、スカンジウム、シリコン、および/またはマグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせなどから精選される。

【0160】

一つの実態形態における低融点合金は、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウム及びチタン基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液相の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。
一つの実態形態における低い含有量の要素とは、合金中の重量が20％以下の要素を指す。ほかの実態形態では16％以下、ほかの実態形態では12％以下、ほかの実態形態では9％以下、ほかの実態形態では7％以下、ほかの実態形態では4％以下、ほかの実態形態では1.8％以下、さらにほかの実態形態では0.3％以下とされる。

【0161】

ひとつの実態形態における相状態図とは、熱力学的に性質の異なった相が平衡状態で存在または共存する状態(％/重量、％/体積、％/原子量などの)を表す図表である。
ひとつの実態形態における二次系状態図とは、一定の温度や構成物に表れる平衡相を示す、温度-構成物(％/重量、％/体積、％/原子量など)図表である。

【0162】

一つの実態形態における低融点合金は、鉄基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液槽の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。

【0163】

一つの実態形態における低融点合金は、ニッケル基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液槽の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。

【0164】

一つの実態形態における低融点合金は、コバルト基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液槽の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。

【0165】

一つの実態形態における低融点合金は、銅基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液槽の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。

【0166】

一つの実態形態における低融点合金は、マグネシウム基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液槽の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。

【0167】

一つの実態形態における低融点合金は、タングステン基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液槽の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。

【0168】

一つの実態形態における低融点合金は、モリブデン基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液槽の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。

【0169】

一つの実態形態における低融点合金は、アルミニウム基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液槽の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。

【0170】

一つの実態形態における低融点合金は、チタン基合金の二次系状態図を有するいずれかの要素から選択される。また低い含有量及び低温下におけるいずれかの液槽の存在や、合金に加えられる際のより低い温度下での液相の形成は、拡散率を高める。

【0171】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせなどの中から選択された少なくとも一つの要素を含む、鉄、、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金の中から精選される。

【0172】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む鉄合金から精選される。

【0173】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含むニッケル合金から精選される。

【0174】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含むアルミニウム合金から精選される。

【0175】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含むコバルト合金から精選される。

【0176】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウムビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む銅合金から精選される。

【0177】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含むマグネシウム合金から精選される。

【0178】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含むタングステン合金から精選される。

【0179】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含むモリブデン合金から精選される。

【0180】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含むチタン合金から精選される。

【0181】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合わせなどから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存の鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせなどから選ばれた少なくとも一つの要素が加わった既存の鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金から精選される。

【0182】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存の鉄合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせに加えられた既存の鉄合金から精選される。

【0183】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存のニッケル合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせに加えられた既存のニッケル合金から精選される。

【0184】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存のアルミニウム合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせに加えられた既存のアルミニウム合金から精選される。

【0185】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存のコバルト合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせに加えられた既存のコバルト合金から精選される。

【0186】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存の銅合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせに加えられた既存の銅合金から精選される。

【0187】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存のマグネシウム合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせに加えられた既存のマグネシウム合金から精選される。

【0188】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存のタングステン合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせに加えられた既存のタングステン合金から精選される。

【0189】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存のモリブデン合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせに加えられた既存のモリブデン合金から精選される。

【0190】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、マグネシウム、スカンジウム、ケイ素、またはそれらのいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む既存のチタン合金から精選される。ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせに加えられた既存のチタン合金から精選される。

【0191】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらのいずれかの組み合わせなどから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述されている、新しい鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金から精選される。

【0192】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述のある鉄合金から精選される。

【0193】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述のあるニッケル合金から精選される。

【0194】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述のあるアルミニウム合金から精選される。

【0195】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述のあるコバルト合金から精選される。

【0196】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述のある銅合金から精選される。

【0197】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述のあるマグネシウム合金から精選される。

【0198】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述のあるタングステン合金から精選される。

【0199】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述のあるモリブデン合金から精選される。

【0200】

ひとつの実態形態における低融点合金は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはそれらいずれかの組み合わせから選ばれた少なくとも一つの要素を含む、本資料に記述のあるチタン合金から精選される。

【0201】

金属微粒子の大きさは、本発明の使用において非常に重要な点である。大まかに言えば、細かな粉末は、容易に凝固し、したがって高い最終密度を得ることができる。また、精細な細部になることで、高い精度で高い耐久性を得ることも可能になる。しかしながら、コストが上がるため、経済的に実現不可能な形状も出てくる。前述にある通り、通常は、求められた表面上の大きさは主要な構成物の表面上の大きさに関係しており、異なった表面上の大きさを異なった相に有することは、本発明において都合がいい。別段の記載がない限り、金属粉末の表面上の大きさはD50と示す。また間隙充填分布の他に、テーラードや不規則分布と呼ばれるものも、いくつかの使用においては好都合である。精細な細部や急速な拡散を要する使用に金属粉末を用いる場合、78ミクロンかそれ以下のかなり細かなD50の粉末が使用できる。できれば48ミクロンかそれ以下、18ミクロンかそれ以下、8ミクロンかそれ以下と、細かい粒子であればよりよい。その他の使用時では、D50が780ミクロンかそれ以下のかなり粗目の粉末でも使用可能で、380ミクロンかそれ以下、180ミクロンかそれ以下、120ミクロンかそれ以下と、細かくなるほどよりよい。いくつかの使用によっては、細かい粉末は不利になることもあり、D50が12ミクロンかそれ以上のものが求められることもある。さらには22ミクロンかそれ以上、42ミクロンかそれ以上、72ミクロンかそれ以上のものが求められる場合もある。いくつかの金属相が微粒子の状態で存在し、かつ大多数の金属粉末の割合が異なる相の大きさである時に後者のD50値が適応される。

【0202】

ひとつの実態形態における粒度分布(PSD)は、測定対象のサンプル粒子群にどういった大きさの粒子がどういった割合(総粒子量を100％とした場合の相対的な粒子量)で存在するかを示す指数である。体積、面積、長さ、そして数量は、粒子量の基準になる。しかしながら、体積基準は一般的にかなり使用されている。頻度分布は、目的の粒子サイズの範囲が異なる間隔に分かれた後、それぞれの粒子サイズの間隔に存在する粒子量をパーセンテージで示すものである。それに対し、累積分布(ふるいを通る粒子対象)は、特定の粒子サイズかそれ以下の粒子量の比率を示すものである。また頻度分布(ふるいに留まる粒子対象)は、特定の粒子サイズかそれ以上の粒子量の比率を示す。

【0203】

ひとつの実態形態における粒度分布は、シーブ法を用いて決められる。シーブ法は、シンプルで安価、さらに解釈が容易であることから、いまだ広く使用されている方法である。使用法は、ふるいに留まる量がある程度一定になるまでサンプルを振るというシンプルなものである。

【0204】

ひとつの実態形態における粒度分布は、レーザー散乱法を用いて決めるものである。この方法は、空気中または液体の中の粒子群にレーザー光線を照射した際に観察できる散乱光を分析するものである。照射の角度は、粒子のサイズが小さいほど大きくなるため、0.1-3000μmの大きさの粒子を測定するのに適している。精巧なデータプロセスや自動化の進歩により、この方法は、工場での粒度分布で圧倒的に使用されている方法である。この技術は比較的早く、非常に小さなサイズのサンプルにも使用できる。この技術の具体的な利点は、一連の分析プロセスのために、継続的な計測が可能な点である。レーザー回折は、照射された微粒子サンプルをレーザー光が通り過ぎる際に生じる光の角度の違いから粒度分布を測定する方法である。下の図で示される通り、大きな粒子は、照射したレーザー光と比較すると小さな角度で光が散乱し、小さな粒子の場合は、大きな角度で光が散乱する。散乱の角度差のデータは、ミー散乱理論を用いて散乱パターンを作成し、粒子サイズを測定した後、散乱角度の分析を行う。粒子サイズは、球体積相当径として報告される。今現在、レーザー散乱とフラウンホーファー回析(FD)の二つの手法があり、研究対象のサイズ範囲により選択される。DLSは、少量のナノメーターから、およそ１ミクロンのサイズのものに使用し、FDは1ミクロンからミリメーターサイズのものに使用する。ひとつの実態形態における粒度分布を決定する方法は、DLSである。ひとつの実態形態における粒度分布を決定する方法は、FDである。

【0205】

ひとつの実態形態における粉末のD50は、78ミクロンかそれ以下である。ほかの実態形態においては、48ミクロンかそれ以下、18ミクロンかそれ以下、8ミクロンかそれ以下と、それぞれの実態形態により異なる。

【0206】

ひとつの実態形態における粉末のD50は、780ミクロンかそれ以下である。ほかの実態形態においては、380ミクロンかそれ以下、180ミクロンかそれ以下、120ミクロンかそれ以下と、それぞれの実態形態により異なる。

【0207】

ひとつの実態形態における粉末混合物の最大の最頻値は、78ミクロンかそれ以下である。ほかの実態形態においては、48ミクロンかそれ以下、18ミクロンかそれ以下、8ミクロンかそれ以下と、それぞれの実態形態により異なる。

【0208】

ひとつの実態形態における粉末混合物の最大の最頻値は、780ミクロンかそれ以下である。ほかの実態形態においては、380ミクロンかそれ以下、180ミクロンかそれ以下、120ミクロンかそれ以下と、それぞれの実態形態により異なる。

【0209】

ひとつの実態形態における主要な金属粉末は、D50値が780ミクロンかそれ以下の場合は単峰性分布になる。他の実態形態においては380ミクロンかそれ以下であればよりよいとし、他の実態形態においては180ミクロンかそれ以下、120ミクロンかそれ以下、78ミクロンかそれ以下。48ミクロンかそれ以下、18ミクロンかそれ以下、8ミクロンかそれ以下、とそれぞれの実態形態によって異なり、小さい値であるほどよりよいとする
一つの実態形態における主要な金属粉末は、最頻値が780ミクロンかそれ以下の場合は二峰性分布となる。他の実態形態においては380ミクロンかそれ以下であればよりよいとし、他の実態形態においては180ミクロンかそれ以下、120ミクロンかそれ以下、78ミクロンかそれ以下。48ミクロンかそれ以下、18ミクロンかそれ以下、8ミクロンかそれ以下、とそれぞれの実態形態によって異なり、小さい値であるほどよりよいとする。

【0210】

一つの実態形態における主要な金属粉末は、最頻値が780ミクロンかそれ以下の場合は三峰性分布となる。他の実態形態においては380ミクロンかそれ以下であればよりよいとし、他の実態形態においては180ミクロンかそれ以下、120ミクロンかそれ以下、78ミクロンかそれ以下。48ミクロンかそれ以下、18ミクロンかそれ以下、8ミクロンかそれ以下、とそれぞれの実態形態によって異なり、小さい値であるほどよりよいとする。

【0211】

本発明において発明者は、ポリマーか少なくとも二つの異なる金属物質を含む材料の使用が、多くの使用において有益であるとみている。発明者は、金属の性質やその形態が、本発明により製造された部品の最終的な性質に重要な役割を担っているとみている。球状の形状や粒度分布に影響を与える粉末の形状も、表面の活性部位や最大限の体積分率を得るという点において併せて重要であるとみている。

【0212】

個々の金属粉末は、異なる大きさの統計分布により分類できる。一つの実態形態におけるこの分布は、個々群分布の平均値、中央値、最頻値などの統計パラメータにより分類できる。一つの実態形態において、その際の平均値とは、個々群の平均サイズ、中央値とは、個々群のサイズがサイズ値の50％以上または以下のサイズ、さらに最頻値とは、最大度数のサイズを示す。このように、粒度分布の種類により、表れるカーブが正規、歪み、多峰性などに分かれる。一つの実態形態における正規またはガウス分布は、カーブが対称かつ逆U字型であり、個々群の平均値と標準偏差を特徴とする。歪み分布は、左右非対称のカーブが特徴的で、一方の裾がもう一方の裾よりも短く、右に歪んだ分布または左に歪んだ分布に分けられる。一つの実態形態において、カーブが左右非対称な場合、中央値は特徴付けにおいて最もよいパラメーターである。本発明のある実態形態は、分布カーブのピークが異なるために二つのモード値が区別される二峰性粒度分布を含む。他の実態形態においては、三つ以上のモード値が存在する場合、三峰性、四峰性となる。

【0213】

粉末よりもかなり高い金属の体積分率が求められる場合には、球状に近くなり、粒度分布は細くなる。粉末の真球度は、粒子と同じ体積を有する球の表面積の間の比率と定義されている無次元パラメーターである。いくつかの使用で求められる粒子の表面積は、0.53以上であり、0.76以上、0.86以上、0.92以上と、大きな値であるほどより求められる。本発明において金属粒子の高い緊密化が必要となる場合、0.92以上の金属粉末の高い真球度がしばしば求められる。さらに、0.94以上、0.98以上、または1.0の高い真球度が値を増すほどにより好まれる。いくつかの使用における真球度については、大半の球状粒子の平均真球度の点から、大部分の粉末だけが評価される。使用される粉末の体積の60％以上を対象に平均値を算出するのが好ましく、78％以上、83％以上、96％以上と値が増すほどより好ましい。表面の活性部位が、焼結の間の拡散の質を決定要因となるいくつかの使用においては、粉末の表面の活性部位が広いほどよく、よって高い真球度である必要はなくなる。この場合の真球度は、0.94以下、0.88％以下、0.68％以下、0.48以下と値が低いほどよい。一つの実態形態における少なくとも部分的な金属粉末は、コーティングまたは包埋されている。図4に示されているような形状の実態形態における真球度とは、AM微粒子を示す。発明者は、本発明における多くの場合に、粒子分布と真球度に加え、使用された金属粉末の平均粒子サイズは、最終的な性質のみならず得られる形状に関しても、極めて重要な役割を担っているとみている。一つの実態形態における少なくとも二つの金属粉末および一つのポリマーの異なる粒群は、混合されている。有機物質は多くの場合、特有の粒度分布粉末状の混合物に加えられる。他の実態形態における金属粉末または異なる融点を有する二つ以上の粉末の混合物は、コーティングまたは包埋されている。図4に示されているような可能な形の実態形態におけるこのシステムは、金属粒度分布の場合と同じように理解し、そのサイズは、本資料を通して定義されている通り、AM微粒子を参考にする。優れた機械的性質の最終コンポネントが求められる事があるように、高密度が必要とされる場合は、金属混合物の高密度も求められ、球状粉末の場合はさらに、最密充填にできる限り近づけることが求められる。一つの実態形態における明確な高密度は、凝固作用が行われている間に起こりうる後の欠陥の発生を未然に防ぎ、また、これらを予測するためのいくつかのモデルもできている。一つの実態形態において、均一性のない粒度分布を考慮することは、充填密度を上げるために有益である。

【0214】

本資料の説明で明らかにされている通り、本発明における実施に際し、精度を決定づける重要なパラメーターの一つは、AM微粒子の大きさである。また他の実施においては金属粉末の大きさがそれに該当する。

【0215】

本資料の説明で明らかにされている通り、本発明における実施に際し、精度を決定づける重要なパラメーターの一つは、AM微粒子の大きさである。また他の実施においては金属粉末の大きさがそれに該当する。本発明の多くの実例にみられるように、こうした実例において、また製造スピードが優先される場合、必ずしも高い精度が必要なわけではない。AM微粒子の大きさによって決定する場合などは、AM微粒子の等価直径平均値が、22μ以上、55μ以上、102μ以上、220μ以上のものが使用可能であり、高い数値のものがより好まれる。同様の実例で、かつ、金属粉末の大きさによって精度が決まる技術においては、等価直径の平均値が16μ以上、32μ以上、52μ以上、106μ以上のものが、数値が高いほど好まれる。別の意味では、高い精度が望ましい場合で、精度がAM微粒子により決定付けられる場合、発明者はしばしば、AM微粒子の等価直径平均値が88μ以下、38μ以下、18μ以下、8μ以下のも使用できるとみている。なお数値が低いほどより好まれる。同様の実例で、かつ金属粉末の大きさにより精度が決まる技術においては、等価直径平均値が48μ以下のものがしばしば求められ、28μ以下であればよりよいとされる
一つの実態形態における使用されたAM微粒子は、等価直径の平均値が16μ以上、他の実態形態においては22μ以上、他の実態形態においては32μ以上、他の実態形態においては52μ以上、他の実態形態においては55μ以上、他の実態形態においては102μ以上、他の実態形態においては106μ以上、さらに他の実態形態においては220μ以上である。

【0216】

一つの実態形態における使用されたAM微粒子は、等価直径の平均値が88μ以下。他の実態形態においては38μ以下、他の実態形態においては18μ以下、さらに他の実態形態においては8μである。

【0217】

一つの実態形態においては、より密度の高い充填剤のために、二峰性分布を有するのがよいとする。また他の実態形態においても、さらに密度の高い充填剤のために、三峰性粒度分布を有するのがよいとする。これは、より複雑な粒子分布を要する特定の使用においても、例外ではない。

【0218】

こうした面では、適切な混合やさらに微粒子に含まれる金属粉の体積率にとっても、異なる大きさの粒子を選ぶことは、特に有益である。例としては、最密構造の主な位置を占める傾向のある大きさの主要な粉末が選ばれる。一つの実態形態においては、第二の粉末は、主要粒子の大きさよりも下のサイズ分布のものを選ぶことが好ましい。ある特定の使用においては、第二粉末の大きさは、八面体空隙を埋める傾向のある大きさのものが選ばれる。ある特定の使用においては、主要な粒子と第二の粒子の大きさの比率は、およそ1:0.414にしなければならない。いくつかの使用においては、第三の粒子の大きさは、主要な粒子と第二粒子の大きさよりも下の別のサイズ分布と一致する大きさのものが選ばれることが好ましい。ある特定の使用においては、第三の粒子は、四面体サイトを埋める傾向のある大きさのものが選ばれ、よって主要な粉末と第三の粉末の大きさの比率は、およそ1:0.225にしなければならない。

【0219】

高い機械的性質の最終コンポネントが求められる場合や、高い密度の金属粉末混合物が求められる場合、さらには、可能な限り最密充填の球状粉末が求められる場合などは、高い密度が必要となる。適切な混合やさらに微粒子に含まれる金属粉末の体積率にとって、異なる大きさの粒子を選ぶことは、特に有益である。例としては、最密構造の主な位置を占める傾向のある大きさの主要な粉末が選ばれ、同時に、第二粉末の大きさは、八面体空隙を埋める傾向のある大きさのものが選ばれる。なお大きさの比率は、およそ1:0.414にしなければならない。最終的に、第三粉末には四面体サイトを埋める傾向のある大きさのものが選ばれ、大きさの比率は、およそ1:0.225にしなければならない。

【0220】

一つの実態形態における粉末混合物は、主要な粉末と第二の粉末を有し、両者の比率は1:0.414である。他の実態形態における粉末混合物は、さらに第三の粉末を含み、主要な粉末と第三の粉末の比率は1:0.225である。一つの実態形態におけるこの比率は、主要な粉末のD50を基準にして決まる。他の実態形態においては、主要な粉末の最高モード値を基準に決まる。

【0221】

一つの実態形態における主要な粉末の八面体空隙や四面体空隙は、第二の粉末により完全に塞がっている。他の実態形態では、主要な粉末の3/4以下の八面体空隙および四面体空隙が、第二粉末により塞がっている。主要な粉末の1/2以下の八面体空隙および四面体空隙が、第二粉末により塞がっている。主要な粉末の1/3以下の八面体空隙および四面体空隙が、第二粉末により塞がっている。主要な粉末の1/4以下の八面体空隙および四面体空隙が、第二粉末により塞がっている。

【0222】

一つの実態形態では、主要な粉末の八面体空隙また四面体空隙は、第二粉末または第三粉末により塞がっている。他の実態形態では、主要な粉末の3/4以下の八面体空隙および四面体空隙が、第二粉末または第三粉末により塞がっている。他の実態形態では、主要な粉末の1/2以下の八面体空隙および四面体空隙が、第二粉末または第三粉末により塞がっている。他の実態形態では、主要な粉末の1/3以下の八面体空隙および四面体空隙が、第二粉末または第三粉末により塞がっている。他の実態形態では、主要な粉末の1/4以下の八面体空隙および四面体空隙が、第二粉末または第三粉末により塞がっている。

【0223】

一つの実態形態においては、適切な混合または微粒子に含まれる金属粉の体積率にとっても、異なる大きさの粒子を選ぶことは、特に有益である。例としては、最密構造の主な位置を占める傾向のある大きさの主要な粉末が選ばれる。一つの実態形態においては、主要の粒子の大きさよりも下のサイズ分布を有する第二の粉末を選ぶことが望ましい。ある特定の使用における第二粉末の大きさは、主要な粉末の空隙を塞ぐ傾向のある大きさのものが選ばれる。ある特定の使用における主要な粒子の大きさと第二の粒子の大きさの間の比率は、およそ1:0.125にしなければならない。いくつかの使用においては、第二の粉末ならびに、主要の粉末の空隙を塞ぐ大きさの第三の粉末が好まれる。例えとして、第二の粉末のコストが高い場合や、第二の粉末の構成に、粉末混合物に多く含まれることが望ましくない要素が含まれている場合の、主要の粉末と第三の粉末の大きさの比率は、およそ1:0.125にしなければならない。

【0224】

一つの実態形態における粉末混合物は、主要な粒子の大きさと第二の粒子の大きさの比率が1:0.125の主要な粉末と第二の粉末を有する。他の実態形態における粉末混合物は、主要な粒子と第三の粒子の大きさの比率が1:0.125の第三の粉末を含んでいる。一つの実態形態おけるこの比率は、主要な粉末のD50を基準にして決まる。また他の実態形態においては、主要な粉末の最高モード値を基準にして決まる。さらに他の実態形態においては、主要な粉末と1:0.125の比率を有する二つ以上の粉末を、粉末混合物に加える。

【0225】

一つの実態形態おいては、適切な混合または微粒子に含まれる金属粉の体積率にとっても、異なる大きさの粒子を選ぶことは、特に有益である。例としては、最密構造だけではなく、主要な粉末の最も大きな粒子間の空隙の主な位置を占める傾向のある大きさの主要な粉末が選ばれる。一つの実態形態においては、主要な粉末(主要な粉末の最高モード値の粒子)の最も大きい粒子と、小さな粒子の比率がおよそ1:0.125の主要粒度分布のこの二番目の大きさを選ぶことが望ましい。

【0226】

一つの実態形態における粉末混合物は、主要な粒子と粉末混合物に含まれる粒子の大きさの比率が1:0.154の粒子を含む。一つの実態形態におけるこれらの粒子は、主要な粉末由来のものである。他の実態形態におけるこれらの粒子は、第二の粉末由来である。さらに他の実態形態におけるこれらの粒子は、第三の粉末由来である。

【0227】

一つの実態形態において発明者は、性質の均一性の予想外の有益な効果を観察できた。具体例としては、主要な粒子の四面体または八面体空隙が完全に塞がれていてかつマイクロ偏析がない場合や、ラウンド分数が1/2、1/3、または1/4の場合などがある。近いラウンド分数とは、±10％以下、±8％以下、±4％以下、±2％以下または、ほぼ顕著ではない程度の差を指し、数値が低いほどより好まれる。

【0228】

一つの実態形態における主要な粉末とは、金属粉末全体の体積で最も高い比率を有する金属粉末を指す。

【0229】

一つの実態形態における主要な粉末は、金属粉末全体の重量で最も高い比率を有する金属粉末を指す。

【0230】

一つの実態形態において、主要な粉末は使用によっては、低融点合金を指す。またその他の使用によっては、高融点合金を指す。

【0231】

一つの実態形態における主要な金属粉末は、高融点合金を指す。

【0232】

一つの実態形態における主要な金属粉末は、粉末混合物中の高融点合金で最も高い重量比を有する高融点合金を指す。

【0233】

一つの実態形態における主要な粉末とは、粉末混合物中の高融点合金で最も高い体積比を有する高融点合金を指す。

【0234】

一つの実態形態における主要な粉末とは、低融点合金を指す。

【0235】

一つの実態形態における主要な粉末とは、粉末混合物中の低融点合金で、最も高い重量比を有する低融点合金を指す。

【0236】

一つの実態形態における主要な粉末とは、粉末混合物中の低融点合金で、最も高い体積比を湯数る低融点合金を指す。

【0237】

一つの実態形態においては、より小さな粒子を有することが望ましい(この資料内では小さな粒子と記す)。一つの実態形態における主要な粒子とこの小さな粒子の間の比率は、主要な粒子の大きさの0.18以下である。他の実態形態では、0.165以下。他の実態形態では、0.145以下。他の実態形態では、0.12以下、0.095以下である。一つの実態形態におけるこの比率は、主要な粉末のD50を基準に決まる。他の実態形態においては、主要な粉末の最も高いモード値を基準に決まる。一つの実態形態におけるこれらの小さな粒子は、体積中の5.3％以上である。他の実態形態では、6.4％以上である。他の実態形態では、7.0％以上である。他の実態形態では、7.3％以上である。他の実態形態では、9.3％以上である。他の実態形態では、11.2％以上である。他の実態形態では、14.7％以上である。他の実態形態では、18.7％以上である。他の実態形態では、21.4％以上である。他の実態形態では、24.3％以上である。他の実態形態では、28.2％以上である。他の実態形態では、29.2％以上である。さらに他の実態形態では、粉末混合物の32.6％以上である。

【0238】

一つの実態形態における主要な粉末の空隙は、第二の粉末由来の小さな粒子により完全に塞がれている。

【0239】

他の実態形態においては、主要な粉末の1/2以下の八面体空隙か四面体空隙は、第二の粉末由来の小さな粒子により塞がれている。他の実態形態においては、主要な粉末の1/3以下の八面体空隙か四面体空隙は、第二の粉末由来の小さな粒子により塞がれている。他の実態形態においては、主要な粉末の1/4以下の八面体空隙か四面体空隙は、第二の粉末由来の小さな粒子により塞がれている。

【0240】

一つの実態形態における主要な粉末の空隙は、第二の粉末および第三の粉末由来の小さな粒子により完全に塞がれている。他の実態形態においては、主要な粉末の3/4以下の八面体空隙か四面体空隙は、第二または第三の粉末由来の小さな粒子により塞がれている。他の実態形態においては、主要な粉末の1/2以下の八面体空隙か四面体空隙は、第二または第三の粉末由来の小さな粒子により塞がれている。他の実態形態においては、主要な粉末の1/3以下の八面体空隙か四面体空隙は、第二または第三の粉末由来の小さな粒子により塞がれている。他の実態形態においては、主要な粉末の1/4以下の八面体空隙か四面体空隙は、第二または第三の粉末由来の小さな粒子により塞がれている。

【0241】

一つの実態形態における小さな粒子は、粉末混合物の体積の5.3％以上である。他の実態形態では、6.4％以上。他の実態形態では、7.0％以上。他の実態形態では、7.3％以上。他の実態形態では、9.3％以上。他の実態形態では、11.2％以上。他の実態形態では、14.7％以上。他の実態形態では、18.7％以上。他の実態形態では、21.4％以上。他の実態形態では、24.3％以上。他の実態形態では、27.1％以上。他の実態形態では、28.2％以上。他の実態形態では、29.2％以上、さらに他の実態形態では、32.6％以上である
一つの実態形態における小さな粒子は、粉末混合物の体積の5.3％以上である。他の実態形態では、6.4％以上。他の実態形態では、7.0％以上。他の実態形態では、7.3％以上。他の実態形態では、9.3％以上。他の実態形態では、11.2％以上。他の実態形態では、14.7％以上。他の実態形態では、18.7％以上。他の実態形態では、21.4％以上。他の実態形態では、24.3％以上。他の実態形態では、27.1％以上。他の実態形態では、28.2％以上。他の実態形態では、29.2％以上、さらに他の実態形態では、32.6％以上である。

【0242】

一つの実態形態における小さな粒子は、金属相(粉末混合物の金属粉末の和)の体積の5.3％以上である。他の実態形態では、6.4％以上。他の実態形態では、7.0％以上。他の実態形態では、7.3％以上。他の実態形態では、9.3％以上。他の実態形態では、11.2％以上。他の実態形態では、14.7％以上。他の実態形態では、18.7％以上。他の実態形態では、21.4％以上。他の実態形態では、24.3％以上。他の実態形態では、27.1％以上。他の実態形態では、28.2％以上。他の実態形態では、29.2％以上、さらに他の実態形態では、32.6％以上である。

【0243】

一つの実態形態における小さな粒子は、粉末混合物の体積の33.1％以下である。他の実態形態では、29.3％以下。他の実態形態では、26.4％以下。他の実態形態では、22.9％以下。他の実態形態では、18.6％以下。他の実態形態では、15.6％以下。他の実態形態では、12.7％以下。他の実態形態では、9.3％以下。他の実態形態では、8.1％以下。他の実態形態では、6.1％以下。他の実態形態では、4.2％以下。他の実態形態では、3.2％以下、さらに他の実態形態では、1.9％以下である。

【0244】

一つの実態形態における小さな粒子は、金属相(粉末混合物の金属粉末の和)の体積の33.1％以下である。他の実態形態では、29.3％以下。他の実態形態では、26.4％以下。他の実態形態では、22.9％以下。他の実態形態では、18.6％以下。他の実態形態では、15.6％以下。他の実態形態では、12.7％以下。他の実態形態では、9.3％以下。他の実態形態では、8.1％以下。他の実態形態では、6.1％以下。他の実態形態では、4.2％以下。他の実態形態では、3.2％以下、さらに他の実態形態では、1.9％以下である。

【0245】

一つの実態形態におけるこれらの小さな粒子は、主要な粉末由来の粒子の空隙を塞いでいる。

【0246】

一つの実態形態におけるこれらの小さな粒子は、低融点合金由来で、かつ主要な粉末由来の粒子の空隙を塞いでいる。一つの実態形態におけるこの主要な粉末は、高融点合金である。

【0247】

一つの実態形態における粉末混合物は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金由来の小さな粒子を含んでいる。

【0248】

一つの実態形態における粉末混合物は、主要な粉末と第二の粉末で構成されている。主要な粒子と、第二の粉末由来の粒子の間の比率は、主要な粒子の大きさの0.18以下である。他の実態形態においては、0.165以下。他の実態形態においては、0.145以下。他の実態形態においては、0.12以下、さらに他の実態形態においては、0.095以下である。

【0249】

一つの実態形態において、粉末混合物の高いタップ密度を得るために、二峰性または三峰性のサイズ分布が使用される。この分布のそれぞれ互いのモード値の粒子サイズの細い粒度分布の粉末混合物および高い真球度の粒子を有する。一つの実態形態における二峰性分布は、粉末混合物中のより高い体積比を有する粒度分布の、より高いモード値と一致する、主要な粒子サイズを有する。また、小さな粒子(主要な大きさの粒子の約0.414倍の直径を有する)と一致する他のモード値は、完全または少なくとも一部の、主要の大きさの粒子間の八面体空隙を塞ぐために用いられる。一つの実態形態における三峰性粒度分布では、さらに小さな粒子(主要な大きさの粒子の約0.215倍の直径を有する)は、完全または少なくとも一部の、主要な大きさの粒子間の四面体空隙を塞ぐために用いられる。

【0250】

一つの実態形態においては、二つか三つの大きさの粉末の混合物が望まれる。一つの実態形態においては、粒子の主な割合を有した粉末混合物の二峰性分布が選ばれる。具体的な割合は、粉末混合物の体積の70％以上で、主な割合の粒子径の0.75倍の直径を有するより小さな粒子の他の割合である。

【0251】

一つの実態形態おける粉末混合物は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金由来の小さな粒子を含む。

【0252】

一つの実態形態における粉末混合物は、粉末状の少なくとも一つの高融点合金由来の小さな粒子を含む。

【0253】

一つの実態形態における粉末混合物は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金由来の小さな粒子と、粉末状の少なくとも一つの高融点合金由来の小さな粒子で構成されている。

【0254】

一つの実態形態における粉末混合物はさらに、主要な粒子の0.18以下の粒子サイズ比率を有する第三金属粉末を含む。他の実態形態においては、0.165以下。他の実態形態においては、0.145以下。他の実態形態においては、0.12以下、さらに他の実態形態においては、0.095以下となっている。

【0255】

一つの実態形態おける主要な粉末は、小さな粒子を含むサイズ分布を有する。

【0256】

一つの実態形態における小さな粒子の少なくとも26％は、主要な粉末由来である。他の実態形態では、33％以上、46％以上、61％以上、72％以上、84％以上となっている。

【0257】

一つの実態形態における小さな粒子の少なくとも26％は、高融点合金由来である。他の実態形態では、33％以上、46％以上、61％以上、72％以上、84％以上となっている。

【0258】

一つの実態形態における粉末混合物は、41.3％以上の充填密度を有する。他の実態形態においては、52.7％以上。他の実態形態においては、64.3％以上。他の実態形態においては、71.6％以上。他の実態形態においては、77.3％以上。他の実態形態においては、86.8％以上。他の実態形態においては、91.2％以上。他の実態形態においては、93.8％以上、さらに他の実態形態においては、96.6％以上となっている。

【0259】

さらに他の実態形態においては未決定である。

【0260】

AM微粒子の金属体積分率の重要性、および異なる金属粉末または場合によってポリマー粉末の均質な混合物の重要性により、粉末の細いサイズ分布を用いる必要がある。この場合、発明者は、圧縮の質を上げるためには、1.8以下の幾何標準偏差のサイズ分布を有することが理想的だとみている。またさらには、1.4以下、0.8以下、0.4以下の、数値の低いものほど理想的だとみている。一つの実態形態においては、分布上のモード値がひとつ以上の場合、この幾何標準偏差は、いずれかの異なるモード値のサイズ分布を指す(具体的には、例えば、二つの粉末混合物が二つ以上のモード値を有するとした場合、各モード値に二つ以上の幾何標準偏差が生じる。また、二つ以上のモード値に対する幾何標準偏差は細いサイズ分布になる)。特定の種類の空隙を埋める複数の粒子を有する場合、理論上の空隙サイズからの偏差が38％以内の平均粒子サイズ(D50)が理想的である。さらに22％以内、12％以内、4％以内で、数値が低いほどより理想的である。こうした偏差は、後述の式で算出する。例えば八面体間隙の場合は:
D50(大きい粒子)×0.414×(1+X％)＞D50(小さな粒子)＞D50(大きな粒子)×0.414×(1-X％)
なおX%は、パーセント偏差とする。

【0261】

一つの実態形態における粉末混合物の粒度分布は、1.8以下の幾何標準偏差を有する。また1.4以下、0.8以下、0.4以下と、数値が低いほど理想的である。

【0262】

一つの実態形態における金属相(粉末混合物内に含まれたすべての金属粉末の和)は、粉末混合物の全ての構成要素の重量の24％以上である。また、他の実態形態では、36％以上、56％以上、72％以上とである。

【0263】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉または類似の融点を有する少なくとも一つ以上の金属粉末を含む粉末混合物を指す。一つの実態形態おけるこの少なくとも一つの金属粉末は、本資料で明らかにされたように、粉末状のいずれかの鉄基合金である。一つの実態形態における粉末混合物は、さらに有機化合物を含む。一つの実態形態における、この少なくとも一つの金属粉末の粒子は、0.53以上の真球度を有する。なお他の実態形態においては、0.76以上、0.86以上の真球度を有する。なお他の実態形態においては、0.92以上。なお他の実態形態においては、0.94以上、0.98以上の真球度を有する。他の実態形態における金属粉末は、粉末混合物の41.3％以上の圧縮密度を得るためのサイズ分布を有する。他の実態形態においては、52.7%以上また。他の実態形態においては、64.3%以上または。他の実態形態においては、71.6%以上または。他の実態形態においては、77.3%以上または。他の実態形態においては、86.8%以上または。他の実態形態においては、91.2%以上または。他の実態形態においては、93.8%以上または、96.9％以上の圧縮密度である。一つの実態形態における早い成形方法および後処理工程に用いられるこの粉末混合物は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造を可能にする。一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のためのこれらの粉末混合物の使用を示す。

【0264】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末を含む粉末混合物を指す。

【0265】

一つの実態形態では、ただ一つだけの合金の金属粉末のみが粉末混合物に含まれている場合における金属相とは、この金属粉末を指す。他の実態形態では、異なる合金の複数の金属粉末が粉末混合物に含まれる場合の金属相とは、これらの全ての金属粉を指す。

【0266】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも二つの金属粉末を含む粉末混合物を指す。

【0267】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの粉末状の、低融点合金および高融点合金を含む粉末混合物を指す。

【0268】

一つの実態形態における低融点合金とは、ガリウム合金である。一つの実態形態における低融点合金とは、51％以上の重量のガリウムを含むガリウム合金である。また他の実態形態では、62％以上。また他の実態形態では、71％以上。また他の実態形態では、83％以上。また他の実態形態では、91％以上、または96％以上としている。いくつかの使用では、ガリウム合金中のガリウムの内容は、スズ、ビスマス,スカンジウム、マンガン、ホウ素、ケルビン、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素のいずれかに置き換えることができる。一つの実態形態おける少なくとも重量中5％のガリウムは、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素またはマグネシウムから選んだ要素に置き換えることができる。また他の実態形態では少なくとも10％。また他の実態形態では少なくとも15％。また他の実態形態では少なくとも25％、さらに他の実態形態では少なくとも30％としている。

【0269】

一つの実態形態における低融点合金とは、アルミニウム-ガリウム(AlGa)合金である。一つの実態形態における低融点合金とは、0.1％以上の重量のガリウムを含むアルミニウム基合金である。また他の実態形態では、1.2％以上。また他の実態形態では、3.4％以上。また他の実態形態では、5.7％以上。また他の実態形態では、7.1％以上。また他の実態形態では、9.6％以上。また他の実態形態では、14.3％以上。また他の実態形態では、19.1％以上または24％以上としている。いくつかの使用では、アルミニウム合金のガリウムの内容は、スズ、ビスマス,スカンジウム、マンガン、ホウ素、ケルビン、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素のいずれかに置き換えることができる。一つの実態形態おける少なくとも重量中5％のガリウムは、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素またはマグネシウムから選んだ要素に置き換えることができる。また他の実態形態では少なくとも10％。また他の実態形態では少なくとも15％。また他の実態形態では少なくとも25％、さらに他の実態形態では少なくとも30％としている。

【0270】

一つの実態形態における低融点合金は、スズ-ガリウム(SnGa)合金である。一つの実態形態における低融点合金は、0.1％のガリウムを含むスズ基合金である。また他の実態形態においては、1.2％以上。また他の実態形態においては、3.4％以上。また他の実態形態においては、5.7％以上。また他の実態形態においては、7.1％以上。また他の実態形態においては、9.6％以上。また他の実態形態においては、14.3％以上。また他の実態形態においては、19.1％以上または24％以上としている。一つの実態形態おける低融点合金とは、0.1％以上のガリウムを含む既存のスズ基合金である。さらに他の実態形態おいては、1.2％以上。さらに他の実態形態おいては、3.4％以上。さらに他の実態形態おいては、5.7％以上。さらに他の実態形態おいては、7.1％以上または9.6％以上としている。いくつかの使用では、ガリウム合金中のガリウムの内容は、スズ、ビスマス,スカンジウム、マンガン、ホウ素、ケルビン、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素のいずれかに置き換えることができる。一つの実態形態おける少なくとも重量中5％のガリウムは、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素またはマグネシウムから選んだ要素に置き換えることができる。また他の実態形態では少なくとも10％。また他の実態形態では少なくとも15％。また他の実態形態では少なくとも25％、さらに他の実態形態では少なくとも30％としている。

【0271】

一つの実態形態における低融点合金は、マグネシウム-ガリウム(MgGa)合金である。一つの実態形態における低融点合金は、0.1％のガリウムを含むマグネシウム基合金である。また他の実態形態においては、1.2％以上。また他の実態形態においては、3.4％以上。また他の実態形態においては、5.7％以上。また他の実態形態においては、7.1％以上。また他の実態形態においては、9.6％以上。また他の実態形態においては、14.3％以上。また他の実態形態においては、19.1％以上または24％以上としている。一つの実態形態おける低融点合金とは、0.1％以上のガリウムを含む既存のスズ基合金である。さらに他の実態形態おいては、1.2％以上。さらに他の実態形態おいては、3.4％以上。さらに他の実態形態おいては、5.7％以上。さらに他の実態形態おいては、7.1％以上または9.6％以上としている。いくつかの使用では、ガリウム合金中のガリウムの内容は、スズ、ビスマス,スカンジウム、マンガン、ホウ素、ケルビン、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素のいずれかに置き換えることができる。一つの実態形態おける少なくとも重量中5％のガリウムは、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素またはマグネシウムから選んだ要素に置き換えることができる。また他の実態形態では少なくとも10％。また他の実態形態では少なくとも15％。また他の実態形態では少なくとも25％、さらに他の実態形態では少なくとも30％としている。
一つの実態形態における低融点合金は、銅-ガリウム(CuGa)合金である。一つの実態形態における低融点合金は、0.1％のガリウムを含む銅基合金である。また他の実態形態においては、1.2％以上。また他の実態形態においては、3.4％以上。また他の実態形態においては、5.7％以上。また他の実態形態においては、7.1％以上。また他の実態形態においては、9.6％以上。また他の実態形態においては、14.3％以上。また他の実態形態においては、19.1％以上または24％以上としている。一つの実態形態おける低融点合金とは、0.1％以上のガリウムを含む既存のスズ基合金である。さらに他の実態形態おいては、1.2％以上。さらに他の実態形態おいては、3.4％以上。さらに他の実態形態おいては、5.7％以上。さらに他の実態形態おいては、7.1％以上または9.6％以上としている。いくつかの使用では、ガリウム合金中のガリウムの内容は、スズ、ビスマス,スカンジウム、マンガン、ホウ素、ケルビン、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素のいずれかに置き換えることができる。一つの実態形態おける少なくとも重量中5％のガリウムは、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素またはマグネシウムから選んだ要素に置き換えることができる。また他の実態形態では少なくとも10％。また他の実態形態では少なくとも15％。また他の実態形態では少なくとも25％、さらに他の実態形態では少なくとも30％としている。

【0272】

一つの実態形態における低融点合金は、マンガン-ガリウム(MnGa)合金である。一つの実態形態における低融点合金は、0.1％のガリウムを含むマンガン基合金である。また他の実態形態においては、1.2％以上。また他の実態形態においては、3.4％以上。また他の実態形態においては、5.7％以上。また他の実態形態においては、7.1％以上。また他の実態形態においては、9.6％以上。また他の実態形態においては、14.3％以上。また他の実態形態においては、19.1％以上または24％以上としている。一つの実態形態おける低融点合金とは、0.1％以上のガリウムを含む既存のスズ基合金である。さらに他の実態形態おいては、1.2％以上。さらに他の実態形態おいては、3.4％以上。さらに他の実態形態おいては、5.7％以上。さらに他の実態形態おいては、7.1％以上または9.6％以上としている。いくつかの使用では、ガリウム合金中のガリウムの内容は、スズ、ビスマス,スカンジウム、マンガン、ホウ素、ケルビン、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素のいずれかに置き換えることができる。一つの実態形態おける少なくとも重量中5％のガリウムは、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素またはマグネシウムから選んだ要素に置き換えることができる。また他の実態形態では少なくとも10％。また他の実態形態では少なくとも15％。また他の実態形態では少なくとも25％、さらに他の実態形態では少なくとも30％としている。

【0273】

一つの実態形態における低融点合金は、ニッケル-ガリウム(NiGa)合金である。一つの実態形態における低融点合金は、0.1％のガリウムを含むニッケル基合金である。また他の実態形態においては、1.2％以上。また他の実態形態においては、3.4％以上。また他の実態形態においては、5.7％以上。また他の実態形態においては、7.1％以上。また他の実態形態においては、9.6％以上。また他の実態形態においては、14.3％以上。また他の実態形態においては、19.1％以上または24％以上としている。一つの実態形態おける低融点合金とは、0.1％以上のガリウムを含む既存のスズ基合金である。さらに他の実態形態おいては、1.2％以上。さらに他の実態形態おいては、3.4％以上。さらに他の実態形態おいては、5.7％以上。さらに他の実態形態おいては、7.1％以上または9.6％以上としている。いくつかの使用では、ガリウム合金中のガリウムの内容は、スズ、ビスマス,スカンジウム、マンガン、ホウ素、ケルビン、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素のいずれかに置き換えることができる。一つの実態形態おける少なくとも重量中5％のガリウムは、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素またはマグネシウムから選んだ要素に置き換えることができる。また他の実態形態では少なくとも10％。また他の実態形態では少なくとも15％。また他の実態形態では少なくとも25％、さらに他の実態形態では少なくとも30％としている。

【0274】

一つの実態形態における低融点合金は、高マンガンを含む合金である。一つの実態形態における低融点合金は、炭素を含む高マンガン鉄基合金である。一つの実態形態における低融点合金とは、炭素(また鉄、マンガンとガリウムを含む合金)を含む鉄基合金であり、さらに重量のうち0.1％以上のガリウムを含む。他の実態形態では1.2％以上、他の実態形態では3.4％以上。他の実態形態では5.7％以上。他の実態形態では7.1％以上。他の実態形態では9.6％以上。他の実態形態では14.3％以上。他の実態形態では19.1％以上、さらに他の実態形態では24％としている。

【0275】

一つの実態形態における低融点合金は、マグネシウム-アルミニウム(MgAl)合金である。一つの実態形態における低融点合金は（およびマンガンおよびガリウムを含む合金）、0.1％のガリウムを含むマグネシウム基合金である。また他の実態形態においては、1.2％以上。また他の実態形態においては、3.4％以上。また他の実態形態においては、5.7％以上。また他の実態形態においては、7.1％以上。また他の実態形態においては、9.6％以上。また他の実態形態においては、14.3％以上。また他の実態形態においては、19.1％以上または24％以上としている。一つの実態形態おける低融点合金とは、0.1％以上のガリウムを含む既存のスズ基合金である。さらに他の実態形態おいては、1.2％以上。さらに他の実態形態おいては、3.4％以上。さらに他の実態形態おいては、5.7％以上。さらに他の実態形態おいては、7.1％以上または9.6％以上としている。いくつかの使用では、ガリウム合金中のガリウムの内容は、スズ、ビスマス,スカンジウム、マンガン、ホウ素、ケルビン、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素のいずれかに置き換えることができる。一つの実態形態おける少なくとも重量中5％のガリウムは、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素またはマグネシウムから選んだ要素に置き換えることができる。また他の実態形態では少なくとも10％。また他の実態形態では少なくとも15％。また他の実態形態では少なくとも25％、さらに他の実態形態では少なくとも30％としている。

【0276】

一つの実態形態における高融点合金は、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金から精選される。

【0277】

一つの実態形態における鉄基合金粒子は、780μ以下のD50値を有する。さらに他の実態形態では、380μ以下。さらに他の実態形態では、180μ以下。さらに他の実態形態では、120μ以下。さらに他の実態形態では、78μ以下。さらに他の実態形態では、48μ以下。さらに他の実態形態では、18μ以下、または8μ以下である。

【0278】

一つの実態形態におけるニッケル基合金粒子は、780μ以下のD50値を有する。さらに他の実態形態では、380μ以下。さらに他の実態形態では、180μ以下。さらに他の実態形態では、120μ以下。さらに他の実態形態では、78μ以下。さらに他の実態形態では、48μ以下。さらに他の実態形態では、18μ以下、または8μ以下である。

【0279】

一つの実態形態におけるコバルト基合金粒子は、780μ以下のD50値を有する。さらに他の実態形態では、380μ以下。さらに他の実態形態では、180μ以下。さらに他の実態形態では、120μ以下。さらに他の実態形態では、78μ以下。さらに他の実態形態では、48μ以下。さらに他の実態形態では、18μ以下、または8μ以下である。

【0280】

一つの実態形態における銅基合金粒子は、780μ以下のD50値を有する。さらに他の実態形態では、380μ以下。さらに他の実態形態では、180μ以下。さらに他の実態形態では、120μ以下。さらに他の実態形態では、78μ以下。さらに他の実態形態では、48μ以下。さらに他の実態形態では、18μ以下、または8μ以下である。

【0281】

一つの実態形態におけるマグネシウム基合金粒子は、780μ以下のD50値を有する。さらに他の実態形態では、380μ以下。さらに他の実態形態では、180μ以下。さらに他の実態形態では、120μ以下。さらに他の実態形態では、78μ以下。さらに他の実態形態では、48μ以下。さらに他の実態形態では、18μ以下、または8μ以下である。

【0282】

一つの実態形態におけるタングステン基合金粒子は、780μ以下のD50値を有する。さらに他の実態形態では、380μ以下。さらに他の実態形態では、180μ以下。さらに他の実態形態では、120μ以下。さらに他の実態形態では、78μ以下。さらに他の実態形態では、48μ以下。さらに他の実態形態では、18μ以下、または8μ以下である。

【0283】

一つの実態形態におけるモリブデン基合金粒子は、780μ以下のD50値を有する。さらに他の実態形態では、380μ以下。さらに他の実態形態では、180μ以下。さらに他の実態形態では、120μ以下。さらに他の実態形態では、78μ以下。さらに他の実態形態では、48μ以下。さらに他の実態形態では、18μ以下、または8μ以下である。

【0284】

一つの実態形態におけるアルミニウム基合金粒子は、780μ以下のD50値を有する。さらに他の実態形態では、380μ以下。さらに他の実態形態では、180μ以下。さらに他の実態形態では、120μ以下。さらに他の実態形態では、78μ以下。さらに他の実態形態では、48μ以下。さらに他の実態形態では、18μ以下、または8μ以下である。

【0285】

一つの実態形態におけるチタン基合金粒子は、780μ以下のD50値を有する。さらに他の実態形態では、380μ以下。さらに他の実態形態では、180μ以下。さらに他の実態形態では、120μ以下。さらに他の実態形態では、78μ以下。さらに他の実態形態では、48μ以下。さらに他の実態形態では、18μ以下、または8μ以下である。

【0286】

一つの実態形態における高融点合金は、いずれかの既存の鉄基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、本資料で明らかなになったように、いずれかの鉄基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、後述する通り、本発明の粉末混合物に適したいずれかの鉄基合金である。

【0287】

一つの実態形態における高融点合金は、いずれかの既存のニッケル基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、本資料で明らかなになったように、いずれかのニッケル基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、後述する通り、本発明の粉末混合物に適したいずれかのニッケル基合金である。

【0288】

一つの実態形態における高融点合金は、いずれかの既存のコバルト基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、本資料で明らかなになったように、いずれかのコバルト基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、後述する通り、本発明の粉末混合物に適したいずれかのコバルト基合金である。

【0289】

一つの実態形態における高融点合金は、いずれかの既存の銅基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、本資料で明らかなになったように、いずれかの銅基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、後述する通り、本発明の粉末混合物に適したいずれかの銅基合金である。

【0290】

一つの実態形態における高融点合金は、いずれかの既存のマグネシウム基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、本資料で明らかなになったように、いずれかのマグネシウム基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、後述する通り、本発明の粉末混合物に適したいずれかのマグネシウム基合金である。

【0291】

一つの実態形態における高融点合金は、いずれかの既存のタングステン基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、本資料で明らかなになったように、いずれかのタングステン基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、後述する通り、本発明の粉末混合物に適したいずれかのタングステン基合金である。

【0292】

一つの実態形態における高融点合金は、いずれかの既存のモリブデン基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、本資料で明らかなになったように、いずれかのモリブデン基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、後述する通り、本発明の粉末混合物に適したいずれかのモリブデン基合金である。

【0293】

一つの実態形態における高融点合金は、いずれかの既存のアルミニウム基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、本資料で明らかなになったように、いずれかのアルミニウム基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、後述する通り、本発明の粉末混合物に適したいずれかのアルミニウム基合金である。

【0294】

一つの実態形態における高融点合金は、いずれかの既存のチタン基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、本資料で明らかなになったように、いずれかのチタン基合金である。一つの実態形態における高融点合金は、後述する通り、本発明の粉末混合物に適したいずれかのチタン基合金である。

【0295】

一つの実態形態における本発明は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金および高融点合金を含む粉末混合物を示す。なお低融点合金は、アルミニウムが重量の90％以上を占めるアルミニウム基合金である。さらに高融点合金は鉄基合金、および必要に応じては有機化合物である。

【0296】

一つの実態形態における本発明は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金および高融点合金を含む粉末混合物を示す。なお低融点合金は、アルミニウムが重量の90％以上を占めるアルミニウム基合金である。さらに高融点合金はニッケル基合金、および必要に応じては有機化合物である。

【0297】

一つの実態形態における本発明は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金および高融点合金を含む粉末混合物を示す。なお低融点合金は、アルミニウムが重量の90％以上を占めるアルミニウム基合金である。さらに高融点合金はコバルト基合金、および必要に応じては有機化合物である。

【0298】

一つの実態形態における本発明は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金および高融点合金を含む粉末混合物を示す。なお低融点合金は、アルミニウムが重量の90％以上を占めるアルミニウム基合金である。さらに高融点合金は銅基合金、および必要に応じては有機化合物である。

【0299】

一つの実態形態における本発明は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金および高融点合金を含む粉末混合物を示す。なお低融点合金は、アルミニウムが重量の90％以上を占めるアルミニウム基合金である。さらに高融点合金はアルミニウム基合金、および必要に応じては有機化合物である。

【0300】

一つの実態形態における本発明は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金および高融点合金を含む粉末混合物を示す。なお低融点合金は、アルミニウムが重量の90％以上を占めるアルミニウム基合金である。さらに高融点合金はチタン基合金、および必要に応じては有機化合物である。

【0301】

一つの実態形態における本発明は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金および高融点合金を含む粉末混合物を示す。なお低融点合金は、アルミニウムが重量の90％以上を占めるアルミニウム基合金である。さらに高融点合金はタングステン基合金、および必要に応じては有機化合物である。

【0302】

一つの実態形態における本発明は、粉末状の少なくとも一つの低融点合金および高融点合金を含む粉末混合物を示す。なお低融点合金は、アルミニウムが重量の90％以上を占めるアルミニウム基合金である。さらに高融点合金はモリブデン基合金、および必要に応じては有機化合物である。

【0303】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、アルミニウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0304】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、アルミニウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はニッケル基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0305】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、アルミニウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はコバルト基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0306】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、アルミニウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は銅基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0307】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、アルミニウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はアルミニウム基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0308】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、アルミニウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はチタン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0309】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、アルミニウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はタングステン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0310】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、アルミニウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はモリブデン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0311】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、銅-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0312】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、銅-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はニッケル基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0313】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、銅-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はコバルト基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0314】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、銅-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は銅基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0315】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、銅-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はアルミニウム基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0316】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、銅-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はチタン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0317】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、銅-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はタングステン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0318】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、銅-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はモリブデン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0319】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ニッケル-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0320】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ニッケル-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はニッケル基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0321】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ニッケル-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はコバルト基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0322】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ニッケル-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は銅基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0323】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ニッケル-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はアルミニウム基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0324】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ニッケル-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はチタン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0325】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ニッケル-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はタングステン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0326】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ニッケル-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はモリブデン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0327】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、スズ-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0328】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、スズ-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はニッケル基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0329】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、スズ-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はコバルト基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0330】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、スズ-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は銅基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0331】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、スズ-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はアルミニウム基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0332】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、スズ-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はチタン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0333】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、スズ-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はタングステン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0334】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、スズ-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はモリブデン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0335】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マグネシウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0336】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マグネシウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はニッケル基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0337】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マグネシウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はコバルト基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0338】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マグネシウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は銅基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0339】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マグネシウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はアルミニウム基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0340】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マグネシウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はチタン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0341】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マグネシウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はタングステン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0342】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マグネシウム-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はモリブデン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0343】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マンガン-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0344】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マンガン-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はニッケル基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0345】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マンガン-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はコバルト基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0346】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マンガン-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は銅基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0347】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マンガン-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はアルミニウム基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0348】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マンガン-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はチタン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0349】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マンガン-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はタングステン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0350】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、マンガン-ガリウム合金である。さらにこの高融点合金はモリブデン基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0351】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0352】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0353】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0354】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0355】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0356】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0357】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0358】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点合金を含む粉末混合物を指し、また低融点合金の中の粉末状の高融点合金は、ガリウム合金である。さらにこの高融点合金は鉄基合金であり、および必要に応じては有機化合物である。

【0359】

一つの実態形態における粉末混合物の圧縮密度は、41.3％以上である。また他の実態形態では、52.7％以上。また他の実態形態では、64.3％以上。また他の実態形態では、71.6％以上。また他の実態形態では、77.3％以上。また他の実態形態では、86.8％以上。また他の実態形態では、91.2％以上。また他の実態形態では、93.8％以上、または96.9％である。

【0360】

一つの実態形態における高融点合金は、粉末混合物の主要な粉末である。

【0361】

一つの実態形態における低融点合金は、高融点合金の粒子の、八面体空隙または四面体空隙を埋めるために精選される。

【0362】

一つの実態形態における低融点合金は、主要な粉末の粒子の空隙を埋めるために精選される。

【0363】

一つの実態形態における低融点は、高融点の粒子サイズの0.18以下の粒子サイズ比を有する。他の実態形態では、0.165以下。他の実態形態では、0.145以下。他の実態形態では、0.12以下、または0.095以下である。

【0364】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0365】

一つの実態形態のおける本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも二つの異なった融点を有する金属粉末および必要に応じて有機化合物を含む金属粉末の使用を示す。

【0366】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、重量の90％以上のアルミニウムを有するアルミニウム基合金である少なくとも一つの低融点合金、および鉄基合金である粉末状の高融点合金、または必要に応じて有機化合物を含む、粉末混合物の使用を示す。

【0367】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、重量の90％以上のアルミニウムを有するアルミニウム基合金である少なくとも一つの低融点合金、およびニッケル基合金である粉末状の高融点合金、または必要に応じて有機化合物を含む、粉末混合物の使用を示す。

【0368】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、重量の90％以上のアルミニウムを有するアルミニウム基合金である少なくとも一つの低融点合金、およびコバルト基合金である粉末状の高融点合金、または必要に応じて有機化合物を含む、粉末混合物の使用を示す。

【0369】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、重量の90％以上のアルミニウムを有するアルミニウム基合金である少なくとも一つの低融点合金、および銅基合金である粉末状の高融点合金、または必要に応じて有機化合物を含む、粉末混合物の使用を示す。

【0370】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、重量の90％以上のアルミニウムを有するアルミニウム基合金である少なくとも一つの低融点合金、およびアルミニウム基合金である粉末状の高融点合金、または必要に応じて有機化合物を含む、粉末混合物の使用を示す。

【0371】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、重量の90％以上のアルミニウムを有するアルミニウム基合金である少なくとも一つの低融点合金、およびチタン基合金である粉末状の高融点合金、または必要に応じて有機化合物を含む、粉末混合物の使用を示す。

【0372】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、重量の90％以上のアルミニウムを有するアルミニウム基合金である少なくとも一つの低融点合金、およびタングステン基合金である粉末状の高融点合金、または必要に応じて有機化合物を含む、粉末混合物の使用を示す。

【0373】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、重量の90％以上のアルミニウムを有するアルミニウム基合金である少なくとも一つの低融点合金、およびモリブデン基合金である粉末状の高融点合金、または必要に応じて有機化合物を含む、粉末混合物の使用を示す。

【0374】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(アルミニウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(鉄基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0375】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(アルミニウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(ニッケル基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0376】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(アルミニウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(コバルト基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0377】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(アルミニウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(銅基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0378】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(アルミニウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(アルミニウム基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0379】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(アルミニウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(チタン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0380】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(アルミニウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(タングステン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0381】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(アルミニウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(モリブデン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0382】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(銅-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(鉄基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0383】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(銅-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(ニッケル基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0384】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(銅-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(コバルト基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0385】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(銅-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(銅基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0386】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(銅-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(アルミニウム基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0387】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(銅-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(チタン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0388】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(銅-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(タングステン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0389】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(銅-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(モリブデン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0390】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(ニッケル-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(鉄基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0391】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(ニッケル-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(ニッケル基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0392】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(ニッケル-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(コバルト基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0393】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(ニッケル-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(銅基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0394】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(ニッケル-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(アルミニウム基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0395】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(ニッケル-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(チタン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0396】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(ニッケル-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(タングステン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0397】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(ニッケル-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(モリブデン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0398】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(スズ-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(鉄基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0399】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(スズ-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(ニッケル基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0400】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(スズ-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(コバルト基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0401】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(スズ-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(銅基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0402】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(スズ-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(アルミニウム基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0403】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(スズ-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(チタン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0404】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(スズ-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(タングステン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0405】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(スズ-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(モリブデン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0406】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マグネシウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(鉄基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0407】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マグネシウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(ニッケル基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0408】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マグネシウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(コバルト基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0409】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マグネシウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(銅基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0410】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マグネシウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(アルミニウム基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0411】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マグネシウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(チタン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0412】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マグネシウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(タングステン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0413】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マグネシウム-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(モリブデン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0414】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マンガン-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(鉄基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0415】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マンガン-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(ニッケル基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0416】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マンガン-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(コバルト基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0417】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マンガン-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(銅基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0418】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マンガン-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(アルミニウム基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0419】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マンガン-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(チタン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0420】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マンガン-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(タングステン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0421】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくとも一つの低融点合金(マンガン-ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(モリブデン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0422】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくともひとつの低融点合金(ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(鉄基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0423】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくともひとつの低融点合金(ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(ニッケル基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0424】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくともひとつの低融点合金(ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(コバルト基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0425】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくともひとつの低融点合金(ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(銅基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0426】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくともひとつの低融点合金(ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(アルミニウム基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0427】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくともひとつの低融点合金(ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(チタン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0428】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくともひとつの低融点合金(ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(タングステン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0429】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造のための、少なくともひとつの低融点合金(ガリウム合金)および低融点合金に含まれる粉末状の高融点合金(モリブデン基合金)、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の使用を示す。

【0430】

一つの実態形態における本発明は、下記の工程で構成された、部品、パーツ、コンポネント、ツールなどの、少なくとも一部の金属製品の製造方法を示す。

【0431】

a.少なくとも一つの有機相および少なくとも一つの金属相を含むコンポネントの用意
b.形状保持がほぼ有機相により提供された製造プロセスを用いたコンポネントの成形
c.0.35*Tm以上の温度下にコンポネントを置く。低融点を有する金属相の融点をTmとする。液相の形成または金属相の間の適切な拡散に十分な時間を与え、それにより、少なくとも一つの有機化合物が劣化し始める前に、金属相における形状保持プロセスの完了を確保する。

【0432】

一つの実態形態における本発明は、コンポネントが少なくとも二つの金属相が含み、さらに金属相の間の融点に110℃以上の差がある、クレーム１による方法を示す。

【0433】

一つの実態形態における本発明は、コンポネントが490℃以下の融点を有する少なくとも一つの金属相を含む、クレーム1または2による方法を示す。

【0434】

一つの実態形態における本発明は、コンポネントが110℃以上で膨張する液相および固相の共存領域を有する少なくとも一つの金属相を含む、クレーム1から3による方法を示す。

【0435】

一つの実態形態における本発明は、クレーム1から4のいずれかに基づく方法を示す。この製法は、他の金属相の少なくとも一つの化学要素の拡散または溶解をもよる、結合の結果である工程c)の実施に伴い、少なくとも110℃まで上昇した融点を有する少なくとも一つの金属相を含むコンポネントの製造方法である。

【0436】

一つの実態形態における本発明は、コンポネントが0.1wt％以上のガリウムを有する少なくとも一つの金属相を含む、クレーム1から5のいずれかに基づく方法を示す。

【0437】

一つの実態形態における本発明は、工程b)の形状保持の製造プロセスがAM方法である、クレーム1から6のいずれかに基づく方法を示す。

【0438】

一つの実態形態における本発明は、工程b)の形状保持の製造プロセスが、感光性樹脂の選択性硬化に基づくAM方法である、クレーム1から7のいずれかに基づく方法を示す。

【0439】

一つの実態形態における本発明は、工程b)の形状保持の製造プロセスが、化学反応を通じた樹脂の選択性硬化に基づくAM方法である、クレーム1から8のいずれかに基づく方法を示す。

【0440】

一つの実態形態における本発明は、工程b)の形状保持の製造プロセスが、選択性溶解またはポリマーの可塑化に基づくAM方法である、クレーム1から9のいずれかに基づく方法を示す。

【0441】

一つの実態形態における本発明は、工程b)の形状保持の製造プロセスが、局在的溶解またはポリマーの軟化に基づくAM方法である、クレーム1から10のいずれかに基づく方法を示す。まず、選択的溶解または軟化のための温度勾配が、エネルギーフローを強化または防止する添加物などによって展開する。これら添加物は、管理されたパターンにも使用できる。

【0442】

一つの実態形態における本発明は、工程b)の形状保持の製造プロセスが、溶解射出法、熱形成法、鋳造法、圧縮法、プレス法、押出法、回転成形法、ディップ成形、形状成形法から構成されるグループより選択されたポリマー成形法である、クレーム1から11のいずれかに基づく方法を示す。

【0443】

一つの実態形態における本発明は、工程b)の形状保持の製造プロセスが、感光性樹脂の硬化とその後継続的な硬化方法を用いたAM方法である、クレーム1から12のいずれかに基づく方法を示す。

【0444】

クレーム1から13のいずれかの方法においては、工程c)では、コンポネントは0.35*Tm以上の温度を対象にする。Tmとは、最も低い融点を有した金属相の融点、さらに少なくとも一つの有機化合物の最も高い分解温度以下のことである。その後低融点金属相の少なくとも一つの要素の過半数以上の金属相の微粒子の表面から10mmの濃度の上昇を可能にするに十分な時間を持てる。3％以上の比較重量平均の3％以上を加える(平均値を算出するのに30％の最も高い値が考慮される)表面からの距離は、はじめの接触点を交差した上の二つの異なる微粒子の間の接触面から直交に測定される。

【0445】

一つの実態形態における本発明は、工程b)とc)の間の少なくとも1vol%の金属液相が形成される方法である、クレーム1から14のいずれかに基づく方法を示す。

【0446】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの有機相と有機相の最高分解点より二倍低い融点を有する少なくとも一つの金属相を含んだ原料を示す。またこれらの金属相の融点と有機相の分解点はケルビンで表し、さらに金属相は36％以上の体積分率を表す。

【0447】

本発明における方法は、AMまたはその他の早い成形プロセスによる低コストな部品製造のために開発された。この方法は、あらゆる固気比や、あらゆる大きさや形状の部品に使用できる。一つの実態形態におけるこの方法は、従来の製造方法では成しえなかった、大きなコンポネントの製造を可能にした。一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末を含む粉末混合物を用いた、金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造に関連する。本発明は、コンポネントの成形や、いくつかの実態形態では、成形後から後処理工程で得られるコンポネントを対象とする。一つの実態形態における有機物質は、さらにまた粉末混合物に含まる。他の実態形態におけるポリマーは、粉末混合物に含まれる。一つの実態形態おける少なくとも一つの粉末は、部分的もしくは全体的に有機物質でコーティングされている。一つの実態形態おいては、粉末混合物の中に一つ以上の金属粉が存在する場合、粉末のいずれかは少なくとも部分的にポリマーでコーティングされている。また、一つ以上のポリマーが全体または部分的にコーティングされた各金属粉末や異なるポリマーは、完全または少なくとも部分的に各金属粉末をコーティングするために使用される。この方法は、特定の部品の製造を実現させる。

【0448】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも一部の、部品、部分品、コンポネント、道具などの金属コンポネントの、下記の工程で構成された製造方法を示す:少なくとも一つの低融点合金と高融点合金、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物を用意;
加工部品を製作する成形技術を用いた粉末混合物による成形;
コンポネントの形成を目的とした少なくとも一後処理工程。

【0449】

一つの実態形態における本発明は、従来の製法に比べ低コストで、かつ早い製造方法を可能にする方法を示す。他の実態形態における本発明は、鍛冶、鋳造、スタンピング、サンドブラスト、ダイカッティング、表面硬化法、はんだ付けなどの従来の製法では成しえなかった、複雑な形状の金属または少なくとも一部の金属コンポネントの製造を可能にする。

【0450】

一つの実態形態における加工部品とは、粉末混合物を用いた成形技術によって得られるコンポネントを指す。

【0451】

一つの実態形態における金属粉とは、粉末状の合金を指す。一つの実態形態における金属粉とは、粉末状の鉄、ニッケル、モリブデン、チタン、アルミニウム、タングステン、銅、コバルトまたはマグネシウム基合金を指す。

【0452】

一つの実態形態における少なくとも一つの金属粉末を含む粉末混合物とは、粉末状の一つまたは複数の合金の混合物を指す。

【0453】

一つの実態形態における合金とは、他の非金属成分を必要に応じて含む金属の混合物を指す。

【0454】

一つの実態形態における、前述したいずれかの粉末状の合金は、本発明の方法において金属粉として使用するのに適している。一つの実態形態における、前述したいずれかの、少なくとも一つの高融点または低融点を含む粉末混合物は、本発明の方法において金属粉として使用するのに適している。

【0455】

低い固気比の部品には、除去形成に基づくシステムが使用できる。また高い固気比の部品には、凝縮または配座に基づく形成システムが求められる。異なる形成システムは、同時または順次に部品の製造のために使用される。本発明の方法は、直接的に金属集結に働けるが、多くの使用には複合ポリマー金属材料を用いることで、非常に有利である。

【0456】

一つの実態形態におけるコンポネントとは、構造、道具、部品、金型やダイス型などを指す。一つの実態形態における複雑な形状のコンポネントは、本発明の方法を用いて得られる。

【0457】

一つの実態形態におけるコンポネントとは、構造を指す。一つの実態形態におけるコンポネントとは、道具を指す。一つの実態形態におけるコンポネントとは、ダイス型を指す。一つの実態形態におけるコンポネントとは、部品を指す。

【0458】

いくつかの実態形態における複雑な形状とは、溶解射出法では得られない形状を指す。他の実態形態においては、アメリカンモルドビルダーズアソシエーションの塑性溶解射出法の使用法によれば、溶解射出法では、経済的に製造できない形状を指す。他の実態形態おいては、スタンピング法では得られない形状を指す。他の実態形態では、ダイススタンピング法では、経済的に製造できない形状を指す。他の実態形態では、商業化できるプロフィールでは得られない構造を指す。一つの実態形態では、製造にUS塑性射出協会が推算した1000米ドル以上の費用を要する(2010年1月の支出)を指す。他の実態形態では、ロックスワックス鋳造やサンド鋳造では得られない形状を指す。他の実態形態では、粉砕、中ぐり、電食といったような従来のダイス製造方法では得られないダイスを指す。

【0459】

一つの実態形態では、金属溶解射出(MIM)を指す場合、大きなコンポネントとは、25ｇ以上のものを指す。さらに他の実態形態においてはそれぞれ、55ｇ以上、。さらに他の実態形態においてはそれぞれ、155ｇ以上、。さらに他の実態形態においてはそれぞれ、210ｇ以上、。さらに他の実態形態においてはそれぞれ、320ｇ以上、1kg以上となっている。

【0460】

一つの実態形態における部分的の金属コンポネントとは、金属または構成的に金属とは異なる構成要素を有するコンポネントを指す。一つの実態形態おける金属とは異なる構成要素とは、これらに限らないが、特にセラミック、ポリマー、グラフェン、セルロースなどの構成要素を指す。一つの実態形態における部分的な金属コンポネントとは、構成的に金属とは異なる他の構成要素の体積の0.1％以上を有するコンポネントを指す。他の実態形態においては、体積の11％以上、23％以上。他の実態形態においては、48以上。他の実態形態においては、67％以上。他の実態形態においては、83％以上、91％以上としている。

【0461】

一つの実態形態では、前述した、粉末状の鉄ニッケル、モリブデン、マグネシウム、アルミニウム、タングステン、銅、コバルトまたはチタン基合金のいずれかを含む粉末混合物は、本発明の使用に特に適している。

【0462】

一つの実態形態では、前述した、高い充填密度を有した粉末混合物は、本発明の使用に適している。

【0463】

最終コンポーネントへの低融点金属の構成要素の影響は、この低融点合金の要素の低い濃度に対して無害である。発明者は、製造工程の間に形状保持を促す、ポリマーの分解による形状保持への十分なアシストすることで、これら合金が低い濃度を持つためのいくつかの方法とみている。一般的に、低融点金属要素の均一な分布しかり、原料内の金属の高い体積分率を有する緻密な構造が注視されてきた。例えば、90％以上のアルミニウム合金が、スチール基金属要素の上の低融点金属要素として使用されるのは、低いアルミニウム含有量を持つスチールが、沈殿物を通じて強度を増す、オーステナイト粒の成長を制限する、脱酸、硬い窒化層を作るなどの有益な効果を有するからである。しかしながらこの効果は、0.1－1重量％の間の大きさの順にむしろアルミニウム含量が低い場合に起こる。この状況の打開策は、スチール微粒子の緻密な構造に高い密度をもたらすことである(球状および細い粒度分布により)。その後、主要な微粒子のD50の約0.41倍のD50を有する金属微粒子が、八面体間隙を満たすために約0.7重量％をもたらす。この微粒子は、主要な金属要素と同じ性質を持ち得る。またこの微粒子は、拡散やその他の全ての処理が完了した際に、求めた性能を有するために選ばれた(ここでも真球度と細い粒度分布が役立つ)。90％+のアルミニウム合金の細かな粉末は、主要な微粒子のD50の約0.225倍のD50を持つ。四面体間隙を満たすためにおよそ0.6体積％でなければならない(さらにここでも真球度と細い粒度分布が役立つ)。アルミニウムのこの密度と、スチールのこの体積分率は、最終製品にアルミニウム合金90％+の0.15重量％を示す。この値はアルミニウムからスチールにプラスに働く範囲内である。

【0464】

一つの実態形態における90％以上のアルミニウム重量を有するアルミニウム基合金は、低融点合金として使用し、スチール基合金は、金属または少なくとも部分的に金属コンポネントの製造に用いられた粉末混合物中の高融点合金として使用する。一つの実態形態におけるこの90％以上のアルミニウム重量を有するアルミニウム基合金は、全ての金属構成要素の体積の10％以下である。一つの実態形態におけるすべての金属構成要素の体積の7％は、アルミニウム基合金である。このアルミニウム基合金の重量の90％以上を、スチール基合金の主要な粒子の0.41倍のD50直径を有するアルミニウム粒子が占める。また、すべての金属構成要素の体積の0.6％は、スチール基合金の主要な粒子の0.225倍のD50直径を有するアルミニウム粒子の90％以上の重量を占める。

【0465】

一つの実態形態における本発明は、成形技術による粉末混合物から金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。

【0466】

一つの実態形態における成形技術は、AM技術である。

【0467】

一つの実態形態における成形技術は、3Dプリンティング、インク噴射、Sプリント、Mプリント技術、レーザー積層法、レーザー硬化法、直接金属積層法や電子ビームダイレクト溶解法、熱溶解積層法(FDM)、直接金属のレーザー焼結(DMLS)、レーザー溶解法(SLM)、エレクトロンビーム溶解法(EBM)、レーザー焼結法(SLS)、光造形法、デジタルライトプロセッシング(DLP)などのAM技術である。

【0468】

一つの実態形態における成形技術は、ポリマー成形技術である。一つの実態形態における成形技術は、金属溶解噴出である。一つの実態形態における成形技術は、焼結法である。一つの実態形態における成形技術は、焼結鍛造である。一つの実態形態における成形技術は、熱間等方圧加工法(HIP)である。一つの実態形態における成形技術は、冷間等方圧加工法(CIP)である。一つの実態形態における本発明は、最終金属または少なくとも部分的な金属コンポネントが成形後に得られる成形技術による、粉末混合物を用いた金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す
一つの実態形態における本発明は、成形技術による粉末混合物からの金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの製造の方法を示す。ここでは、成形後に得られた金属または少なくとも部分的な金属コンポネント(グリーン体)は、少なくとも一度の後処理を受ける。

【0469】

一つの実態形態におけるすべての後処理は、いずれかの適した形で組み合わせることができる。

【0470】

一つの実態形態における後処理は、脱バインダである。

【0471】

一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0472】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象にした脱バインダ;
工程c)で得たコンポネントを対象にした熱処理および必要に応じた焼結や熱間等方圧加工。

【0473】

一つの実態形態における後処理とは、熱処理を指す。

【0474】

一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0475】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象とした熱処理加工;
一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0476】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象とした熱処理加工;
工程c)で得たコンポネントを対象とした焼結;
一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0477】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象とした熱処理加工;
工程c)で得たコンポネントを対象とした熱間等方圧加工法。

【0478】

一つの実態形態における後処理とは、焼結を指す。

【0479】

一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0480】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象とした焼結。

【0481】

一つの実態形態における焼結は、高融点合金(融点が0.7倍の高融点合金)の0.7*Tm以上の温度で行われる。一つの実態形態における焼結は、高融点合金(融点が0.75倍の高融点合金)の0.75*Tm以上の温度で行われる。一つの実態形態における焼結は、高融点合金(融点が0.8倍の高融点合金)の0.8*Tm以上の温度で行われる。一つの実態形態における焼結は、高融点合金(融点が0.85倍の高融点合金)の0.85*Tm以上の温度で行われる。一つの実態形態における焼結は、高融点合金(融点が0.9倍の高融点合金)の0.9*Tm以上の温度で行われる。一つの実態形態における焼結は、高融点合金(融点が0.95倍の高融点合金)の0.7*Tm以上の温度で行われる。

【0482】

一つの実態形態におけるコンポネントは、脱バインダ前の焼結処理の対象である。一つの実態形態におけるコンポネントは、熱処理前の焼結処理の対象である。一つの実態形態におけるコンポネントは、熱処理前の焼結鍛冶処理の対象である。

【0483】

一つの実態形態におけるコンポネントは、脱バインダ前の熱間等方圧加工法の対象である。一つの実態形態におけるコンポネントは、熱処理前の熱間等方圧加工法の対象である。

【0484】

一つの実態形態における後処理は、焼結鍛冶である。

【0485】

一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0486】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象とした焼結鍛冶;
一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0487】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象とした熱処理加工;
工程c)で得たコンポネントを対象とした焼結鍛冶
一つの実態形態における後処理は、熱間等方圧加工法(HIP)である。

【0488】

一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0489】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象としたHIP
一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0490】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象とした熱処理加工;
工程c)で得たコンポネントを対象とした熱間等方圧加工法。

【0491】

一つの実態形態における後処理は、冷間等方圧加工法(CIP)である。

【0492】

一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0493】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象としたCIP;
一つの実態形態における本発明は、部品、コンポネント、道具のような金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する、下記の工程を含む方法を示す。

【0494】

少なくとも一つの低融点合金また高融点合金、および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の用意;
成形技術による粉末混合物の成形;
成形されたコンポネントを対象とした熱処理加工;
工程c)で得たコンポネントを対象としたCIP
一つの実態形態における熱処理に伴ういずれかの処理中に、熱を移すために使用されるシステムは、マイクロ波、熱誘導、熱対流、放熱や熱伝導を用いて行う。

【0495】

一つの実態形態における熱処理に伴ういずれかの処理中に、熱を移すために使用されるシステムは、マイクロ波を用いて行う。

【0496】

一つの実態形態における熱処理に伴ういずれかの処理中に、熱を移すために使用されるシステムは、熱誘導を用いて行う。

【0497】

一つの実態形態における熱処理に伴ういずれかの処理中に、熱を移すために使用されるシステムは、熱対流を用いて行う。

【0498】

一つの実態形態における熱処理に伴ういずれかの処理中に、熱を移すために使用されるシステムは、放熱を用いて行う
。一つの実態形態における熱処理に伴ういずれかの処理中に、熱を移すために使用されるシステムは、熱伝導を用いて行う。

【0499】

一つの実態形態における熱処理に伴ういずれかの処理中に、熱を移すために使用されるシステムは、本資料に記述のある熱処理の焼結、脱バインダ、またはHIPなどを含むがそれに限られない。

【0500】

一つの実態形態における後処理は、真空、低圧力、高圧力、不活性雰囲気、還元性雰囲気、酸化雰囲気下などで行われる。

【0501】

一つの実態形態における本発明は、MIM、HIP法、CIP法、焼結鍛冶、焼結および粉末の構造に適したいずれかの技術、さらにこれらのいずれかを組み合わせた技術などのAM技術を使用した、少なくとも一つの金属粉末を含んだ粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造するための方法を示す。一つの実態形態における粉末混合物は、さらにまた有機化合物も含む。他の実態形態における本発明は、AM技術を用いた一つの金属粉末を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。一つの実態形態のおける粉末混合物は、さらにまた有機化合物も含む。他の実態形態における本発明は、AM技術を用いた類似した融点の有する一つ以上の金属粉を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。一つの実態形態における粉末混合物は、さらにまた有機化合物も含む。一つの実態形態における本発明は、AM技術を用いた少なくとも二つの金属粉末を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。

【0502】

一つの実態形態における粉末混合物は、さらにまた有機化合物を含む。他の実態形態における本発明は、AM技術を用いた異なる融点を有する少なくとも二つ以上の金属粉末を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。一つの実態形態における粉末混合物は、さらにまた有機化合物も含む。一つの実態形態における本発明は、AM技術を用いた少なくとも一つの低融点金属粉末と高融点金属粉末を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。この低融点金属粉末は、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金から精選される。これらの基合金には、合金に加えられる際に、低温かつ低含有量の、いずれかの液相を示す選ばれた合金の二元性状態図の少なくとも一つの要素を含む。高融点合金は、鉄またはチタン基合金から選ばれる。一つの実態形態における粉末混合物は、さらにまた有機混合物も含む。

【0503】

一つの実態形態における本発明は、AM技術を用いた少なくとも一つの低融点金属粉末また高融点金属粉末を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。低融点金属粉は、ガリウム、マグネシウムまたはいずれかの組み合わせなどから少なくとも一つの要素を含む鉄またはチタン基合金から選ばれる。高融点合金は、鉄またはチタン基合金から選ばれる。一つ実態形態における粉末混合物は、さらにまた有機化合物を含む。一つの実態形態における本発明は、AM技術を用いた少なくとも一つの低融点金属粉末と高融点金属粉末を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。この低融点金属粉末は、ガリウム合金、Al-Ga合金、Cu-Ga合金、Sn-Ga合金、Mg-Ga合金、Mn-Ga合金、Ni-Ga合金、マグネシウムを多く含む合金、マグネシウムを多く含みさらに炭素(スチール)を含む鉄基合金、マグネシウムを含むアルミニウム基合金、スカンジウムを含むアルミニウム基合金、スズを含むアルミニウム基合金、90％以上のアルミニウム重量を含むアルミニウム基合金、また鉄またはチタン基合金から選ばれた高融点合金から精選する。一つの実態形態における粉末混合物は、さらにまた有機混合物も含む。

【0504】

一つの実態形態において、二つの金属粉末を有する粉末混合物の低融点とは、最も低い融点を有する金属粉末を指し、高融点合金とは、高融点を有する金属粉末を指す。両者間の融点の差は、少なくとも62℃以上とする。また他の実態形態においては110℃以上。また他の実態形態においては230℃以上。また他の実態形態においては110℃以上。また他の実態形態においては230℃以上。また他の実態形態においては420℃以上。また他の実態形態においては640℃以上、さらにまた他の実態形態においては820℃以上とする。

【0505】

一つの実態形態における金属粉末の融点は、平衡状態下で液体に変化する温度を指す。

【0506】

一つの実態形態における低融点合金のTmは、この合金の融点を指す。

【0507】

一つの実態形態における高融点合金のTmは、この合金の融点を指す。

【0508】

一つの実態形態では、一つ以上の低融点合金が粉末混合物の中に含まれる時。一つの実態形態における低融点合金のTmは、粉末混合物/金属相において、より高い重量/体積の比率を有する合金のTmを指す。

【0509】

一つの実態形態における低融点合金のTmは、最も低い融点を有する低融点合金のTmを指す。

【0510】

一つの実態形態における高融点合金のTmとは、金属相において、より高い重量比を有する合金(より低い融点を有する合金を除く)のTmを指す。一つの実態形態では、粉末混合物/金属相において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の合金(より低い融点を持つ合金を除く)が存在する場合、Tmとは、これらの間で最も低いTmを有する合金を指す。

【0511】

一つの実態形態における高融点合金のTmとは、粉末混合物中において、より高い重量比を有する合金(より低い融点を有する合金を除く)のTmを指す。一つの実態形態では、粉末混合物/金属相において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の合金(より低い融点を有する合金を除く)が存在する場合、Tmとは、これらの間で最も低いTmを有する合金を指す。

【0512】

一つの実態形態における高融点合金のTmとは、粉末混合物中において、より高い体積比を有する合金(より低い融点を有する合金を除く)のTmを指す。一つの実態形態では、粉末混合物/金属相において、最も高い値である同じ体積比を有する一つ以上の合金(より低い融点を有する合金を除く)が存在する場合、Tmとは、これらの間で最も低いTmを有する合金を指す。

【0513】

一つの実態形態における高融点合金のTmとは、金属相において、より高い体積比を有する合金(より低い融点を有する合金を除く)のTmを指す。一つの実態形態では、粉末混合物/金属相において、最も高い値である同じ体積比を有する一つ以上の合金(より低い融点を持つ合金を除く)が存在する場合、Tmとは、これらの間で最も低いTmを有する合金を指す。

【0514】

一つの実態形態では、粉末混合物に一つ以上の低融点合金が存在する場合。一つの実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物の重量の1％以下の融点合金を除く)のより低いTmを指す。他の実態形態における低融点合金のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が2.4％以下の低融点合金を除く)のより低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が3.8％以下の低融点合金を除く)のより低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物中の4.8％以下の重量が低融点合金を除く)のより低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物/金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)の重量が7％以下の低融点合金を除く)のより低いTmを指す。

【0515】

一つの実態形態では、粉末混合物に一つ以上の低融点合金が存在する場合。一つの実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物中の体積が1％以下の融点合金を除く)のより低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)の体積が2.4％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)の体積が3.8％以下の低融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点Tmは、すべての低融点合金(粉末金属相中の(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)の体積が4.8％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点Tmは、すべての低融点合金(粉末金属相中の(粉末混合物のすべての金属粉末の和)の体積が7％以下の低融点合金を除く)の、より低いTmを指す。

【0516】

一つの実態形態では、粉末混合物に一つ以上の低融点合金が存在する場合。一つの実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が1％以下の低融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が2.4％以下の低融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)中の3.8％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が4.8％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmは、すべての低融点合金(粉末混合物/金属相(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)中の重量が7％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。

【0517】

一つの実態形態では、粉末混合物に一つ以上の低融点合金が存在する場合。一つの実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が1％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が2.4％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が3.8％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態では、低融点Tmは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が4.8％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が7％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。

【0518】

一つの実態形態では、粉末混合物に一つ以上の低融点合金が存在する場合。一つの実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の体積が1％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)の体積が2.4％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)の体積が3.8％以下の低融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)の体積が4.8％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)の体積が7％以下の低融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。

【0519】

一つの実態形態では、粉末混合物に一つ以上の低融点合金が存在する場合。一つの実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の体積が1％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態おける低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の体積が2.4％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の体積が3.8％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の体積が4.8％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の体積が7％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。

【0520】

一つの実態形態では、粉末混合物中に一つ以上の低融点合金が存在する場合。一つの実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が1％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)の重量が2.4％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末金属相中の(粉末混合物中のすべての金属粉の和)の重量が3.8％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)の重量が4.8％以下の融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)の重量が7％以下の低融点合金を除く)の、最も高いTmを指す。

【0521】

一つの実態形態における高融点合金のTmとは、この合金の融点を指す。

【0522】

一つの実態形態において、粉末混合物中に一つ以上の融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点合金のTmとは、粉末混合物中に、より高い重量比を有する低融点合金のTmを指す。

【0523】

一つの実態形態において、粉末混合物中に一つ以上の融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点合金のTmとは、粉末混合物中に、より高い体積比を有する低融点合金のTmを指す。

【0524】

一つの実態形態において、粉末混合物中に一つ以上の融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点合金のTmとは、粉末混合物中に、より低い重量比を有する低融点合金のTmを指す。

【0525】

一つの実態形態において、粉末混合物中に一つ以上の融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点合金のTmとは、粉末混合物中に、より低い体積比を有する低融点合金のTmを指す。

【0526】

一つの実態形態において、粉末混合物中に一つ以上の融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点合金のTmとは、金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)中に、より高い重量比を有する低融点合金のTmを指す。

【0527】

一つの実態形態において、粉末混合物中に一つ以上の融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点合金のTmとは、粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)に、より高い体積比を有する低融点合金のTmを指す。

【0528】

一つの実態形態において、粉末混合物中に一つ以上の融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点合金のTmとは、粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)に、より低い重量比を有する低融点合金のTmを指す。

【0529】

一つの実態形態において、粉末混合物中に一つ以上の融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点合金のTmとは、粉末金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)に、より低い体積比を有する低融点合金のTmを指す
。

【0530】

一つの実態形態において、類似した重量比(類似した体積比とは、その差が10％以下のものを指す)を有した一つ以上の高融点合金が混合物に存在し、かつ粉末混合物に、より高い重量比の高融点合金が存在する場合、高融点合金のTmとは、類似した体積比を有するこれらの合金の、より低いTm値を指す。

【0531】

一つの実態形態において、類似した体積比(類似した重量比とは、その差が10％以下のものを指す)を有する一つ以上の高融点合金が混合物に存在し、かつ粉末混合物に、より高い体積比の高融点合金が存在する場合、高融点合金のTmとは、類似した重量比を有するこれらの合金の、より低いTmを指す
一つの実態形態において、類似した重量比(類似した体積比とは、その差が10％以下のものを指す)を有した一つ以上の高融点合金が混合物に存在し、かつ粉末混合物に、より高い重量比の高融点合金が存在する場合、高融点合金のTmとは、類似した体積比を有するこれらの合金の、より高いTm値を指す。

【0532】

一つの実態形態において、類似した体積比(類似した重量比とは、その差が10％以下のものを指す)を有する一つ以上の高融点合金が混合物に存在し、かつ粉末混合物に、より高い体積比の高融点合金が存在する場合、高融点合金のTmとは、類似した重量比を有するこれらの合金の、より高いTmを指す
一つの実態形態おいて、粉末混合物中に一つ以上の高融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点合金のTmとは、すべての高融点合金(粉末混合物の重量が1％以下の高融点合金を除く)の、より高いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が3.4％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点合金のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が6.2％以下の高融点合金を除く)の、より低いTmを指す。

【0533】

一つ実態形態において、粉末混合物中に一つの以上の高融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点のTmとは、すべての高融点合金(金属相中(粉末混合物中のすべての金属粉の和)の重量が1％以下の高融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態おける低融点のTmとは、すべての低融点合金(金属相(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)の重量が3.4％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(金属相(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)の重量が6.2％以下の高融点合金を除く)の、より低いTmを指す。

【0534】

一つの実態形態において、粉末混合物中に一つの以上の高融点合金が存在する場合。一つの実態形態における高融点のTmとは、すべての高融点合金(粉末混合物中の重量が1％以下の高融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が3.4％以下の融点合金を除く)の、より低いTmを指す。他の実態形態における低融点のTmとは、すべての低融点合金(粉末混合物中の重量が6.2％以下の高融点合金を除く)の、より低いTmを指す
一つの実態形態における最終コンポネントは、成形後に得られる。一つの実態形態において、最終コンポネントは、焼結、焼結鍛冶、冷間等方圧加工法、熱間等方圧加工法などの、粉末混合物を用いた成形技術後に得られる。

【0535】

一つの実態形態おいて、成形後に得られるコンポネントは、後処理の対象になる。一つの実態形態において、粉末混合物を成形する粉末凝固技術に、焼結、焼結鍛冶、または熱間等方圧加工法が用いられた場合の、成形後に得られるコンポネントが、最終コンポネントである。

【0536】

一つの実態形態において、金属または部分的な金属コンポネントが後処理を通して成形された後に得られるコンポネントは、グリーン体である。一つの実態形態において、この後処理には、脱バインダ、PMSRTまたはMSRTを促進させる熱処理、焼結、焼結鍛冶、CIPさらにHIPが含まれる
一つの実態形態における脱バインダまたは少なくとも部分的な脱バインダは、本資料に記述があるように、熱処理中に行われる。他の実態形態における脱バインダは、熱処理前に行われる。

【0537】

一つの実態形態におけるグリーン体とは、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを得るまでの後処理の対象になりうるAM技術またはポリマー成形技術を用いた粉末混合物の成形後に得られるコンポネントを指す。

【0538】

一つの実態形態における後処理とは、最終コンポーネントを得るまでの、グリーン体の生じる加工技術を指す。一つの実態形態おけるこの後処理には、PMSRTやMSRTを促進させる熱処理、脱バインダ、HIP、CIP、焼結鍛冶、焼結、またはこれらの加工技術のいずれかの組み合わせなどの、目的の最終コンポネントを得るまでのグリーン体の高密度化、凝固などの加工技術が含まれる。

【0539】

一つの実態形態において、異なる融点を有する少なくとも二つの金属粉末が、粉末混合物及びポリマーに含まれる場合、グリーン体に高いタップ密度を与えるために、粒度分布と粒子サイズの適切な選択が行われる。またポリマーの分解(少なくとも部分的に)に要する加工および金属相を形状保持の最重要因子にするために、低温で行われる(従来の、最終コンポネントを得るまでのグリーン体の後処理の間の方法と比べて)。こうすることでコンポネントは、処理の間に、より低い熱応力や残留応力を受けことになる。

【0540】

AM製造とは、多くの構造の複製を可能にする精度を大幅に上げた一連の技術である。

【0541】

ASTMインターナショナルの資料F2792-12aによると、現在AM技術は、i)結合剤噴射ii)指向性エネルギー堆積iii)材料押出堆積iv)材料噴射堆積v)粉末床溶解結合vi)シート積層vii)液槽光重合の七つのカテゴリーに分類されている。この分類は、下記の多くの技術を要約する:3Dプリンティング、インクジェット、Sプリント技術、Mプリント技術、レーザー積層法、レーザー硬化法、直接金属積層法や電子ビームダイレクト溶解法、熱溶解積層法(FDM)、直接金属のレーザー焼結(DMLS)、レーザー溶解法(SLM)、エレクトロンビーム溶解法(EBM)、レーザー焼結法(SLS)、光造形法、デジタルライトプロセッシング(DLP)など。

【0542】

一つの実態形態における本発明は、AM技術を用いた金属または部分的な金属コンポネントの製造のための粉末混合物の成形工程を含む。一つの実態形態おいて、これらのAM技術には、有機化合物に加えて少なくとも一つの金属粉末を含む粉末混合物の使用が適している。

【0543】

一つの実態形態における成形工程は、3Dプリンティング、インクジェット、Sプリント技術およびMプリント技術を含む結合剤噴射法を用いて行われる。一つの実態形態における本発明は、3Dプリンティング、インクジェッティング、Sプリント技術、Mプリント技術を用いた粉末混合物の成形による、少なくとも一つの金属粉末および必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物を使用した、金属または少なくとも部分的に金属コンポネントを製造する法を示す。

【0544】

一つの実態形態おける成形工程は、指向性エネルギー堆積法を用いて行われる。この技術は、レーザー(レーザー堆積やレーザー凝固)、アークまたは電子ビーム熱源(指向性金属体積や電子ビーム直接溶解)などの、粉末やワイヤーなどの原料を吹き付けた位置に、集束エネルギーを集めるすべての技術を含む。一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物を用いた指向性エネルギー堆積法による、金属粉末または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。この技術は、レーザー(レーザー堆積やレーザー凝固)、アークまたは電子ビーム熱源(指向性金属体積や電子ビーム直接溶解)などの、粉末やワイヤーなどの原料を吹き付けた位置に、集束エネルギーを集めるすべての技術を含む。

【0545】

一つの実態形態による成形工程は、材料押出堆積法を通して行われる。造形物は、ノズルから材料を注入し加熱した後、一層ごとに堆積して作られる。ノズルおよびプラットホームは、最も一般的な材料押出技術である熱溶解積層法のように、新しい層を構築するごとに、それぞれ水平かつ垂直に動かすことができる。一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末および必要に応じて有機化合物の粉末混合物を用いた材料押出堆積法による、金属または少なくともひとつの部分的金属コンポネントを製造する方法を示す。造形物は、ノズルから材料を注入し加熱した後、一層ごとに堆積して作られる。最も一般的な材料押出堆積法である熱溶解積層法のように、一層一層作られるごとに、ノズルとプラットフォームがそれぞれ水平または垂直に動く。

【0546】

一つの実態形態における成形工程は、二次元インクジェットプリンティングに類似した技術である材料噴射法を用いて行われる。この技術は、ポリマーやワイヤーなどの材料をプラットフォームに向け噴射する造形法である。一層ごとにモデルが造形されるまで、UVライトを用いて凝固させる。一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物を用いた材料噴射による、金属粉末または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。この技術は、二次元インクジェットプリンティングに類似した技術である。主にポリマーやワイヤーなどの材料を、プラットフォームに向け噴射する造形法である。一層ごとにモデルが造形されるまで、UVライトを用いて凝固させる。

【0547】

一つの実態形態における成形工程は、粉末床(金属、ポリマーまたはセラミック)の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いるすべての技術を含む、粉末床溶解結合法を用いて行われる。さらに指向性金属レーザー焼結(DMLS)、選択性レーザー溶解(SLM)、電子ビーム溶解(EBM)、選択性レーザー焼結(SLS)などの技術も、昨今使用されている。一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物を用いた粉末床溶解結合法による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。この技術は、粉末床(金属、ポリマーまたはセラミック)の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いるすべての技術を含む。さらに、指向性金属レーザー焼結(DMLS)、選択性レーザー溶解(SLM)、電子ビーム溶解(EBM)、選択性レーザー焼結(SLS)などの技術も、昨今使用されている。

【0548】

一つの実態形態における成形工程は、正確にカットされた金属シートを積み重ねて、立体モデルを造形するシート積層法を用いて行われる。この技術にはさらにまた、超音波による固体化やシート状の資材の製造も含まれる。前者には、シートを接合するためのソノトロードを用いた超音波溶接を使用し、後者には、溶接の代わりに紙と接着剤を材料として用いる。一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて有機化合物の粉末混合物を用いたシート積層法による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。この技術は、正確にカットされた金属シートを積み重ねて、立体モデルを造形する技術である。この技術にはさらにまた、超音波による固体化やシート状の資材の製造も含まれる。前者は、シートを接合するためにソノトロードを用いた用いた超音波溶接を使用し、後者には、溶接の代わりに紙と接着剤を材料として用いる。

【0549】

一つの実態形態における成形工程は、バットに貯めた光硬化性樹脂を用いた液槽光重合を用いて行われる。立体モデルは、凝固因子として電磁気放射を用いて、一層ごとに造形しいく。断面層は、立体モデルを作るために、プラットフォームを動かしながら、連続的かつ選択的に硬化されていく。多くの場合、感光性樹脂が使用される。この主な技術は、光造形法及びデジタルライトプロセッシング(DLP)である。これらの技術では、感光性樹脂の凝固のためにレーザーではなくプロジェクターライトが用いられる。一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて有機化合物の粉末混合物、また、バットに貯めた光硬化性樹脂を用いた液槽光重合による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。立体モデルは、凝固因子として電磁気放射を用いて、一層ごとに造形していく。断面層は、立体モデルを作るために、プラットフォームを動かしながら、連続的かつ選択的に硬化されていく。多くの場合、感光性樹脂が使用される。この主な技術は、光造形法及びデジタルライトプロセッシング(DLP)である。これらの技術では、感光性樹脂の凝固のためにレーザーではなくプロジェクターライトが用いられる。

【0550】

金属造形物を製造するためのAM方法は、その目的を明確にする意味で、二つのグループに分けることができる。まず一つ目は、AM後に焼結工程を必要としない、金属の指向性溶解または指向性焼結に基づいた方法である。二つ目は、AM後に焼結工程を必要とする、接着剤によるバインドに基づいた方法である。一つの実態形態におけるAM方法は、形状を作り、それを一時的に形状を保持するだけのものである。一つの実態形態における焼結などの後処理は、最終製品を得る前に必要である。

【0551】

発明者は、本発明の成形工程において非常に早いAMプロセスが選ばれた際に生じる一つのことに注視した。それは、本発明のほとんどの場合で、通常のAMプロセスでは必要としない後処理を伴うことである
一つの実態形態における粉末混合物の成形方法は、成形プロセスにレーザーを要する技術を用いる。この成形プロセスは、少なくとも一つの金属粉末と必要に応じて有機化合物をレーザーを用いて堆積させる(通常は指向性エネルギー堆積)方法や、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物を含む粉末床の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いる方法を含むが限らないこれらの方法から選択される。

【0552】

本資料に記述されているこの粉末混合物は、成形プロセスにレーザーを必要とするこれらの技術の使用に、特に適している。

【0553】

一つの実態形態における本発明は、成形プロセスにレーザーを要する技術を用いて造形物を製造する方法を示す。この成形プロセスは例えば、少なくとも一つの金属粉末と必要に応じて有機化合物をレーザーを用いて堆積させる(通常は指向性エネルギー堆積)方法や、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて有機化合物を含む粉末床の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いるすべての技術を含むがそれに限らないこれらの技術から選ばれる。

【0554】

一つの実態形態における本発明は、成形プロセスにレーザーを要する技術を用いてコンポネントを製造する方法を示す。この成形プロセスは例えば、少なくとも一つの金属粉末と必要に応じて有機化合物をレーザーを用いて堆積させる(通常は指向性エネルギー堆積)方法や、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて有機化合物を含む粉末床の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いるすべての技術を含むがそれに限らないこれらの技術から選ばれる。

【0555】

一つの実態形態において発明者は、成形工程にレーザーを伴う技術が用いられた場合に、本発明の方法の使用が大変有益だとみている。例えば、少なくとも一つの金属粉末と必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物が用いるプロセスである、レーザーによる堆積法(通常は指向性エネルギー堆積)や、少なくとも一つの金属粉末および必要に応じて非有機化合物を含む粉末混合物の粉末床(金属、ポリマーまたはセラミック)の選択的な溶解または焼結に、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いるプロセスなど、本資料に記述されているように、粉末混合物の適切な粒度分布を用いた場合に得られる充填密度による。

【0556】

一つの実態形態において、成形プロセスにレーザーを用いる技術が、少なくとも一つの金属粉末または必要に応じて他の非金属コンポネントの混合物を含む粉末床の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いるすべての技術を含むがそれに限らないこれらの技術から選ばれる場合で、この方法と、本発明に記述されている、異なる粉末混合物(主に、異なる融点を有する少なくとも二つの金属粉末を含む混合物)が使用される場合、このプロセスは、発明の説明にある方法と比較して、さらに低い温度下で行われる。この発明の説明にある方法は、成形プロセスの間、低いエネルギー入力を伴うもので、そのためコンポネントの製造プロセスにおいてより低いコストと、さらにはより低い熱応力か、より低い残留応力(またはその両方)を伴う。一つの実態形態におけるこの造形物は、望まれた最終コンポネントに到達するまで、後処理を要する。反対に、他の実態形態における最終コンポネントは、この成形プロセス後に直接得られる。

【0557】

一つの実態形態において、成形プロセスにレーザーを用いる技術が、金属粉末または必要に応じて他の非金属コンポネントの混合物を含む粉末床の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いるすべての技術を含むがそれに限らないこれらの技術から選ばれる場合で、この方法と、本発明に記述されている、粉末混合物(主に、類似する融点を有する少なくとも一つの金属粉末か一つ以上の金属粉末を含む混合物)が使用される場合、このプロセスの間はまた、粉末混合物のより高い充填密度や、より低い熱応力、残留応力(またはその両方)により、低いエネルギー入力を伴い、より低い温度下で行われる発明の説明にある方法と比較して、より低いエネルギー入力を伴う。多くの場合、この成形されたコンポネントは、望まれた最終コンポネントに到達するまで、後処理を要する。別の場合においては反対に、この成形プロセス後に直接、最終コンポネントを得ることができる。

【0558】

一つの実態形態においては、それぞれの使用に選ばれた粉末混合物(時にはAM微粒子)の粒度分布により、一つまたは一つ以上の多峰性サイズ分布を有する金属粉末を使用した場合に、高い粉末床充填密度に達することがある。この多峰性サイズ分布には、本資料に示されたように、空隙を減らす目的がある(多くの場合、本資料に示されているように、異なる融点を有する少なくとも二つの金属粉末を用いて、一つの実態形態においては、少なくとも一つの低融点合金が、高い充填密度に至る高融点を有する主要な金属粉末の八面体または四面体間隙の全体または少なくとも部分的に埋めるために用いられる。一つの実態形態において、成形プロセスにレーザーを用いる技術が、粉末混合物または必要に応じて有機化合物を含む粉末床の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いる技術から選ばれた場合の粉末充填密度は、75％以上である。他の実態形態においてはそれぞれ、79.3％以上、83.5％以上、87％以上となっている。一つの実態形態においては、前述のプロセスを用いた成形コンポネントの高いタップ密度や高い粉末床充填密度の適切な選択された場合に達する。一つの実態形態における振動は、正確な粒度分布や粉末床の高い充填密度とともに得られる。他の実態形態においては、粉末床の充填密度を改善する正確な粒度分布を高めるための、他のいずれかの方法は本発明と結びつけるのに適している。

【0559】

一つの実態形態において、成形プロセスにレーザーを伴う技術が、金属粉末または必要に応じて他の非金属コンポネントの混合物を含む粉末床の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いる技術から選ばれた場合に得られる成形されたコンポネントのタップ密度は、89.3％以上である。他の実態形態においてはそれぞれ、92.7％以上、95.5％以上、97.6％以上、98.9％、さらには完全な密度を得られた。一つ実態形態におけるこれらのタップ密度は、粉末床の粉末充填密度が75％以上である粒度分布を有する、少なくとも一つの金属粉末を持つ粉末床に金属粉末混合物が含まれる時に得られる。他の実態形態においてはそれぞれ、79.3％以上、83.5％以上、87％以上となっている。一つの実態形態における金属粒子は、コーティングまたは埋められているか、図4に示されているように、ポリマーと関係した他のいずれかの形態になっている。一つの実態形態における粒度分布。

【0560】

一つの実態形態における本発明は、成形プロセスにレーザーを伴う技術を用いた最低でも一つの金属粉末で構成された粉末混合物の成形による金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの製造方法を示す。例として、粉末混合物および必要に応じて有機化合物を含む粉末床の選択的な溶解または焼結のために集束エネルギー(通常はレーザービーム)が用いられるプロセスなど。この粉末床の充填密度は、75％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、79.3％以上、83.5％以上、87％以上となっている。成形コンポネントのタップ密度は実態形態によりそれぞれ、89.3％以上、92.7％以上、95.5％以上、97.6％以上、98.9％以上、さらに完全密度となっている。

【0561】

一つの実態形態における本発明は、粉末混合物や必要に応じて有機化合物を含む粉末床の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いるすべての技術を含むがそれに限らないこれらの技術から選ばれた成形プロセスにレーザーを伴う技術を用いた、異なる融点を有する少なくとも二つの金属粉末を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。この粉末床の充填密度は、75％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、79.3％以上、83.5％以上、87％以上となっている。成形コンポネントのタップ密度は実態形態によりそれぞれ、89.3％以上、92.7％以上、95.5％以上、97.6％以上、98.9％以上、さらに完全密度となっている。

【0562】

一つの実態形態における本発明は、粉末混合物や必要に応じて有機化合物を含む粉末床の層の選択的な溶解または焼結のために、集束エネルギー(電子ビームまたはレーザービーム)を用いるすべての技術を含むがそれに限らないこれらの技術から選ばれた成形プロセスにレーザーを伴う技術を用いた、少なくとも一つの低融点金属粉末や一つの高融点粉末を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。この粉末床の充填密度は、75％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、79.3％以上、83.5％以上、87％以上となっている。成形コンポネントのタップ密度は実態形態によりそれぞれ、89.3％以上、92.7％以上、95.5％以上、97.6％以上、98.9％以上、さらに完全密度となっている。

【0563】

金属粉末混合物または必要に応じて有機化合物の高密度及び圧縮といった面において、本資料は、異なる粒度分布または本発明の方法に適したいくつかの実態形態について詳しく述べている。これは先述のレーザーを伴う技術に直接使用できる。これらに限らないが、例えば、少なくとも一つの金属粉末と場合によっては非金属コンポネントの混合物をレーザーを用いて堆積する方法(通常、指向性エネルギー堆積法)や、混合物を含んだ粉末床に集束エネルギーを照射し、選択的に溶解または焼結を行う方法などがそうである。いくつかの実態形態においては、金属粒子がコーティングされているか、囲まれているか、さらに図4で示されているような、ポリマーに関連した類似の状態である場合の粒子は、AM微粒子を指す。一つの実態形態においては、最終コンポネントに高い機械特性が求められる場合、または金属粉末混合物に高い密度が求められる場合、さらに最密充填により近いものが求められる場合、粉末混合物の粒子には二峰性の細い粒度分布が選ばれる。その他の実態形態においては、粒子の三峰性の細い粒度分布が選ばれる。一つの実態形態においては、混合物が一つ以上の粉末で構成されている場合、異なる粒度分布が選ばれる。例えば、最も大きい粒子サイズを持つために一つの粉末が選ばれ、最も大きい粒子サイズによって金属粉末の間隙を埋める傾向のあるその他の粉末が選ばれ、さらにこの、多峰性サイズ分布(通常は二峰性や三峰性)を有する最も大きい粒子サイズの粉末は、粒度分布の間の空隙を埋める。さらに他の実態形態においては、多峰性サイズ分布の混合物のすべての金属粉末を含む。これらはより大きなサイズの粒子の間の間隙を埋める傾向のある選ばれた他のサイズ分布と大きな粒子サイズを持つ。一つの実態形態における粒度分布は、細いサイズ分布を持つために選ばれる。その他の実態形態においては、二峰性サイズ分布は使用される場合、これは、二つのモード値およびこれら二つのモード値周囲の細いサイズ分布を有する粉末サイズ分布を意味している。他の実態形態においては、三峰性サイズ分布が使用された場合、これは、三つのモード値およびこれら三つのモード値周囲の細いサイズ分布を有する粉末サイズ分布を意味している。さらに、いくつかの実態形態における金属粉末の異なる混合物は、本資料に記述があるように、成形コンポネントの高いタップ密度を得るためのこの成形方法に用いられるのに、特に適している
一つの実態形態おいて、成形プロセスにレーザーを伴う技術が選ばれた場合、少なくとも一つの金属粉末と必要に応じてその他のポリマーのような有機化合物を、レーザーを用いて堆積させる(通常は指向性エネルギー堆積)、造形物が得るタップ密度は89.3％以上であるまた他の実態形態ではそれぞれ、92.7％以上、95.5％以上、97.6％以上、98.9％以上となっており、さらに他の実態形態においては、完全なタップ密度が得られた。一つの実態形態においては、原料内の粉末混合物および必要に応じて有機化合物の高密度また圧縮は、高タップ密度や、この資料にて後述する異なる粒度分布、本発明の方法に適している、成形工程にレーザーを用いる前述の技術に直接適用できるいくつかの実態形態を達成することを可能にする。一例としては、レーザーを用いて、少なくとも一つの金属粉末と場合によってその他の有機成分を含む粉末混合物を堆積させる方法(通常は指向性エネルギー堆積法)がある。いくつかの実態形態において、金属粒子がコーティングされているか、囲まれているか、または図4に示されているような、ポリマーに関連したその他の状態である場合、粒子とは、AM微粒子のことである。さらにまたいくつかの実態形態では、本資料に記述があるように、多くの場合、少なくとも二つの金属粉末で構成された異なる混合物は、成形コンポネントに高いタップ密度を得るためのこの成形方法の使用に、特に適している。

【0564】

一つの実態形態における本発明は、成形プロセスにレーザーを伴う技術による、少なくとも一つの金属粉末を含む粉末混合物を用いた、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。これは、レーザーを用いて粉末混合物を堆積させる(通常は指向性エネルギー堆積)方法で、成形されたコンポネントのタップ密度は89.3％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、92.7％、95.5％、97.6％、98.9％となり、さらに他の実態形態においては、完全な密度を得ている。

【0565】

一つの実態形態における本発明は、成形プロセスにレーザーを伴う技術による、少なくとも一つの低融点金属粉末や一つの高融点金属粉末を含む粉末混合物を用いた、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。これは、レーザーを用いて混合物を堆積する(通常は指向性エネルギー堆積)方法で、成形されたコンポネントの得られるタップ密度は、89.3％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、92.7％、95.5％、97.6％、98.9％となり、さらに他の実態形態においては、完全な密度を得ている。

【0566】

一つの実態形態おいて、レーザーによる粉末混合物の堆積(通常は指向性エネルギー堆積)方法を含む、成形プロセスにレーザーを伴う技術を用いて得られるコンポネントは、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントである。

【0567】

一つの実態形態おいて、レーザーによる粉末混合物の堆積(通常は指向性エネルギー堆積)方法を含む、成形プロセスにレーザーを伴う技術を用いて得られるコンポネントは、グリーン体である。このグリーン体は、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを得るために、後処理の対象となる。

【0568】

一つの実態形態において、粉末混合物を含む粉末床の選択的な溶解または焼結のための、成形プロセスに集束エネルギー(通常はレーザービーム)を含むレーザーを用いる技術によって得られるコンポネントは、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントである。

【0569】

一つの実態形態において、粉末混合物を含む粉末床の選択的な溶解または焼結のための、成形プロセスに集束エネルギー(通常はレーザービーム)を含むレーザーを用いる技術によって得られるコンポネントは、グリーン体である。なおこのグリーン体は、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを得るために、後処理の対象となる。

【0570】

上記のいずれかの実態形態は、それぞれの特性に互換性がある場合に限り、ここで記述されたいずれかの実態形態と組み合わせることができる。

【0571】

先述の通り、本発明のある実施はネットシェイプ鍛造またはネットシェイプのような技術の使用について考察する。これらの技術は厳密にはAMではないが、本発明でほとんどの事例で使用されている微粒子から利益を得る。つまり金属物質または有機物質を含む微粒子は、有機物質が分解される間、形状保持は損なわれない。それには、有機物質の成形性の利点を利用したいずれかの技術が含まれる。また、本発明の微粒子の形状保持能力を利用する。

【0572】

本発明のいくつかの材料を用いたAMと並び、他の製造プロセスも成形工程に使用できる。これらの製造プロセスには、スピードが求められる。ほとんどのポリマー形成方法(溶解射出、中空成形、熱成形、鋳造、圧縮法、プレス法、押出法、回転成形法、ディップ成形、形状成形)は、ひとつの選択肢である。溶解射出の例として、金属溶解噴出(MIM)と呼ばれる既存のプロセスが挙げられるが、このプロセスでは、金属コンポネントを得ることはできるが、数百グラムに限られる。本発明の材料と方法を用いれば、機能性に優れ、さらにコストの抑えられた、より大きなコンポネントの製造が可能である。

【0573】

説明目的のため、またこれが組み合わせることが特に有利になる技術であり、かつ説明しやすいため、金属噴射成形(MIM)について詳細に記述する。この技術は、複雑な形状の部品(しかし形状に対する制約はしばしば、ほとんどのAM技術のそれよりも多い)の製造を可能にする。しかし同時に、合理的な生産においては、コンポネントのサイズは明らかに制限される。一般的には一度の噴射で使用されなければならない材料の最大限の量は200ｇ以下である。これは原料のレオロジーや、噴射に必要な圧力に関係している。これは、混合物中の金属粉末の高い体積分率に関係する。この粉末の割合および噴射圧力は、脱バインダーに際し形成保持を保証するために、かなり高い必要がある。発明者は、MIMは、本発明のいくつかの原料を用いた場合の大きな部品の製造に効果的な技術であるとみている(特に、少なくとも二つのタイプの金属粉末を含む原料で、そのうち一つはポリマーがその形状保持力を失う前に十分な量の溶解が生じる顕著に低融点を有する金属粉末)(また、粉末単独や相の混合物の少なくとも一つは低融点を有するか、低温で拡散が始まる金属粉末)。より低い金属体積分率や噴射圧力が多く使用されることで、より高い流動性能が得られ、さらまた大きく複雑な形状を可能にする充填材が作られる。この方法で噴射された材料(体積分率金属要素や圧力の低いもの)は脱バインダーに際して分解される。これは液相や、拡散が完了するまで形状保持を保証するポリマーが完全分解する前に形成される強い拡散ブリッジによるものではない。ある使用またはその他の使用には、本発明に記述のあるほとんどすべての原料が有効活用できる。

【0574】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉、または有機化合物を含む粉末混合物を用いた、金属または部分的な金属コンポーネントを製造する方法に関する。それらにはさらに、製造後の金属または部分的な金属コンポネントに独自の望ましい性質を得るために、他の成分も加えられる。形状を得るために、ポリマー成形技術の他に、溶解射出、金属溶解射出、中空成形、熱成形、鋳造、圧縮法、プレス法、押出法、回転成形法、ディップ成形、や型成形などが使用される。一つの実態形態において、ポリマー成形技術により得られたコンポネントがグリーン体である。それらはまた、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの高密度化や硬化を可能にするために、後処理の対象となる。

【0575】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点金属粉末または一つの高融点金属粉末を含んだ粉末混合物を用いて、金属または部分的な金属コンポネントを製造する方法に関する。この低融点金属粉末は、ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウムまたはそれらのいずれかの組み合わせの要素を少なくとも一つ含んだ鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムおよびチタン基合金から選ばれる。また高融点合金は、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金及び有機化合物から精選される。形状を得るためにポリマー成形技術が使用され、製造後の金属または部分的な金属コンポネントに独自の望ましい性質を得るために、他の成分も加えられる。形状を得るために、ポリマー成形技術の他に、溶解射出、金属溶解射出、中空成形、熱成形、鋳造、圧縮法、プレス法、押出法、回転成形法、ディップ成形、や型成形などが使用される。一つの実態形態において、ポリマー成形技術により得られたコンポネントがグリーン体である。それらはまた、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの高密度化や硬化を可能にするために、後処理の対象となる。

【0576】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点金属粉末及び一つの高融点金属粉末を含む混合物を用いて、金属または部分的な金属コンポネントを製造する方法に関する。粉末混合物は、MIM法を用いて成形される。一つの実態形態における、MIMを用いて成形されたコンポネントが、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントである。

【0577】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの低融点金属粉末及び一つの高融点金属粉末を含む混合物を用いて、金属または部分的な金属コンポネントを製造する方法に関する。粉末混合物は、MIM法を用いて成形される。一つの実態形態における、MIMを用いて成形されたコンポネントが、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントである。一つの実態形態における、MIMを用いて成形されたコンポネントが、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントである。

【0578】

一つの実態形態において、本発明の方法を実施するにあたり、熱間等方圧加工法(HIP)、冷間等方圧加工法(CIP)、焼結鍛冶、焼結などの別の有用な形成技術がある。一つの実態形態おいてこれらのプロセスは、望まれた最終金属や少なくとも部分的な金属コンポネントを得るために、粉末混合物に適用される。他の実態形態では、AM技術やポリマー噴射技術のような、前述の成形技術の後、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの高密度化及び凝固のために、後処理の間にHIP、焼結鍛冶、CIP、または焼結が適応される。

【0579】

一つの実態形態における熱間等方圧加工法(HIP)は、粉末物質はダイと呼ばれる容器に密封しカプセル状にし、一軸圧力を施す前に、高温下で、緻密な固形物に変化するまで焼結を行う製造方法である。通常アルゴンは、100-3300MPa範囲内の充填密度圧力の使用のために、液体培地として用いられる。また温度は通常、1000-1200℃範囲内で調整される。拡散、べき法測クリープ、イールド拡散の三つが、主な焼結メカニズムとしてあげられる。熱間等方圧加工法の間に、拡散結合が起こる温度は、通常低融点物質の融点のおよそ50-70％である。いずれの物質に溶解を伴わない粉末拡散は、それゆえに分離もせず、界面混合域の収縮に伴う亀裂の生成もない。時折、拡散層は、最上部から基板までの望ましくない要素の拡散を防止するために用いられる。拡散メカニズムの割合は、粒子サイズに強く依存する。使用されたガス圧力を用いた焼結の最終目的は、理論上の完全な密度を実現することである。ダイスが詰められ、粒子の配置や結果として生じる粒子間隙の分布は、パウダー質量のその後の性質に多大な影響をもたらす。

【0580】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属相を含む、粉末混合物による金属または部分的な金属コンポネントを製造する方法に関する。粉末混合物にはさらに、有機化合物が加えられる場合もある。これらのコンポネントは、HIPを通して得られる。

【0581】

一つの実態形態おける冷間等方圧装置は、等方圧または等方圧に近い条件下で生じる充填密度による粉末冶金である。二つの主な異なるプロセスがあり、それぞれ乾式法及び湿式法と呼ぶ。前者は主に、原型または少量生産の際に使用し、一方後者は大量生産の際に使用される。どちらのバリアントも、低い形状精度を示す。この金属粉末は、周囲をソリッドコアロッドに囲まれた柔軟な型に配置される。この型は通常、ゴム、ウレタンまたはプラスチック製のもが使用される。その後400-1000MPaの静水圧により加圧される。

【0582】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉を含む粉末混合物を用いて、金属または部分的な金属コンポネントを製造する方法に関する。これらにはさらに、製造後の金属または部分的な金属コンポネントに独自の望ましい性質を得るために、有機化合物が加えられることもある。これらのコンポネントは、冷間等方圧加工法を通じて得られる。

【0583】

一つの実態形態における焼結法は、圧密金属粉を、再結晶の起こる温度以上かつ融点以下の温度で加熱するものである。焼結メカニズムは事実上、非常に複雑であり、金属粉の構成と加工パラメーターによる。

【0584】

一つの実態形態における焼結法は、性質に大きな欠陥を生じさせずに高い緻密化を可能にする温度下で行われる。

【0585】

一つの実態形態における本発明のコンポネントは、焼結法にある後処理の対象となる。

【0586】

一つの実態形態において、コンポネントは、熱処理前に焼結法の対象となる。

【0587】

一つの実態形態における焼結法は、高融点合金の0.7*Tm以上の温度下(高融点合金の融点の0.7倍の温度)で行われる。一つの実態形態における焼結法は、高融点合金の0.75*Tm以上の温度下(高融点合金の融点の0.75倍の温度)で行われる。一つの実態形態における焼結法は、高融点合金の0.8*Tm以上の温度下(高融点合金の融点の0.8倍の温度)で行われる。一つの実態形態における焼結法は、高融点合金の0.85*Tm以上の温度下(高融点合金の融点の0.85倍の温度)で行われる。一つの実態形態における焼結法は、高融点合金の0.9*Tm以上の温度下(高融点合金の融点の0.9倍の温度)で行われる。一つの実態形態における焼結法は、高融点合金の0.95*Tm以上の温度下(高融点合金の融点の0.95倍の温度)で行われる。

【0588】

一つの実態形態における焼結法は、五時間以内で行われる。一つの実態形態における焼結法は、三時間以内で行われる。一つの実態形態においては、二時間以内で行われる。

【0589】

一つの実態形態における焼結後のタップ密度は、90％以上である。他の実態形態においては、0.94％以上、さらに他の実態形態においては、96％以上である。

【0590】

上述のいずれかの実態形態は、性質上の互換性がない場合を除いて、この中に記述したいずれかの実態形態の組み合わせることができる。

【0591】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも一つの金属粉末を含む粉末混合物を用いて、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法に関する。これらはさらに、製造後の金属または部分的な金属コンポネントに独自の望ましい性質を得るために、有機化合物が加えられることもある。これらのコンポネントは、焼結法を通じて得られる。

【0592】

2012年に広く使用された部品およびコンポーネントの、粉末冶金(プレス加工された金属粉の焼結法)、切削加工などの他の製法はしばしば、本発明の方法に特によく適している。

【0593】

別の態様における本発明は、少なくとも一つの金属粉末を含む粉末混合物を用いた、焼結法による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。

【0594】

本製法の特別な使用は、異なる融点を有する少なくとも二つの異なる金属粉末を混合する場合。

【0595】

上述のいずれかの実態形態は、性質上の互換性がない場合を除いて、この中に記述したいずれかの実態形態と組み合わせることができる。

【0596】

一つの実態形態における本発明は、異なる融点を有する少なくとも二つの粉末の粉末混合物を用いた、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。一つの実態形態における、本資料に記述された、異なる融点を有する少なくとも二つの金属粉末を含む粉末混合物は、後述する方法に特に適している。先述した一つの実態形態における、本発明の製法の使用に特に適した低融点合金は、ガリウムまたはガリウム合金、AlGa合金、CuGa合金、SnGa合金、MgGa合金、MnGa合金、NiGa合金、高マンガン含有合金、炭素（鋼）をさらに含む高マンガン含有Fe基合金、Mgを含むAl系合金、Scを含むAl系合金、Snを含むAl系合金、Alを90重量％超含有するAl系合金等が挙げられるから精選される。一つの実態形態における、本発明の製法の使用に適した高融点合金は、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムおよびチタン合金から選ばれる。

【0597】

ひとつの実態形態における本発明は、少なくとも二つの金属粉末を含む混合物を用いた、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。一つの実態形態における本発明は、少なくとも二つの金属粉末を含む混合物を用いた、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。この混合物は、前述したいずれかのAMプロセスはもちろん、ポリマー成形をはじめ粉末成形に適した製法、さらに、今後展開していく後述の少なくとも一つの金属粉末を含む混合物を使用し、最終コンポネントを得るために少なくとも一度の後処理を要する成形技術などの、他のAM製法を用いて成形される。

【0598】

本資料において、高融点合金、低融点合金、金属構成要素、相、微粒子を定義する場合は、時には絶対的な術語として、さらに度々相対的な術語として理解できる。ほとんどの場合、低融点合金と高融点合金は、それらの融点の差で分けられ、使用によって両者の低融点や高融点に偏差が生じるような相対的な値で分けられることはない。こうした意味で、しばしば両者の融点の差は62℃以上とされ、できれば110℃以上、230℃以上、420℃以上、640℃以上、820℃以上とされ、差が大きいほどよい。この温度差は、しばしば、本資料に記述のあるように、二つ以上の金属構成物が存在する場合において、最も高い値を有する金属相と最も低い値を有する金属相の間の融点の差に関係する。

【0599】

一つの実態形態において、粉末混合物に粉末状の三つ以上の合金が存在する場合に、その合金が低融点または高融点かのいずれかを定義するためには、最も低い融点を有する金属粉末を基準にする。一つの実態形態においては、最も低い融点を有する金属粉末よりも62℃以上高い融点を有する金属を、高融点合金とする。一つの実態形態においては、最も低い融点を有する金属粉末よりも110℃以上高い融点を有する金属を、高融点合金とする。一つの実態形態においては、最も低い融点を有する金属粉末よりも230℃以上高い融点を有する金属を、高融点合金とする。一つの実態形態においては、最も低い融点を有する金属粉末よりも420℃以上高い融点を有する金属を、高融点合金とする。一つの実態形態においては、最も低い融点を有する金属粉末よりも640℃以上高い融点を有する金属を、高融点合金とする。一つの実態形態においては、最も低い融点を有する金属粉末よりも820℃以上高い融点を有する金属を、高融点合金とする。

【0600】

一つの実態形態において、ある合金を低融点合金と定義するには、粉末混合物中の重量の少なくとも１％を低融点合金が占めていなければならない。

【0601】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が低融点合金である場合でも、粉末混合物中の低融点合金の重量が1％未満である場合は、低融点合金のTmを算出する対象にはならない。

【0602】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が低融点合金である場合でも、粉末混合物中の低融点合金の重量が3.8％未満である場合は、低融点合金のTmを算出する対象にはならない。

【0603】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が低融点合金である場合でも、粉末混合物中の低融点合金の重量が4.2％未満である場合は、低融点合金のTmを算出する対象にはならない。

【0604】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が低融点合金である場合でも、金属相(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)中の低融点合金の重量が1％未満の場合は、低融点合金のTmを算出する対象にはならない。

【0605】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が低融点合金である場合でも、金属相(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)中の低融点合金の重量が3.8％未満の場合は、低融点合金のTmを算出する対象にはならない。

【0606】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が低融点合金である場合でも、金属相(粉末混合物中のすべての金属粉末の和)中の低融点合金の重量が4.2％未満の場合は、低融点合金のTmを算出する対象にはならない。

【0607】

一つの実態形態において、粉末混合物に三つまたはそれ以上の金属粉末が存在する場合に、その合金が低融点または高融点かのいずれかを定義するためには、最も高い融点を有する金属粉末を基準にする。一つの実態形態においては、最も高い融点を有する金属粉末よりも62℃以上低い融点を有する金属を、低融点合金とする。一つの実態形態においては、最も高い融点を有する金属粉末よりも110℃以上低い融点を有する金属を、低融点合金とする。一つの実態形態においては、最も高い融点を有する金属粉末よりも230℃以上低い融点を有する金属を、低融点合金とする。一つの実態形態においては、最も高い融点を有する金属粉末よりも420℃以上低い融点を有する金属を、低融点合金とする。一つの実態形態においては、最も高い融点を有する金属粉末よりも640℃以上低い融点を有する金属を、低融点合金とする。。一つの実態形態においては、最も高い融点を有する金属粉末よりも820℃以上低い融点を有する金属を、低融点合金とする。

【0608】

一つの実態形態において、ある合金を高融点合金と定義するには、粉末混合物中の重量の少なくとも1％を高融点合金が占めていなければならない。

【0609】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が高融点合金である場合でも、粉末混合物中の高融点合金の重量中が1％未満である場合は、高融点合金のTmを算出する対象にはならない。

【0610】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が高融点合金である場合でも、粉末混合物中の高融点合金の重量中が3.8％未満である場合は、高融点合金のTmを算出する対象にはならない。

【0611】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が高融点合金である場合でも、粉末混合物中の高融点合金の重量中が4.2％未満である場合は、高融点合金のTmを算出する対象にはならない。

【0612】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が高融点合金である場合でも、金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)中の高融点合金の重量が1％未満である場合は、低融点合金のTmを算出する対象にはならない
一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が高融点合金である場合でも、金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)中の高融点合金の重量が3.8％未満である場合は、低融点合金のTmを算出する対象にはならない
一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在し、その内二つかそれ以上の金属粉末が高融点合金である場合でも、金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)中の高融点合金の重量が4.2％未満である場合は、低融点合金のTmを算出する対象にはならない
一つの実態形態において、二つかそれ以上の高融点合金が粉末混合物中に存在する場合、高融点合金のTmとは、すべての高融点合金の中で、最も高い重量比を有する高融点合金のTmを指す。

【0613】

一つの実態形態において、二つかそれ以上の高融点合金が粉末混合物中に存在する場合、高融点合金のTmとは、すべての高融点合金の中で、最も大きい体積比を有する高融点合金のTmを指す。

【0614】

一つの実態形態において、二つかそれ以上の低融点合金が粉末混合物中に存在する場合、低融点合金のTmとは、すべての低融点合金の中で、最も大きい体積比を有する低融点合金のTmを指す。

【0615】

一つの実態形態において、二つかそれ以上の低融点合金が、粉末混合物中に存在する場合、低融点合金のTmとは、すべての低融点合金の中で、最も高い重量比を有する低融点合金のTmを指す。

【0616】

一つの実態形態において、二つかそれ以上の高融点合金が粉末混合物中に存在する場合、高融点合金のTmとは、すべての高融点合金の中で、最も低い重量比を有する高融点合金のTmを指す。

【0617】

一つの実態形態において、二つかそれ以上の高融点合金が粉末混合物中に存在する場合、すべての高融点合金の中で、最も低い体積比を有する高融点合金のTmを指す。

【0618】

一つの実態形態において、二つかそれ以上の低融点合金が粉末混合物中に存在する場合、低融点合金のTmとは、すべての低融点合金の中で、最も低い体積比を有した低融点合金のTmを指す。

【0619】

一つの実態形態において、二つかそれ以上の低融点合金が粉末混合物中に存在する場合、低融点合金のTmとは、すべての低融点合金の中で、最も低い重量比を有する低融点合金のTmを指す。

【0620】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、すべての高融点合金の中で、最も高い重量比を有し、かつ粉末混合物中で、最も低い融点を有する金属粉末よりも62℃以上の融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、同じ重量比を有する一つ以上の高融点合金が存在する場合、Tmとは、両者の間でより高いTmを有する金属粉の融点を指す。

【0621】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、すべての高融点合金の中で、最も高い重量比を有し、かつ粉末混合物中で、最も低い融点を有する金属粉末よりも110℃以上の融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、同じ重量比を有する一つ以上の高融点合金が存在する場合、Tmとは、両者の間でより高いTmを有する金属粉の融点を指す。

【0622】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも1％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、230℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0623】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも1％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、230℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で、低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0624】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも1％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも230℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0625】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも1％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも230℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で、低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0626】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも1％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも230℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0627】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも1％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも230℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0628】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも1％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも230℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0629】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも1％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも230℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0630】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも1％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、640℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0631】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも1％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、640℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0632】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも1％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも640℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0633】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも1％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも640℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0634】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも1％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも640℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0635】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも1％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも640℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0636】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも1％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも640℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0637】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも1％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも640℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0638】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、62℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0639】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、62℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0640】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも62℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0641】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも62℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0642】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも62℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0643】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも62℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0644】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも62℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0645】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも62℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0646】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、110℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0647】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、110℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0648】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも110℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0649】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも110℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0650】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも110℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0651】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも110℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0652】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも110℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0653】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも110℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0654】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、230℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0655】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、230℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0656】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも230℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0657】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも230℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0658】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも230℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0659】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも230℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0660】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも230℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0661】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも230℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0662】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、420℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0663】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、420℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0664】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも420℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0665】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも420℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0666】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも420℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0667】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも420℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0668】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも420℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0669】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも420℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0670】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、640℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0671】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、640℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0672】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも640℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0673】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも640℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0674】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも640℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0675】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも640℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0676】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも640℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0677】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも640℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0678】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、820℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0679】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で最も低い融点を有する金属粉末よりも、820℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。ひとつの実態形態では、一つ以上の、同じ重量比を有する金属粉が存在する場合、最も高値、Tmとは両者の間で高いTmを有する金属粉の融点のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0680】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも820℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0681】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有した金属粉末よりも820℃以上高い融点を有した成分のTmを指す。一つの実態形態おいて、最も高い同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0682】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも820℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0683】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の重量が少なくとも3.8％ある)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも820℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い値である同じ重量比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合のTmは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0684】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも820℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で高いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0685】

一つの実態形態において、三つまたはそれ以上の金属粉末が粉末混合物中に存在する場合、高融点のTmとは、粉末混合物(最も高い重量比を有する、粉末混合物中の体積が少なくとも3.8％である)の中で、最も低い融点を有する金属相(粉末混合物中のすべての金属粉の和)よりも820℃以上高い融点を有する成分のTmを指す。一つの実態形態において、最も高い、同じ体積比を有する一つ以上の金属粉末が存在する場合、Tmとは、両者の間で低いTmを有する金属粉末の融点を指す。

【0686】

この金属粉末はしばしばコーティングされているか、ポリマーに混ざっている。発明者はいくつかの使用において、原料の設定方法が、得られる性質や実現可能な形状に大きく影響するとみている。図4、相対的な位置のポリマーと金属相に関連した異なる種類の設定。二つの主な設定が生じる;被覆粒子と金属微粒子が詰められた有機ペレット。有機化合物は、懸濁液と同じように混合した金属微粒子とともに非固形状態としても存在できる。しかしながらこれらのいくつかの使用では、有機化合物のミキシングと金属相は早い段階で準備しておくほうがよい。また原料が再び流動化する別の段階に進むまで有機化合物が固体で金属相が混ざっている中間状態であることは珍しい。有機化合物が使用によって固体状態の時、異なる設定がさらに求められる。また、図4のいくつかの例にみられるように、二次またはそれ以上の金属相が組み込まれる時に異なる方法が生じる。いくつか使用にとって、主に有機化合物によりコーティングされたそれぞれの原料粒子の中の多数の金属微粒子を有することは、かなり有益である。これは、金属相の充填の管理をより良くする。他方では、いくつかの使用にとおいて、有機化合物の量が最小限にされ、成形工程の間にバインダが生じる場合(主に原料微粒子の表面を通じて)(また主に有機化合物がこの段階で形状保持の責任因子である場合)、コーティングされた金属粒子の設定が、しばしば優先される。一つの例では、微粒子の光バインディング、局限性可塑化、またはポリマーの溶解などに、どちらの原料設定も使用できるが、コーティングされた粒子設定がより使用される。金属粒子充填物を用いる有機ペレットに基づく一つのとても興味深い設定は、緻密構造内の一定の微粒子空隙の充填材に都合の良い特別な呼びサイズ比率を有する金属微粒子を含む二つ以上の金属相が使用されたときに生じる。その後、目的の設定は、特にAM関連のいくつかの成形プロセスにかなりの利点をもたらしすでに原料内に用意される。コーティングされた粒子の場合、小さな粒子サイズの金属相は、コーティングされた、コーティングされていない、または囲まれた状態で起き、それぞれ溶液は異なる使用にとって一層良い。

【0687】

一つの実態形態における粉末混合物は、さらに有機物質を含む。

【0688】

一つの実態形態におけるこの有機物質とはポリマーである。他の実態形態におけるこの有機物質は樹脂である。他の実態形態における樹脂とは光硬化型樹脂である。一つの実態形態では、有機化合物は粉状である。一つの実態形態におけるポリマー物質は粉末状である。一つの実態形態における少なくとも一つの粉末は、部分的または完全に、有機物資で覆われている。一つの実態形態における少なくとも一つの粉末は、有機物質で覆われている。一つの実態形態における少なくとも一つの粉末は、ポリマーで覆われている。

【0689】

一つの実態形態における少なくとも一部の金属粉末、またいくつかの実態形態における少なくとも一つの金属粉末は覆われておるか、有機物質で囲われている。他の実態形態における粉末混合物中の少なくとも一つの金属粉末(さらにいくつかの実態形態では、少なくとも部分的、また他の実態形態ではすべての金属粉末)は、図4に示されているその他の可能な形態である。他の実態形態における少なくとも二つの金属粉末、または他の実態形態における粉末混合物中のすべての金属粉末は、覆われているか囲われているか、さらに図４に示されているその他の可能な形態である。他の実態形態にける有機化合物は対照的に、粉末状である。

【0690】

一つの実態形態のこの使用において、覆われた金属粉末、囲われた金属粉末、または図4に記されたその他の可能な形態である場合、微粒子よりもAM微粒子を参照にする。いくつかの実態形態におけるAM微粒子の大きさは、覆われた、囲われた、または有機ペレットに詰められた、または図4に記されたその他のいずれかの可能な形態の金属微粒子を参照にする。

【0691】

一つの実態形態において、金属粒子および有機化合物に関して少なくとも一つの金属粉末の粉末混合物には、多数の可能な設定がある。どちらかはより興味深いかは選ばれた具体的な成形技術による。一つの実態形態においては、粉末混合物に二つ以上の金属粉末が含まれる場合、いくつかの使用にとっては一つのみの少なくとも有機化合物で一部が覆われている金属粉末を有することが望ましく、他の実態形態では、有機化合物で完全に覆われた金属粉末を有することが望ましい。一つの実態形態における混合物中のその他の金属粉末は、少なくとも部分的に有機物質で覆われていて、いくつかの実態形態では完全に覆われている。いくつかの実態形態における同様の金属物質は、すべての金属粉末を覆っている。またその他の実態形態におけるそれぞれの金属粉末は、異なる有機化合物で覆われている。さらに他の実態形態における異なる有機化合物は、一つの金属粉末を覆うために用いられる。

【0692】

一つの実態形態において、粉末混合物が二つ以上の金属粉末を含む場合、いくつかの使用にとっては、少なくとも一つのみの金属粉末が部分的に有機化合物によって囲われていることが望ましく、その他の実態形態では、完全に囲われていることが望ましい。その他の実態形態における混合物のその他の金属粉末は、少なくとも部分的に有機化合物で囲われ、いくつかの実態形態においては、完全に囲われていることが望ましい。いくつかの実態形態におけるすべての金属粉末は、同じ有機物質で囲われているが、その他の実態形態にけるそれぞれの金属粉は、異なる有機化合物で囲われている。さらに他の実態形態における一つの金属粉末は、異なる有機化合物で囲われている。

【0693】

一つの実態形態におけるこの特定の使用は、異なる融点を有した少なくとも二つの金属粉末の混合物が、ポリマーにより覆われているかまたは混ざっているか、図4に示されたその他のあり得る状態である場合、非常に興味深い。このポリマーは、金属粉末混合物に使用されたAMプロセスまたはその他のいずれかの成形プロセス(例えばMIM)の間の形状設定や形状保持のための責任因子である。また、最終コンポネントに求められた性質が得られるまで、少なくとも部分的にポリマーが排除され、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの緻密化や凝固を要する後処理の間のグリーン状態の部品の扱いにおいても重要な役割を担っている。

【0694】

一つの実態形態における粉末混合物中の少なくとも一つの低融点合金は、部分的または完全に有機物資により覆われている。一つの実態形態おける粉末混合物中の少なくとも一つの低融点合金は、有機物資で覆われている。一つの実態形態における粉末混合物中の少なくとも一つの低融点合金は、部分的または完全にポリマーで覆われている。一つの実態形態における粉末混合物中の少なくとも一つの高融点合金は、ポリマーで覆われている。

【0695】

一つの実態形態における粉末混合物中の少なくとも一つの高融点合金は、部分的または完全に有機物質で覆われている。一つの実態形態における粉末混合物中の高融点合金は、有機物質で覆われている。一つの実態形態における粉末混合物中の高融点合金は、部分的または完全にポリマーで覆われている。一つの実態形態における粉末混合物中の高融点合金は、ポリマーで覆われている。

【0696】

本発明の方法の実施において、金属相が独自の働きをするという点を鑑みて、少なくともいくつかの金属間合金、金属基複合物、メタロイドなどは、本発明の使用における金属相の定義に見合う候補とされる。

【0697】

一つの実態形態における有機化合物は、オキサイド、カーバイド、ニトリド、ホウ化物、セラミック成分、黒鉛、タルク、雲母、ワックス、獣脂、または感受性のあるいずれかの有機化合物(糖質、プロテイン、脂質、天然油、ペプチド、炭水化物)、イースト、テフロン（登録商標）、ハロンガス、シアン化合物などに限らないがそれらを含む非有機化合物などが詰まった天然または人工の化合物(ポリマー)を指す。一つの実態形態における有機化合物は、後処理の間に消えてなくなる金属を含む。他の実態形態においてそれらは、主要な金属構成物を含む合金である。また他の実態形態においてはコンポネントに浸透し、留まる。

【0698】

本発明にとって金属相は、必要不可欠な要素である。有機化合物は、様々な目的に応じて、多様な充填要素や、他の自然由来の成分を持ち得る。こうした意味で、ポリマーの充填剤としてや、他の有機化合物のように使用できる非有機化合物、また同様に、非金属由来の目的を持った相は、本発明の製法に適している。例えとしては、摩損への対策には、オキシド、カーバイド、ニトリド、ホウ化物や他のいずれかのセラミック、滑りに作用する黒鉛、タルク、雲母、いずれかの物理的または機械的性質に作用するなどがある。要約すれば、有機化合物及び金属相の他に、その他の相は追加の性能を得るために存在している。

【0699】

ポリマーはどんな理由においても、いずれかの種類の有機または無機充填材や混合物を持つことができる(多数の内の一例では、より良い流動のためのワックス混合物、着色のためのピグメントなど)。さらにいずれかの感受性天然有機化合物(砂糖、たんぱく質、脂質、天然油/脂、ペプチド、炭水化物、イースト、テフロン（登録商標）、ハロンガス、シアン化合物など)。実際に、ポリマーというワードは立体成形または成形工程(AM、噴射などによる)中のダインディング形状保持物質のように、製造工程で形状保持を助けることができ、かつ金属構成物の分解を必要とせずに消滅する他のコンポネントに置き換えることができる。例えば、ワックス、脂、タルク、金属など。金属の場合は、単数である。このタイプの金属は、自己消滅するか、主要な金属コンポネントと合金化するか、潤滑材として残ることができる。

【0700】

発明者は、いくつかの使用においてこれが特に必要だとみている。この発明者は、いくつかの使用において、少なくとも一つの非金属成分を含む混合物が必要だとみている。多くの実態形態では、本資料に記述があるように、有機物質の最も高い分解点(ケルビン表示)の3.2倍以下の融点を有する混合物中の有機化合物または少なくとも一つの金属成分が必要とされる。他の実態形態においてはそれぞれ、2.6倍以下、2倍以下、1.6倍以下と、低いほどより好ましい。この混合物はいくつかの代替使用にとっても求められる。

【0701】

一つの実態形態における本発明は、金属または少なくとも部分的な金属成分の製造方法を示す。この製法には少なくとも一つの金属粉末や有機混合物を含む粉末混合物が使用され、有機物質の最も高い分解点の3.2倍低い融点(ケルビン表記)を有する少なくとも一つの金属粉末を含む粉末混合物に特徴づけられる。その他の実態形態においてはそれぞれ、2.6倍以下、2倍以下、1.6倍以下と、低いほどより好ましい。この成分は、AM技術や、その他のポリマー成形などの非AM技術、さらに本資料に記述のある少なくとも一つの金属粉末及び有機化合物の粉末混合物を用いる成形技術に適した成形技術が用いられ、成形される。いくつかの実態形態におけるこの製造方法は、目的のコンポネントを得るまでの成形コンポネントへの後処理を要する。

【0702】

一つの実態形態における本発明は、少なくとも低融点金属粉末および高融点金属粉末を含む粉末混合物を用いる金属または少なくとも部分的な金属成分の製造方法に関する。ここでは、低融点金属粉は、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金から精選される。これらの合金は下記の中の少なくとも一つの要素を含む:ガリウム、ビスマス、鉛、ルビジウム、亜鉛、カドミウム、インジウム、スズ、カリウム、ナトリウム、マンガン、ホウ素、スカンジウム、ケイ素、マグネシウム、またはいずれかの組み合わせ。また、高融点合金は、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、タングステン、モリブデン、アルミニウムまたはチタン基合金または有機化合物から精選される。これらの少なくとも一つの金属粉末を含む混合物は、有機物質の最も高い分解点が3.2倍以下の融点(ケルビン表記)を有することに特徴づけられる。さらに他の実態形態においてはそれぞれ、2.6倍以下、2倍以下、1.6倍以下と、低いほどより好ましい。この成分は、AM技術や、その他のポリマー成形などの非AM技術、さらに本資料に記述のある少なくとも一つの金属粉末及び有機化合物の粉末混合物を用いる成形技術に適した成形技術が用いられ、成形される。いくつかの実態形態におけるこの製造方法は、目的のコンポネントを得るまでの成形コンポネントへの後処理を要する。

【0703】

一つの実態形態において、混合物の内一つ以上の成分が有機化合物である場合、有機化合物の最も高い分解温度とは、混合物の中でより高い融点を有する成分の融点を指す。その他の実態形態は、混合物の大多数の成分の融点に関する。その他の実態形態においては、有機物質がポリマー性物質の場合で、このポリマー性物質の分解点と一致するより高い分解点のコンポネントがこれ以上存在しない場合。

【0704】

一つの実態形態におけるポリマーのような有機成分の分解とは、熱、光または化学的な一つ以上の環境要因によるポリマーまたはポリマーベースの物質の張力、色、形状などの性質の変化を指す。多くの場合、性質上の変化を劣化と呼ぶ。劣化は、ポリマーが熱、酸素及び機械的ストレスにさらされる工程の間に起こる。または、酸素や太陽光が最も大きな劣化原因となる物資の有効期限内に起きる。さらに、特別な使用において分解は、高エネルギー放射線、オゾン、大気汚染物質、機械的ストレス、生物学的作用、加水分解などの要因によって引き起こされる。

【0705】

一つの実態形態におけるポリマーのような有機化合物の熱分解は、過熱による分子の劣化を意味する。ポリマーの長鎖骨格の成分は、高温下で分裂しはじめ(分子開裂)、ポリマーの性質を変化させるために互いに反応し合う。熱分解に伴うこの化学反応は、初期の性質と比べた場合の、物理的及び光学的な性質の変化に繋がる。熱分解は一般的に、ポリマーの分子量(また分子量分布)や特有の性質などに変化を伴う。これらの変化には、求めた物理的変化とは程遠い、延性や脆化、白亜化、色の変化、ひび割れ、変形一般なども含まれる。

【0706】

一つの実態形態におけるそれぞれの変化が始まる温度とは、有機化合物の分解度である。

【0707】

一つの実態形態におけるポリマーのそれぞれの変化が始まる温度とは、ポリマーの分解温度である。

【0708】

一つの実態形態おけるそれぞれの変化が始まる温度とは、ポリマーの分解温度である。

【0709】

一つの実態形態における有機化合物の熱分解は、示差走査熱量計の平均値によって測定される。

【0710】

一つの実態形態における有機化合物の熱分解は、示差熱分析の平均値によって測定される。

【0711】

一つの実態形態におけるポリマーの熱分解は、示差走査熱量計の平均値によって測定される。

【0712】

一つの実態形態におけるポリマーの熱分解は、示差熱分析の平均値によって測定される。

【0713】

一つの実態形態における示差走査熱量計(DSC)の基本原理は、試料の熱による状態変化を受けるとき、一定の熱を与え、を流れる両者の温度を一定に保つことを基準として。試料が必要とする熱流量は、プロセスが発熱によるものか吸熱によるものかによる。試料と参考例の熱流における差を観察することにより、示差走査熱量計はこのような遷移での吸熱量や発熱量を測定することができる
一つの実態形態における示差熱分析では、試料及び参考例の熱流には、温度とは異なり変化は見られない。試料及び参考例が同様に加熱した場合、相には変化が見られ、他の熱工程では、両者の間に温度差が生じた。

【0714】

一つの実態形態における示差走査熱量計は、ポリマー性物質の熱遷移を評価し決めるために用いられる。ほとんどのポリマーへの融点及びガラス転移点は、標準のコンピレーションから利用できる。またこの使用は、例えばTmのような予想した融点を下げることによりポリマー分解を表すことができる。Tmは、ポリマーの分子量と熱履歴による。低い値であるほど、予測した融点よりも低くなる。ポリマーの結晶部の比率は、DSCグラフの結晶化/融点ピークから推測できる。参照となる融解熱は、文献から見つけられる。

【0715】

一つの実態形態における熱重量測定(TGA)は、有機化合物の分解定型を決めるために用いられる。ポリマーに含まれる不純物は、サーモグラフの変則的な点を評価し決められる。また可塑剤は、それぞれ特有の沸点において検出される。

【0716】

一つの実態形態におけるTGAは、有機化合物の分解を測定するために用いられる。

【0717】

一つの実態形態におけるTGAは、ポリマーの分解を測定されるために、用いられる。

【0718】

一つの実態形態における本発明は、異なる融点を有する少なくとも二つの金属粉末を含む粉末混合物を用いて、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。また、混合物中の少なくとも一つの金属粉末は、有機物質の最も高い分解点よりも3.2倍以下の融点(ケルビン表記)を有する。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.6倍以下、2倍以下、1.6倍以下の融点を有する。この成分は、AM技術や、その他のポリマー成形などの非AM技術、さらに本資料に記述のある少なくとも一つの金属粉末及び有機化合物の粉末混合物を用いる成形技術に適した成形技術が用いられ、成形される。いくつかの実態形態におけるこの製造方法は、目的のコンポネントを得るまでの成形コンポネントへの後処理を要する。いくつかの実態形態における製法は、求めたコンポネントになるまで、後処理を要する。

【0719】

発明者は、多くの機械的性質の利点は、原料内の金属成分の高い体積分率から得られると見ている。これに対し、原料が粘度を和らげるために用意された場合、原料内の金属成分の過度の体積分率は悪影響になることもある。同様に、使用されたいくつかのAM技術及び他の成形プロセスは、やや少なく充填された原料を用いた場合に実施しやすい。有機化合物の成形プロセスのために最低限の機能が必要とされるようになったため。このように、機械的性質または密度などが優先される場合、無機物質の体積分率は、少なくとも42％が好ましく、さらに56％以上、68％以上、76％以上と、数値が高いほどより好ましい。無機充填材、またはセラミック補強材が考慮されない場合は、原料内の金属構成物の体積分率は、少なくとも36％が好ましく、さらに52％以上、62％以上、75％以上と、数値が上がるほどより好ましい。金属構成物の内の高融点金属構成物の量もまた、いくつかの使用において非常に重要である。その量が多過ぎると凝固作用が難しくなり、少な過ぎると、過度な変形などを引き起こす。この場合、高融点金属構成物の体積分率は、すべての金属構成物の32％以上が好ましく、さらにまた、52％以上、72％以上と、数値が高いほどより好ましい。さらに92％以上の体積分率であっても、長い拡散処理においては許容される。反対に、短時間での凝固作用や経済的な理由から、高融点金属構成物の体積分率は、すべての金属構成物に比べて94％以下であることが望ましい。さらには、88％以下、77％以下、68％以上と、低いほどより望ましい。

【0720】

この発明者は、いくつかの使用において、24％以上の体積分率を示す金属相(粉末混合物中に含まれるすべての金属粉の和)は非常に興味深いと考えている。さらにまた、36％以上、56％以上、72％以上と、数値が高いほどより好まれる。

【0721】

一つの実態形態において本発明の方法で用いられる、有機化合物、類似の融点を有する少なくとも一つの金属粉末、または一つ以上の金属粉末を含む金属混合物の体積分率は、24％以上である。他の実態形態においてはそれぞれ、36％以上、53％以上、72％以上であり、残りは有機化合物で構成される。他の実態形態における金属粉末のより高い体積分率はそれぞれ、78％以上、84％以上、91％以上とされる。さらにいくつかの実態形態においては、金属粉末混合物以外の成分を含まない場合もある。一つの実態形態におけるすべての金属構成物の中の高融点金属構成物の体積分率は、32％以上であり、さらに他の実態形態ではそれぞれ、52％以上、72％以上、92％以上と、数値が高いほどより好まれる。違う意味では、他の実態形態におけるすべての金属構成物の中の高融点金属構成物の体積分率は94％以下、88％以下、77％以下、68％以下とされる。

【0722】

一つの実態形態において、本発明の方法に使用される有機化合物や、異なる融点を有する少なくとも二つの金属粉末を含む粉末混合物の内の金属粉末の体積分率は、24％以上である。他の実態形態においてはそれぞれ、36％以上、53％以上、72％以上であり、残りは有機化合物で構成される。他の実態形態における金属粉末のより高い体積分率はそれぞれ、78％以上、84％以上、91％以上とされる。さらにいくつかの実態形態においては、金属粉末混合物以外の成分を含まない場合もある。一つの実態形態におけるすべての金属構成物の中の高融点金属構成物の体積分率は、32％以上であり、さらに他の実態形態ではそれぞれ、52％以上、72％以上、92％以上と、数値が高いほどより好まれる。違う意味では、他の実態形態におけるすべての金属構成物の中の高融点金属構成物の体積分率は94％以下、88％以下、77％以下、68％以下とされる。

【0723】

一つの実態形態におけるすべての金属構成物の中の高融点金属構成物の体積分率は、32％以上であり、さらに他の実態形態ではそれぞれ、52％以上、72％以上、92％以上と、数値が高いほどより好まれる。違う意味では、違う意味では、他の実態形態におけるすべての金属構成物の中の高融点金属構成物の体積分率は94％以下、88％以下、77％以下、68％以下とされる。

【0724】

金属粒子の大きさは、本発明のいくつかの使用において非常に重大な要素である。通常は細かな粉末ほど固形化が容易となり、よって高い最終密度を得ることができる。さらにまた、細かな細部が実現可能になることで、より高い精度や耐久性を得ることができる。一方で、コストが上がるため、実現不可能ないくつかの形状もある。前述の通り、異なる呼びサイズの異なる相を有することは、求めた呼びサイズが主要な構成物の呼びサイズと関連している場合など、時に本発明にとって有益である。特筆しない限り、金属粉の呼びサイズとは、D50を指す。間隙充填分布の他にも、いわゆる作為的並びに無作為な分布は、いくつかの使用にとって有益になりうる。細かな細部または早い拡散などを要する、金属粉末を用いるいくつかの使用においては、むしろ78ミクロン以下のD50の細かな粉末が使用できる。さらに、48ミクロン以下、18ミクロン以下、8ミクロン以下と、値が低いほどより好まれる。また他の使用には、780ミクロン以下のD50の粗い粉末のほうがより良い場合もある。さらに380ミクロン以下、180ミクロン以下、120ミクロン以下と、値が低いほど、より好ましい。いくつかの使用においては、細かな粉末が不利になることもあるため、その場合12ミクロン以上の粉末が好ましい。さらに22ミクロン以上、42ミクロン以上、72ミクロン以上と、値が高いほどより好ましい。いくつかの金属相が微粒子の状態で存在する場合、さらに異なるサイズの相がほとんどの金属粉末の比率に充てられた場合、先のD50値は後者を指す。

【0725】

本発明において発明者は、ポリマー及び少なくとも二つの異なる金属物質を含む材料の使用は、多くの使用にとって有益であるとみている。発明者は、金属物質のサイズ及びそれらの形状は、本発明による造形物の最終的な性質において、非常に重要な役割を担っているみている。活性面また最大の体積分率を得るという意味で、球状形状や粒度分布に影響される粉末の形状もまたとても非常に重要である。

【0726】

最終コンポネントの低融点金属構成物の影響が、この低融点合金の低い濃度の要素にとって無害である場合、発明者は低い濃度のこれら合金を有するためにいくつかの方法があるとみている。この濃度はしかし製造工程の間のポリマー分解による形状保持の実施には十分である。一般的に原料内の高い体積分率を有する金属の緻密構造、さらに低融点金属構成物の均一な分布は役に立つ。例えば、90％+のアルミニウム合金がスチール基金属構成物上の低融点金属構成物として使用される場合、アルミニウム含量の低いスチールでも、有益な効果をもたらすことがある。例えば沈殿物を通じて強化を高める、オーステナイトの成長を制限する、脱酸、窒化層の強化など。しかしこれらの効果は0.1－1重量％の間の低い％Alの際にみられる。この状態を打破するにはスチール粒子の緻密化が必要となる(真球度と細いサイズ分布が役立つため)。その後、八面体空隙を埋めるため主要な金属粒子のD50の直径の0.41倍のD50を有する金属粒子が7.0重量％を達成する。この微粒子は、主要な金属構成物と同じような性質を持つ。また、拡散が生じた後の目的の機能のためにすべての加工が完了する(ここでも真球性と細いサイズ分布が役立つ)。その後、90％＋アルミニウム合金の細かな粒子は、四面体空隙を埋めるため主要な金属粒子のD50の直径の0.225倍のD50を有する金属粒子が0.6体積％を達成する(ここでも真球性と細いサイズ分布が役立つ)。アルミニウムに与えられた密度とスチールの体積分率は、最終製品に90％+0.15重量％のアルミニウム合金を示す。これはスチールへのアルミニウムの分布の許容範囲内である。

【0727】

一つの実態形態におけるアルミニウム90重量％以上のアルミニウム基合金は、粉末混合物中の低融点合金として、またスチール基合金は粉末混合物中の高融点合金として、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの製造のために使用される。一つの実態形態におけるこれらのアルミニウム90重量％以上のアルミニウム基合金は、金属構成要素全体の10体積％である。一つの実態形態における金属構成要素全体の7体積％は、スチール基合金の主な粒子の約0.41倍のD50のアルミニウム粒子90重量％以上を含むアルミニウム基合金、およびスチール基合金の主な粒子の約0.225倍のD50のアルミニウム粒子90重量％以上を含むアルミニウム基合金である。

【0728】

発明者は、成形工程に高速のAM、または他の成形プロセスが用いられた場合に起こる本発明のある実施に注目している。本発明の多く場合、AMプロセスでは通常必要としない後処理を伴う。まず初めに、後処理は不利な点であり、時折のみ高精度である。しかし発明者は、これらの後処理の有する欠点も、本発明が提案する製造スピードの向上や適応性により克服できるとみている。事実、金属に基づくプロセスに比べ、このポリマーに基づいたAMプロセスは、より速く実行できる。後処理と用いれば、一つの装置または続くプロセスで同時に多くの部品に適応できる。さらに、後処理工程の実質的な処理時間は大幅に減ることで、工程の多さとは裏腹に多くの部品が1時間で製造できてしまうのである。このように発明者は、手間のかかる後処理だとしても、大きな部品が同時に製造できるという意味でも効果的であるとみている。例えば一度に2000個の部品に後処理加工または拡散加工を施した場合、一つの部品の加工にかかる時間は２秒以下である。

【0729】

一つの実態形態における500個以上の部品の後処理は、同時に行われる。他の実態形態においてはそれぞれ、800個以上、1200個以上、1600個以上、2000個以上の後処理が同時に行われる。

【0730】

一つの実態形態における部品一個の後処理に要する時間は10秒以下である。他の実態形態においてはそれぞれ、7秒以下、4秒以下、2秒以下である。

【0731】

一つの実態形態における造形物には、いくつかの後処理加工を施すことができ、その内の多くは特定の温度下にコンポネントを置くものである。

【0732】

一つの実態形態においては、グリーン体が基準となる場合、これらは、本資料に記述がある通り、成形方法で得られる中間コンポネントを指す。さらにこれらのグリーン体には、最終コンポネントが形成される前に少なくとも一つの熱を伴う後処理を受けさせる。この使用においてこのグリーン体は、少なくとも部分的に有機化合物(バインダ)を排除するために、脱バインダ工程を受ける
グリーン体の抵抗力を、三点曲げ実験を用いた抗析力によって測定する場合、発明の説明に用いられ、明らかになった材料や方法のために4-25MPaに近い値を見つける。しかし、グリーン体が脱バインダを受け、バインダが1MPa以上で完全に分解するのは、材料や、発明の説明で用いた、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの製造の方法にとって、実現するのが困難である。これは、形状保持目的で、部品が凝固するまで焼結法やHIPが用いられる際に、型やその他の要素の使用を伴う大きな部品の製造では、さらに困難である。

【0733】

一つの実態形態における抗析力(TSR)とは、曲げ試験による、破断直前の物質にかかる応力と定義される、物質の性質である。

【0734】

一つの実態形態における抗析力とは、三点曲げ実験を用いて、円形断面または長方形断面を有する試料が破壊されるまで曲げられる曲げ実験にって決められる。この曲げ強度は、これらの実験を通して物質が破断する瞬間の最大応力を示すものである。

【0735】

発明の説明にあるいくつかの例では、脱バインダー工程の間、有機物質は完全に分解された状態ではなく、また、コンポーネント(発明の説明内で時々ブラウン体と呼ばれるが、本資料においてのブラウン体とは意味が異なる)の抗析力測定法は、グリーン体のそれに似ている。通常は有機化合物によって、部品の強固のための焼結法や、HIP法、または他のいずれかの後処理の使用前の部品の操作がしやすくするなる。このような場合、熱処理が執り行われる際、有機混合物は、焼結やHIP温度に達する前に完全に分解される。残った有機化合物はしばしば、焼結やHIP温度に達するまでの加熱時に完全に分解される。有機化合物が完全に分解された時、部品の抗析力の最小値に達する。この値が2MPa(部品の脱バインダが全工程行われた場合にも同様の値を得られる)を超えることはほとんどない。

【0736】

発明者は、本発明の方法及び少なくとも二つの金属粉末やその他の非金属コンポネント含む混合物(多くの場合、ポリマー性物質のような有機物質を含む)を用いる場合、粒度分布の適切な選択に加え、先述した混合物中の高融点金属粉末と低融点金属粉末の選択は、グリーン体の高いタップ密度や高い抵抗値に加え、高い抵抗力に変えるグリーン体形状の緻密化を可能とする。

【0737】

一つの実態形態において、部分的な脱バインダが行われている時や形状保持をポリマーから金属相へと変えるための熱処理がグリーン体に直接施されている時、工程のほぼすべての臨界点の熱処理後のコンポネントの抗析力値(工程の臨界点とは、有機化合物が排除される間に抗析力値が最小値に達するまでの間や、形状保持から金属部品に移行する瞬間を指す。焼結やHIPまたはそれ以外の処理の前の高温下で、合金システムの脱バインダは、少なくとも500℃に達した場合に起こりえる。一つの実態形態においては、焼結またはHIP以下の100℃以上、さらにその他の実態形態においてはそれぞれ、200℃以上、さらにその他の実態形態においてはそれぞれ、400℃以上、600℃以上となっている。また有機化合物ではなく金属コンポネントを通して形状保持が行われた場合にも起こりえる。

【0738】

一つの実態形態においては、完全な脱バインダが行われた場合に、ブラウン体が得られる。コンポネントが焼結温度以下の熱処理を受けた場合の横靭性強度は室温の0.3Mpa以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、0.55MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、0.6MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、0.8MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、1.1MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、1.6MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、2.6MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、3.1MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、4.1MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、7.2MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、9.3MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、13.6MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、15.9MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、25.3MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、41.2MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、51MPa以上、56MPa以上となっている。

【0739】

一つの実態形態における抗析力は、ISO3325:1996を用いて測定される。

【0740】

一つの実態形態におけるグリーン体は、少なくとも部分的なPMSRTが行われる熱処理を受ける。

【0741】

一つの実態形態におけるグリーン体は、少なくとも部分的なMSRTが行われる熱処理を受ける。

【0742】

一つの実態形態において、熱処理の間、少なくとも部分的な脱バインダが行われる。

【0743】

一つの実態形態におけるグリーン体は、PMSRTが行われる熱処理を受ける。

【0744】

一つの実態形態おけるグリーン体は、MSRTが行われる熱処理を受ける。

【0745】

一つの実態形態においては、熱処理の間に脱バインダが行われる。

【0746】

一つの実態形態における後処理加工は、少なくともMSRTが行われる熱処理を含む。

【0747】

一つの実態形態におけるグリーン体は、熱処理を受ける。

【0748】

一つの実態形態における熱処理は、低融点合金の0.35*Tmと20％のポリマーが分解する温度の間で行われる。一つの実態形態における熱処理は、低融点合金の0.35*Tmと29％のポリマーが分解する温度の間で行われる。一つの実態形態における熱処理は、低融点合金の0.35*Tmと36％のポリマーが分解する温度の間で行われる。一つの実態形態における熱処理は、低融点合金の0.35*Tmと48％のポリマーが分解する温度の間で行われる。一つの実態形態における熱処理は、低融点合金の0.35*Tmと69％のポリマーが分解する温度の間で行われる。一つの実態形態における熱処理は、低融点合金の0.35*Tmと81％のポリマーが分解する温度の間で行われる。一つの実態形態における熱処理は、低融点合金の0.35*Tmと92％のポリマーが分解する温度の間で行われる。一つの実態形態における熱処理は、低融点合金の0.35*Tmと100%のポリマーが分解する温度の間で行われる。

【0749】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの機械的強度と比較して、ISO6892によって測定された同じ状況下の機械的強度の20％がポリマーである場合に20％が分解される。

【0750】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの抗張力と比較して、ISO6892によって測定された同じ条件下の抗張力の20％が有機ポリマーである場合に20％が分解される。

【0751】

一つの実態形態におけるポリマー化合物は、未焼結状態のポリマーの横強度と比較して、ISO3325:1996によって測定された同じ条件下の横強度の20％がポリマーである場合に20％が分解される。

【0752】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの機械的強度と比較して、ISO6892によって測定された同じ状況下の機械的強度の29％がポリマーである場合に29％が分解される。

【0753】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの抗張力と比較して、ISO6892によって測定された同じ条件下の抗張力の29％が有機ポリマーである場合に29％が分解される。

【0754】

一つの実態形態におけるポリマー化合物は、未焼結状態のポリマーの横強度と比較して、ISO3325:1996によって測定された同じ条件下の横強度の29％がポリマーである場合に29％が分解される。

【0755】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの機械的強度と比較して、ISO6892によって測定された同じ状況下の機械的強度の36％がポリマーである場合に36％が分解される。

【0756】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの抗張力と比較して、ISO6892によって測定された同じ条件下の抗張力の36％が有機ポリマーである場合に36％が分解される。

【0757】

一つの実態形態におけるポリマー化合物は、未焼結状態のポリマーの横強度と比較して、ISO3325:1996によって測定された同じ条件下の横強度の36％がポリマーである場合に36％が分解される。

【0758】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの機械的強度と比較して、ISO6892によって測定された同じ状況下の機械的強度の48％がポリマーである場合に48％が分解される。

【0759】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの抗張力と比較して、ISO6892によって測定された同じ条件下の抗張力の48％が有機ポリマーである場合に48％が分解される。

【0760】

一つの実態形態におけるポリマー化合物は、未焼結状態のポリマーの横強度と比較して、ISO3325:1996によって測定された同じ条件下の横強度の48％がポリマーである場合に48％が分解される。

【0761】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの機械的強度と比較して、ISO6892によって測定された同じ状況下の機械的強度の69％がポリマーである場合に69％が分解される。

【0762】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの抗張力と比較して、ISO6892によって測定された同じ条件下の抗張力の69％が有機ポリマーである場合に69％が分解される。

【0763】

一つの実態形態におけるポリマー化合物は、未焼結状態のポリマーの横強度と比較して、ISO3325:1996によって測定された同じ条件下の横強度の69％がポリマーである場合に69％が分解される。

【0764】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの機械的強度と比較して、ISO6892によって測定された同じ状況下の機械的強度の81％がポリマーである場合に81％が分解される。

【0765】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの抗張力と比較して、ISO6892によって測定された同じ条件下の抗張力の81％が有機ポリマーである場合に81％が分解される。

【0766】

一つの実態形態におけるポリマー化合物は、未焼結状態のポリマーの横強度と比較して、ISO3325:1996によって測定された同じ条件下の横強度の81％がポリマーである場合に81％が分解される。

【0767】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの機械的強度と比較して、ISO6892によって測定された同じ状況下の機械的強度の92％がポリマーである場合に92％が分解される。

【0768】

一つの実態形態におけるポリマーは、未焼結状態のポリマーの抗張力と比較して、ISO6892によって測定された同じ条件下の抗張力の92％が有機ポリマーである場合に92％が分解される。

【0769】

一つの実態形態におけるポリマー化合物は、未焼結状態のポリマーの横強度と比較して、ISO3325:1996によって測定された同じ条件下の横強度の92％がポリマーである場合に92％が分解される。

【0770】

一つの実態形態における熱処理は、低融点合金の0.35*Tmと高融点合金の0.39*Tmの間で行われる。他の実態形態においては、低融点合金の0.35*Tmと高融点合金の0.49*Tmの間で行われる。他の実態形態においては、低融点合金の0.35*Tmと高融点合金の0.55*Tmの間で行われる。他の実態形態においては、低融点合金の0.35*Tmと高融点合金の0.64*Tmの間で行われる。

【0771】

一つの実態形態における熱処理は、0.7MPa以上の室温で金属または少なくとも金属コンポネントの機械的強度を得るに十分な時間内に行われる。他の実態形態においてはそれぞれ、0.9MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、3.4MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、4.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、6.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、8.1MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、10.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、14.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、19.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、27.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、32.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、51.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、84.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、102MPa以上、110MPa以上となっている。

【0772】

一つの実態形態における機械強度とは、圧縮強度を意味する。圧縮強度とは、サイズを縮める傾向にある荷重に対して抵抗する物質または構造の抵抗力である。その反対に、伸張力とは、大きさを増そうとする荷重に対する抵抗力である。

【0773】

一つの実態形態における圧縮強度試験は、圧縮荷重下の物質の反応の測定に用いられる。圧縮強度試験は、二つのプレートに試料を詰め、その後、同時にクロスヘッドを動かしながら試料に圧力を加えながら行われる。試料に圧力がかかる試験中に、変化/荷重を記録する。圧縮強度試験は、弾性限度、比例限度、降伏点、降伏強度や、いくつかの物質によっては圧縮強度を測定するために用いられる。

【0774】

一つの実態形態における機械的強度を測定するために使用される基本的な試験は、ASTME9である。これは、室温の金属物質の圧縮試験の基本的な試験方法である。

【0775】

一つの実態形態における機械的強度を測定するために用いられる基本的な試験は、ASTM209である。これは、室温以上の温度下の金属物質の圧縮試験の基本的な試験方法である。

【0776】

一つの実態形態における機械強度は、伸びやすい負荷に耐える抗張力とは反対に、縮小しやすい負荷に耐える物質または構造の容量の圧縮強度を指す。

【0777】

一つの実態形態における圧縮試験は、圧縮荷重下の物質の反応を測定するために用いられる方法である。圧縮強度試験は、二つのプレートに試料を詰め、その後、同時にクロスヘッドを動かしながら試料に圧力を加えながら行われる。試料に圧力がかかる試験中に、変化/荷重を記録する。圧縮強度試験は、弾性限度、比例限度、降伏点、降伏強度や、いくつかの物質によっては圧縮強度を測定するために用いられる。

【0778】

一つの実態形態における機械的強度を測定するために用いられる基本的な試験は、ASTME9である。これは、室温の金属物質の圧縮試験の基本的な試験方法である。

【0779】

一つの実態形態における機械的強度を測定するために用いられる基本的な試験は、ASTM209である。これは、室温以上の温度下の金属物質の圧縮試験の基本的な試験方法である。

【0780】

一つの実態形態における本発明は、金属または、部品、パーツ、コンポーネント、ツールなどの少なくとも部分的な金属コンポネントを製造するための、下記の工程で構成された方法を示す。

【0781】

a)少なくとも一つの低融点合金または高融点合金、さらに必要に応じて有機化合物で構成された粉末混合物の用意
b)最終的な形成コンポネントとなる、成形技術を用いた粉末混合物の成形
c)部品の機械強度が少なくとも1.2Mpaになるまで低融点合金の融点の0.35倍の温度と高融点合金の融点の0.39倍の温度の間の温度の少なくとも一つの熱処理を部品に受けさせる。もしも二つ以上の金属合金がある場合、低融点合金のTmとは、粉末混合物の少なくとも1重量％の量を有する最も低い融点を持つ合金の融点を指し、高融点合金の融点とは、粉末混合物の少なくとも3.8重量％の量を有する高融点合金の最も高い重量％を持つ合金のTmを指す。低融点合金のよりも少なくとも110℃高い融点を有する合金は、高融点合金である。

【0782】

一つの実態形態における本発明は、金属または、部品、パーツ、コンポーネント、ツールなどの少なくとも部分的な金属コンポネントを製造するための、下記の工程で構成された方法を示す。

【0783】

a)少なくとも一つの低融点合金または高融点合金、さらに必要に応じて有機化合物で構成された粉末混合物の用意
b)最終的な形成コンポネントとなる、成形技術を用いた粉末混合物の成形
c)部品の機械強度が少なくとも1.2Mpaになるまで低融点合金の融点の0.35倍の温度と高融点合金の融点の0.49倍の温度の間の温度の少なくとも一つの熱処理を部品に受けさせる。もしも二つ以上の金属合金がある場合、低融点合金のTmとは、粉末混合物の少なくとも1重量％の量を有する最も低い融点を持つ合金の融点を指し、高融点合金の融点とは、粉末混合物の少なくとも3.8重量％の量を有する高融点合金の最も高い重量％を持つ合金のTmを指す。低融点合金のよりも少なくとも110℃高い融点を有する合金は、高融点合金である。

【0784】

一つの実態形態における本発明は、金属または、部品、パーツ、コンポーネント、ツールなどの少なくとも部分的な金属コンポネントを製造するための、下記の工程で構成された方法を示す。少なくとも一つの低融点合金または高融点合金、さらに必要に応じて有機化合物で構成された粉末混合物の用意;最終的な形成コンポネントとなる、成形技術を用いた粉末混合物の成形; 成形コンポネントが熱処理を受ける。

【0785】

一つの実態形態では、物質科学において、物質の強度とは、破壊または塑性変形を伴わない負荷荷重の物質の抵抗力である。この負荷荷重は、軸状(伸張性または圧縮性)、またはせん断強度である。物質強度とは、荷重を取り除いても完全には覆せない物質の変形体験を越えた、工学応力引張歪み曲線(降伏応力)を指す。またその結果、メンバーは恒久的な偏差を持つ。最終強度とは、破損を生じさせる圧力に関する工学応力引張歪みを指す。

【0786】

一つの実態形態における熱処理は、0.7MPa以上の測定を熱処理を止めた瞬間のコンポネントの温度下での、金属または部分的な金属コンポーネントの機械的強度を得るに十分な時間内に行われる。他の実態形態においてはそれぞれ、0.9MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、3.4MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、4.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、6.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、8.1MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、10.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、14.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、19.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、27.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、32.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、51.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、84.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、102MPa以上、110MPa以上である。

【0787】

一つの実態形態では、熱処理前に得られた金属または少なくとも金属コンポネントは、室温下において0.7MPa以上の機械的強度を有する。他の実態形態においてはそれぞれ、0.9MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、3.4MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、4.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、6.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、8.1MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、10.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、14.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、19.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、27.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、32.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、51.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、84.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、102MPa以上、110MPa以上である。

【0788】

一つの実態形態では、熱処理前に得られた金属または少なくとも金属コンポネントは、熱処理を止めた瞬間のコンポネントの温度において0.7MPa以上の機械的強度を有する。他の実態形態においてはそれぞれ、0.9MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、3.4MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、4.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、6.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、8.1MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、10.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、14.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、19.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、27.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、32.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、51.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、84.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、102MPa以上、110MPa以上である。

【0789】

一つの実態形態において、熱処理前に得られるコンポネントがさらに有機化合物を含む場合、機械的強度を測定する前の有機化合物の完全なる分解までの化学的脱バインダーのような、非熱性脱バインダの対象となる。

【0790】

一つの実態形態における成形部品は、1.2MPa以上の室温にて、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの機械的強度を得るに十分な時間内で、低融点合金の0.35*Tmと、高融点合金0.39*Tmの間の熱処理の対象となる。

【0791】

一つの実態形態における成形部品は、低融点合金の0.35*Tmと高融点合金の0.39*Tmの間の、金属または部分的な金属コンポネントが0.7*Tmの機械強度を得るに十分な時間を有する熱処理を受ける。熱処理を止めた瞬間のコンポネントの温度で測定を行う。

【0792】

一つの実態形態において、粉末混合物中に金属粉末が一つのみ存在する場合、形成コンポネントは、金属粉末の融点の0.35*Tmから0.39*Tmの熱処理の対象となる。一つの実態形態において、粉末混合物中に金属粉末が一つのみ存在する場合、形成コンポネントは、金属粉末の融点の0.35*Tmから0.49*Tmの熱処理の対象となる。一つの実態形態において、粉末混合物中に金属粉末が一つのみ存在する場合、形成コンポネントは、金属粉末の融点の0.35*Tmから0.55*Tmの熱処理の対象となる。一つの実態形態において、粉末混合物中に金属粉末が一つのみ存在する場合、形成コンポネントは、金属粉末の融点の0.35*Tmから0.64*Tmの熱処理の対象となる。

【0793】

一つの実態形態において、粉末混合物中に金属粉末が一つのみ存在する場合、熱処理は、0.7MPa以上の室温にて、金属または少なくとも金属コンポネントの機械的強度を得るのに十分な時間内で行われる。。他の実態形態においてはそれぞれ、0.9MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、3.4MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、4.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、6.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、8.1MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、10.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、14.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、19.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、27.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、32.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、51.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、84.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、102MPa以上、110MPa以上である。

【0794】

一つの実態形態においては、粉末混合物中に金属粉末が一つのみ存在する場合、熱処理は、金属または少なくとも金属コンポネントが機械強度を得るに十分な時間を用いて行われる。熱処理を止めた瞬間のコンポネントの温度を用いて0.7*MPa以上の測定を行う。他の実態形態においてはそれぞれ、0.9MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、1.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、3.4MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、4.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、6.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、8.1MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、10.5MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、14.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、19.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、27.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、32.6MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、51.2MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、84.3MPa以上。他の実態形態においてはそれぞれ、102MPa以上、110MPa以上である。

【0795】

一つの実態形態において、漂白および粒間の直接接触のおかげで、グリーン体とブラウン体のそれぞれ熱伝導率の間に改善がみられた。

【0796】

一つの実態形態では、ブラウン体やグリーン体の間の熱伝導率に、12％以上の改善がみられた。一つの実態形態では、ブラウン体やグリーン体の間の熱伝導率に、22％以上の改善がみられた。一つの実態形態では、ブラウン体やグリーン体の間の熱伝導率に、52％以上の改善がみられた。一つの実態形態では、ブラウン体やグリーン体の間の熱伝導率に、110％以上の改善がみられた。

【0797】

一つの実態形態において、漂白および粒間の直接接触のおかげで、グリーン体とブラウン体の電気伝導率に、改善がみられた。

【0798】

一つの実態形態において、ブラウン体およびグリーン体の間の電気伝導度に、12％以上の改善がみられた。一つの実態形態において、ブラウン体およびグリーン体の間の電気伝導度に、22％以上の改善がみられた。一つの実態形態において、ブラウン体およびグリーン体の間の電気伝導度に、52％以上の改善がみられた。一つの実態形態において、ブラウン体およびグリーン体の間の電気伝導度に、110％以上の改善がみられた。

【0799】

一つの実態形態において、漂白および粒間の直接接触のおかげで、ブラウン体とグリーン等価体の間の熱伝導率に、改善がみられた。

【0800】

一つの実態形態において、ブラウン体とグリーン等価体の間の熱伝導率に、12％以上の改善がみられた。一つの実態形態において、ブラウン体とグリーン等価体の間の熱伝導率に、22％以上の改善がみられた。一つの実態形態において、ブラウン体とグリーン等価体の間の熱伝導率に、52％以上の改善がみられた。一つの実態形態において、ブラウン体とグリーン等価体の間の熱伝導率に、110％以上の改善がみられた。

【0801】

一つの実態形態において、漂白および粒間の直接接触のおかげで、ブラウン体とグリーン等価体の間の熱伝導率に、改善がみられた。

【0802】

一つの実態形態において、ブラウン体とグリーン等価体の間の電気伝導度に、12％以上の改善がみられた。一つの実態形態において、ブラウン体とグリーン等価体の間の電気伝導度に、32％以上の改善がみられた。一つの実態形態において、ブラウン体とグリーン等価体の間の電気伝導度に、52％以上の改善がみられた。一つの実態形態において、ブラウン体とグリーン等価体の間の電気伝導度に、110％以上の改善がみられた。

【0803】

一つの実態形態において、漂白および粒間の直接接触のおかげで、ブラウン体とグリーン等価体の間の熱伝導率に、改善がみられた。

【0804】

一つの実態形態におけるグリーン等価体とは、ポリマーを除くグリーン体と同等のコンポネントを指す。

【0805】

一つの実態形態におけるグリーン体は、熱伝導率または電気伝導率を測定する前のグリーン等価体を得る有機化合物の完全な分解までの化学的脱バインダのような、非熱性脱バインダの対象となる。

【0806】

一つの実態形態における焼結温度は、高融点合金の0.7*Tm以上である。一つの実態形態における焼結温度は、高融点合金の0.75*Tm以上である。一つの実態形態における焼結温度は、高融点合金の0.8*Tm以上である。一つの実態形態における焼結温度は、高融点合金の0.85*Tm以上である。一つの実態形態における焼結温度は、高融点合金の0.9*Tm以上である。一つの実態形態における焼結温度は、高融点合金の0.95*Tm以上である。

【0807】

一つの実態形態における本発明は、金属または、部品、パーツ、コンポーネント、ツールなどの少なくとも部分的な金属コンポネントを製造するための、下記の工程で構成された方法を示す。

【0808】

少なくとも一つの低融点合金または高融点合金、さらに必要に応じて有機化合物で構成された粉末混合物の用意;
最終的な形成コンポネントとなる、成形技術を用いた粉末混合物の成形;
成形コンポネントが熱処理を受ける;
工程c)で得られたコンポネントを焼結の対象にする。

【0809】

一つの実態形態では、室温での高融点合金の0.7*Tmに達する前の熱処理を伴う後処理をグリーン体に施した後に得られる抗析力の最小値は。0.3MPa以上である。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.55MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.8MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、3.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、4.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、7.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、9.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、13.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、15.9MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、25.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、41.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、51MPa、56MPa以上となっている。

【0810】

一つの実態形態では、室温での高融点合金の0.75*Tmに達する前の熱処理を伴う後処理をグリーン体に施した後に得られる抗析力の最小値は。0.3MPa以上である。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.55MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.8MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、3.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、4.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、7.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、9.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、13.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、15.9MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、25.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、41.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、51MPa、56MPa以上となっている。

【0811】

一つの実態形態では、室温での高融点合金の0.8*Tmに達する前の熱処理を伴う後処理をグリーン体に施した後に得られる抗析力の最小値は。0.3MPa以上である。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.55MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.8MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、3.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、4.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、7.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、9.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、13.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、15.9MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、25.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、41.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、51MPa、56MPa以上となっている。

【0812】

一つの実態形態では、室温での高融点合金の0.85*Tmに達する前の熱処理を伴う後処理をグリーン体に施した後に得られる抗析力の最小値は。0.3MPa以上である。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.55MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.8MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、3.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、4.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、7.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、9.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、13.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、15.9MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、25.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、41.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、51MPa、56MPa以上となっている。

【0813】

一つの実態形態では、室温での高融点合金の0.97*Tmに達する前の熱処理を伴う後処理をグリーン体に施した後に得られる抗析力の最小値は。0.3MPa以上である。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.55MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.8MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、3.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、4.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、7.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、9.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、13.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、15.9MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、25.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、41.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、51MPa、56MPa以上となっている。

【0814】

一つの実態形態では、室温での高融点合金の0.95*Tmに達する前の熱処理を伴う後処理をグリーン体に施した後に得られる抗析力の最小値は。0.3MPa以上である。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.55MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.8MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、3.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、4.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、7.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、9.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、13.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、15.9MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、25.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、41.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、51MPa、56MPa以上となっている。

【0815】

一つの実態形態におけるブラウン体とは、有機化合物の完全分解が行われる少なくとも一つの後処理工程をグリーン体に施した後に得られる中間成分のことを指す。

【0816】

一つの実態形態におけるブラウン体とは、有機化合物の完全分解後で、尚且つ焼結温度に達する前のグリーン体を指す。

【0817】

一つの実態形態における室温でのブラウン体の抗析力は、0.3MPa以上である。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.55MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.8MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、3.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、4.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、7.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、9.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、13.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、15.9MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、25.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、41.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、51MPa、56MPa以上となっている。

【0818】

他の実態形態における抗析力は、後処理工程を止めた瞬間のコンポネントの温度を測定により決まる。

【0819】

一つの実態形態におけるコンポネントは、測定するためにこの温度で維持される。

【0820】

他の実態形態における抗析力は、高融点合金の0.7*Tm以下のコンポネントの温度の測定により決まる。

【0821】

一つの実態形態においては、粉末混合物中の金属粉末が一つのみ存在する場合、抗析力は金属粉末融点の0.7*Tm以下のコンポネントの温度の測定により決まる。

【0822】

一つの実態形態においては、有機化合物の完全分解が行われる瞬間に、グリーン体に脱バインダや室温でのPMSRTのような後処理を施した後に得られる抗析力値は、0.3MPa以上である。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.55MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、0.8MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、1.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、2.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、3.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、4.1MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、5.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、7.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、9.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、13.6MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、15.9MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、25.3MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、41.2MPa。また他の実態形態においてはそれぞれ、51MPa、56MPa以上となっている。

【0823】

一つの実態形態のいくつかの使用、特にコンポネントに高い機械的性質が求められる場合においては、有機化合物を少なくとも部分的に排除するための脱バインダ工程が必要である。いくつかの使用において、脱バインダ工程の間に、形状保持を助ける少なくとも一つの金属粉末を選ぶことは有益である。いくつかの用例において、少なくとも一つの金属粉末が、一部の溶解または最も高い体積分率を有する金属粉末の強い拡散のために選ばれた場合、ポリマーがある程度分解される前の形状保持は不可能である。このことを以って、広範囲の凝固作用を有する金属合金を持つことは、液相量を意図的に管理できるという意味でも、多くの使用にとって非常に有益であるといえる。液体の、高い体積分率は緻密化を助けるが、過剰な量になると、スランピングの原因となり得る。いくつかの用例では、過剰な後処理やスランピングを除いた、高い緻密化が求められる場合、空隙の形成やその他の全ての過剰な液相に関係した欠点は、液体の体積分率が6％以上である場合はあまり考慮されない。さらに、12％以上、22％以上、33％以上でも使用でき、高いほどより望ましい。反対に、凝固が重要視されない場合、また凝固が、過剰な液相のスランピングやその他の望まない影響による実現が求められる場合、18％以下の液相は望まれない。さらに、12％以下、8％以下、3％以下が使用でき、低いほどより好ましい。本発明のいくつかの実例における液相は、拡散を促すためだけに求められる。この様な場合、1体積％以上であることが望ましい。さらに、4％以上、8％以上、16％以上と、高いほどより好ましい。

【0824】

一つの実態形態における液体の体積分率とは、液相を生じさせる金属相の総体積を指す。

【0825】

一つの実態形態における液体の体積分率とは、金属相(金属相の和)の総体積を指す。

【0826】

一つの実態形態における液体の体積分率とは、コンポネントの総体積を指す。

【0827】

すべての処理の間の空気管理は、いくつかの使用にとって非常に重要である。内部間隙の酸化、さらに表面間隙の酸化は多くの場合求められないが、場合によっては、有益なこともある。不活性雰囲気または時として還元雰囲気は、酸化層を減らすまたは排除するために非常に有益である。場合によって空気は、表面の活性化に用いられる。これは、還元による場合以外に、エッチングやさらに酸化によっても行わる。一つの実態形態における脱バインダは、不活性雰囲気の中で行われる。その他の実態形態においては、還元性雰囲気の中で行われる。

【0828】

一つの実態形態における脱バインダは、雰囲気制御下で行われる。一つの実態形態における脱バインダは、不活性雰囲気下で行われる。一つの実態形態における脱バインダは、還元雰囲気下で行われる。他の実態形態における脱バインダは、酸化雰囲気下で行われる。一つの実態形態における機械的強度は、脱バインダ中に金属または少なくとも部分的な金属コンポネントに用いられる。他の実態形態においては、脱バインダ中にコンポネントに圧力をかけて用いられる。一つの実態形態における使用された圧力は、等方圧である。他の実態形態における使用された圧力は、コンポネントの異なる部分に向けられる。他の実態形態における脱バインダは、真空下で行われる。他の実態形態における脱バインダは、低い圧力条件下で行われる。

【0829】

一つの実態形態における脱バインダは、熱方式脱バインダである。

【0830】

他の実態形態における脱バインダは、非熱方式脱バインダである。

【0831】

一つの実態形態においては、AM技術、MIM、HIP、CIP、焼結鍛冶、焼結のようなポリマー成形技術や、粉末形態に適したいずれかの技術、または他のいずれかの組み合わせを用いた粉末混合物由来の形成されたグリーン体は、脱バインダを含む後処理の対象となる。一つの実態形態における脱バインダとは、有機化合物の少なくとも一部分解がある熱式脱バインダである。一つの実態形態における部分的な脱バインダは、有機化合物の完全分解が起こる熱式脱バインダである。また有機化合物の完全分解の前に、PMSRTが行われる。

【0832】

一つの実態形態における少なくとも部分的な脱バインダは、熱処理中に起こる。

【0833】

一つの実態形態における部分的な脱バインダは、有機化合物が完全に分解されていない間の有機化合物の分解に向けた処理を指す。

【0834】

一つの実態形態における部分的な脱バインダは、熱方式脱バインダである。

【0835】

他の実態形態における部分的な脱バインダは、非熱方式脱バインダである。

【0836】

一つの実態形態における部分的な熱方式脱バインダは、熱処理前に行われる。

【0837】

一つの実態形態における部分的な非熱方式脱バインダは、熱処理前に行われる。

【0838】

一つの実態形態における部分的な非熱方式脱バインダは、熱処理前に行われ、またPMSRTはこの非熱方式脱バインダ中に起こる。

【0839】

一つの実態形態においては、少なくとも部分的なPMSRTが熱方式脱バインダ中に起こると時、コンポネントは焼結や、CIP、HIPを直接受ける。

【0840】

一つの実態形態においては、少なくとも部分的なPMSRTが非熱方式脱バインダの間に起こる時、コンポネントは焼結や、CIP、HIPを直接受ける。

【0841】

一つの実態形態における有機化合物の完全分解は、熱方式脱バインダが起こる間に行われ、PMSRTは、熱方式脱バインダの間に起こる。

【0842】

一つの実態形態における有機化合物の完全分解は、非熱方式脱バインダが起こる間に行われ、PMSRTは、熱方式脱バインダの間に起こる。

【0843】

一つの実態形態における部分的な非熱方式脱バインダは、熱処理前に行われる。

【0844】

一つの実態形態においては、脱バインダの間に液相が形成される。

【0845】

一つの実態形態においては、脱バインダの間に低融点合金由来の液相が形成される。

【0846】

一つの実態形態においては、液相の少なくとも1体積％は、脱バインダ処理の間に形成される。一つの実態形態においては、液相の少なくとも2.1体積％は、脱バインダ処理の間に形成される。一つの実態形態においては、液相の少なくとも3.8体積％は、脱バインダ処理の間に形成される。一つの実態形態においては、液相の少なくとも5.3体積％は、脱バインダ処理の間に形成される。一つの実態形態においては、液相の少なくとも8.6体積％は、脱バインダ処理の間に形成される。一つの実態形態においては、液相の少なくとも8.6体積％は、脱バインダ処理の間に形成される。一つの実態形態においては、液相の少なくとも12.9体積％は、脱バインダ処理の間に形成される。

【0847】

一つの実態形態における液相の少なくとも1体積％は、熱処理の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも2.1体積％は、熱処理の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも3.8体積％は、熱処理の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも5.3体積％は、熱処理の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも8.6体積％は、熱処理の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも12.9体積％は、熱処理の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも18.4体積％は、熱処理の間に形成される。

【0848】

一つの実態形態における、熱処理の間の液相の最大量は、34％以下である。他の実態形態においてはそれぞれ、27％以下、14％以下、6％である。

【0849】

一つの実態形態における液相の1体積％は、焼結の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも2.1体積％は、焼結の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも3.8体積％は、焼結の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも5.3体積％は、焼結の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも8.6体積％は、焼結の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも2.9体積％は、焼結の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも18.4体積％は、焼結の間に形成される。

【0850】

一つの実態形態における焼結の間の液相の最大量は、34％以下である。一つの実態形態における、27％以下である。一つの実態形態における、14％以下である。一つの実態形態における、6％以下である。

【0851】

一つの実態形態における液相の少なくとも1体積％は、焼結鍛造の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも2.1体積％は、焼結鍛造の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも3.8体積％は、焼結鍛造の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも5.3体積％は、焼結鍛造の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも8.6体積％は、焼結鍛造の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも12.9体積％は、焼結鍛造の間に形成される。一つの実態形態における液相の少なくとも18.4体積％は、焼結鍛造の間に形成される。

【0852】

一つの実態形態における焼結鍛造の間の液相の最大量は、34％以下である。一つの実態形態における、27％以下である。一つの実態形態における、14％以下である。一つの実態形態における、6％以下である。

【0853】

一つの実態形態における液相の1体積％は、HIPの間に形成される。一つの実態形態における液相の2.1体積％は、HIPの間に形成される。一つの実態形態における液相の3.8体積％は、HIPの間に形成される。一つの実態形態における液相の5.3体積％は、HIPの間に形成される。一つの実態形態における液相の8.6体積％は、HIPの間に形成される。一つの実態形態における液相の8.6体積％は、HIPの間に形成される。一つの実態形態における液相の12.9体積％は、HIPの間に形成される。一つの実態形態における液相の18.4体積％は、HIPの間に形成される。

【0854】

一つの実態形態における後処理の間の液相のコントロールは、金属相の間の少なくとも一つの要素の拡散のコントロールを可能にする。

【0855】

一つの実態形態における高融点合金由来の少なくとも一つの要素は、後処理の間、少なくとも一つの低融点合金の中に拡散する。

【0856】

一つの実態形態における低融点合金由来の少なくとも一つの要素は、後処理の間、少なくとも一つの高融点合金の中に拡散する。

【0857】

一つの実態形態における後処理の間の液相のコントロールは、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの均一性のコントロールを可能にする。

【0858】

一つの実態形態における後処理の間の液相のコントロールは、低い凝離を有する金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの取得を可能にする。

【0859】

一つの実態形態における後処理の間の液相のコントロールは、コンポネントの異なる域の凝離を有する金属または部分的な金属コンポネントを得ることを可能にする。

【0860】

一つの実態形態における後処理の間の液相のコントロールは、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの緻密化のコントロールを可能にする。

【0861】

一つの実態形態における液相のコントロールは、後処理の間の金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの緻密化のコントロールを可能にする。

【0862】

一つの実態形態における液相のコントロールは、後処理の間の金属または少なくとも部分的な金属コンポネントのスランピングを防ぐことを可能にする。

【0863】

一つの実態形態における液相のコントロールは、後処理の間の金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの空洞形成のコントロールを可能にする。

【0864】

一つの実態形態における液相のコントロールは、後処理の間の金属または少なくとも部分的な金属コンポネントへの必要以上な後処理を防ぐことを可能にする。

【0865】

一つの実態形態において、粉末混合物にとっての形成された液相は拡散モデルとして定義される。処理の温度と時間は、処理の間の求められた液相により定義される。

【0866】

一つの実態形態におけるコンピュータ支援設計(CAD)は、プロセスのモデル化とシミュレーションに用いられる。一つの実態形態におけるCADは、後処理の間に求められる温度、時間、液相などを選択するために用いられる。

【0867】

一つの実態形態においては、脱バインダの間に低融点合金は、最も高い体積分率を有する金属粉末の中にいくらかの量、または激しく拡散する。一つの実態形態においては、脱バインダの間に液相は、ポリマーが完全分解する前の粉末混合物中の少なくとも部分的な低融点合金から形成される。

【0868】

さらに発明者は、液体が固体粒子を取り囲み方にはいくつかの性質にかなり影響があるとみている。さらに液体浸透が求められるいくつかの使用にとっては、110°未満(さらには40°未満、20°未満、5°未満と小さいほどより好ましい)。二面角が保証される。さらに、融点の上昇と関係のある少なくとも一つの高融点金属合金を含む低融点金属粉末の拡散を有することは、いくつかの使用にとっては非常に興味深いことである。このようにすれば、液相が過剰になることなく、すべての拡散が完了する前に形状保持が約束される。これらの場合の、望ましい融点の上昇は、60℃以上である。さらには、110℃以上、260℃以上、380℃以上と、高いほどより好ましい。一つの実態形態における温度の上昇とは、少なくとも一つの低融点合金の融点の上昇を指す。このように、工程ごとの液相の最大量が管理できる。いくつかの用例における最大量は、34％以下に留まる。さらに他の用例ではそれぞれ、27％以下、14％以下、6％以下と、数値が低いほどより好ましい。いくつかの使用においては、液相のドロドロした性質が求められる。そうした場合、広い溶解範囲を有するために、適切な合金を選ぶことが重要である(本資料における溶解範囲とは、平衡条件下で、合金の最後の液滴が凝固する時の温度と、同じ条件下で、初めの液体が形成される時の温度の差を指す)。ドロドロした状態が求められる場合の溶解範囲は、65℃以上、さらに110℃以上、または260℃以上と、高いほどより好ましく、420℃以上の溶解範囲が求められる場合もある。非常に需要の高いいくつかの使用においてもまた、製品の機械的性質(電気性及び熱性)に多くの妥協が生じることも重要な点である。この様な場合、合金が求められた性質を有するために、異なる金属粉末の精選は互換性を考慮して行う必要がある。こうした場合の例えとしては、いくつかのハイエンド使用(特に均一性が高く評価される場合)には、金属粉末が高温下でお互いに拡散し合い、拡散後の合金が適切な機械的性質を持つことがよい。この場合その使用には、個々の要素の、二つの異なる制御域を分析した時の変動が18％以下であることが望ましい。さらに14％以下、8％以下、4％以下と、数値が低いほどより望ましい。この場合、少ない制御域は、少ないミクロ偏析を意味し、賢明なミクロ偏析には、8000sqμm以下の制御域を用いることが望ましい。さらに、800sqμm以下、80sqμm以下、8sq.μm以下と、少ないほどより望ましい。靭性、破壊靭性、延性、幅広い意味での靭性のいずれかの性質は、かなりの量の特定の合金化要素の存在に影響されやすい。また低融点を有する要素または他の要素を有する低融点焼結を促す要素は、いくつかの最も関連のある高融点合金(Ti、Fe、Ni、Co、Mo、Wなどの基合金)、または低融点合金(Cu、Al、Mg、Li、Sn、Znなどの基合金)にとっては正確には汚染物質である。このように、適切な低融点合金の選択は、ささいなことではない。

【0869】

一つの実態形態における液相と、最も高い体積分率を有する金属粉末の粒子の間の上反角は、110°以下である。他の実態形態においてはそれぞれ、40°以下、20°以下、5°以下とされる。

【0870】

一つの実態形態では、液相と、高融点合金の粒子の間の上反角は、110°以下である。他の実態形態においてはそれぞれ、40°以下、5°以下とされる。

【0871】

一つの実態形態において、脱バインダの間の少なくとも一つの低融点合金の融点の増加は、60℃以上である。他の実態形態においてはそれぞれ、110℃以上、380℃以上とされる。

【0872】

一つの実態形態において、脱バインダの間の液相の最大量は、34％以下である。他の実態形態においてはそれぞれ、27％以下、14％以下、6％以下とされる。

【0873】

一つの実態形態において、低融点合金の溶解範囲は65℃以上である。他の実態形態においてはそれぞれ、110℃以上、260℃以上、420℃以上とされる。

【0874】

一つの実態形態において、脱バインダの間、金属粉末由来の少なくとも一つの要素の間で拡散が起きる。一つの実態形態おいて、脱バインダの間、低融点合金から高融点合金へ、少なくとも一つの要素の拡散が起きる。一つの実態形態において、脱バインダの間、高融点合金から低融点合金へ、少なくとも一つの要素の拡散が起きる。

【0875】

一つの実態形態おいては、金属粉末の間で拡散が起こると、コンポネントの中で低い偏析が生じる。

【0876】

一つの実態形態における低い偏析とは、二つの異なる制御域が分析され、かつ個々の要素の中に18％以下の変動がある場合を指す。他の実態形態においてはそれぞれ、14％以下、8％以下、4％以下とされる。

【0877】

一つの実態形態においては対照的に、偏析のあるコンポネントが好まれる。他の実態形態においては、コンポネントの異なる域に偏析を有することが好まれる。こうしてコンポネントに偏析を有する域と偏析のない域ができる。一つの実態形態においては、偏析を有するコンポネントが得られる。一つの実態形態においては、異なる域の偏析を有するコンポネントが得られる。

【0878】

一つの実態形態における偏析とは、特定の要素に18％以上の変動があり、二つの異なる管理された域が分析されることをいう。他の実態形態においてはそれぞれ、24％以上、30％以上、34％以上とされる。

【0879】

一つの実態形態おける分析した制御域は、8000sq.μm以下でる。他の実態形態においてはそれぞれ、800sq.μm以下、80sq.μm以下、8sq.μm以下とされる。

【0880】

一つの実態形態おける偏析は、8000sq.μm未満の制御域中の18％以上の変動を指す。

【0881】

また本発明において熱方式脱バインダはしばしば優先され、触媒、ウィッキング、乾燥、超臨界抽出、有機性溶媒抽出、水性溶媒抽出、フリーズドライをはじめとする、他の脱バインダシステムや、複合システムなども用いられる。熱分解を組み入れない液相および脱バインダ方式を用いる場合によっては、脱バインダ前または脱バインダの間(多くの脱バインダプロセスは室温よりも高い温度で行うことができるため)に記録しやすい、特に低融点を有する金属相を用いることは非常によい。この様な場合、金属相の融点が190℃以下であれば高く評価される。さらに130℃以下、90℃以下、45℃以下と、低いほどより好ましい。

【0882】

一つの実態形態における脱バインダは、非熱方式脱バインダである。一つの実態形態における非熱方式脱バインダは、触媒、ウィッキング、乾燥、超臨界抽出、有機性溶媒抽出、水性溶媒抽出または、フリーズドライ脱バインダ方式などから選ばれる。

【0883】

一つの実態形態において、有機混合物の完全なまたは少なくとも部分的な排除が、非熱方式脱バインダを通して行われる場合、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの製造に用いられる粉末混合物は、190℃以下の融点を有する低融点合金を含む。他の実態形態においてはそれぞれ、130℃以下、90℃以下、45℃以下となっている。

【0884】

一つの実態形態おける拡散を助長する熱処理は、非熱方式脱バインダの前後や最中に起こり、金属相(PMSRT)を通して、形状保持を可能にする。一つの実態形態におけるこの熱処理は、有機化合物を少なくとも排除するために、必要とされる温度以下で行われる。一つの実態形態におけるこの非熱方式脱バインダの前後や最中に起こる拡散を助長する熱処理は、0.3*Tm以上の温度下で行われる。さらに他の実態形態ではそれぞれ、0.5*Tm以上、0.7*Tm以上となっている。ここでのTmとは、190℃以下の融点を有する粉末混合物中に含まれた低融点合金の融点を指す。さらに他の実態形態ではそれぞれ130℃以下。さらに他の実態形態ではそれぞれ90℃以下。さらに他の実態形態ではそれぞれ45℃以下。

【0885】

一つの実態形態における本発明の方法は、有機化合物の完全分解前の金属相を通して起こる形状保持に特徴づけられる。他の実態形態における本発明の方法は、脱バインダ中の有機化合物から金属相への形状保持の変化に特徴づけられる。一つの実態形態におけるコンポネントの形状は、脱バインダ後の金属相により保持される。他の実態形態における本発明の方法は、一部の脱バインダ中の有機化合物から金属相への形状保持の変化に特徴づけられる。一つの実態形態におけるコンポネントの形状は、一部の脱バインダ後の金属相により保持される。

【0886】

一つの実態形態における一部の脱バインダとは、90％以下の有機化合物が分解される後処理を指す。さらに他の実態形態においてはそれぞれ、78％以下、64％以下、52％以下となっている。

【0887】

ある場合では、金属コンポネントの拡散前に失われる有機化合物の形状保持が保証される場合の組み合わせを有することが許される。この場合、中間の形状を維持する代わりのシステムが用いられる必要がある。これらのシステムは、有機化合物の分解前の製品の上に砂またはその他の粒子床を敷き、金属微粒子による形状保持が保証(いずれの拡散範囲、形状保持から完全な拡散まで)この砂や床を取り除くというだけのものである。これらの代案は、特にコストの問題が生じる高速なAMシステムを用いる場合(本資料に記述されたDLPや感光性樹脂の連続的なプリンティングシステム、投影法、インクジェッティングなどのシステム)によい。

【0888】

一つの実態形態における本発明には、後処理の間、形状を維持するシステムが用いられる。一つの実態形態における本発明の方法には、後処理の間に、コンポネントの形状を保持する有機化合物の分解が起こる前に、形状を維持するシステムが用いられる。一つの実態形態における形状を保持するシステムは、コンポネントの上に砂または他の粒子床を敷くことで成る。

【0889】

この手順は、このような性能を要する本発明の実施において、拡散エンハンサーまた形状保持ヘルパーとしての働きをする合金の選択を可能にする。すべての使用可能な合金の中から一つの合金を選択することは、下記のような様々な基準を遂行できる。全工程の間の液相量の管理、主要な金属粒子による容易な拡散、製造コスト、環境性、容易な操作性、拡散終了後の最終機械特性、最終熱特性、最終的な電気特性、最終的な磁気特性など。

【0890】

一つの実態形態における、AM技術、MIM、HIP、CIP、焼結鍛冶、焼結、その他の粉末成形に適した技術、またはこれらの組み合わせによる技術を用いた、必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物の成形による、金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの製造のための粉末混合物に用いられた低融点合金の構成は、液相量、異なる金属粉末由来の少なくとも一つの要素間の拡散、最終コンポネントに求められた最終機械特性、最終化学特性、最終物理特性を基準に選ばれる。

【0891】

一つの実態形態における低融点合金は、液相の少なくとも1％を形成するために選ばれる。他の実態形態においてはそれぞれ、少なくとも3％、少なくとも5％、さらに少なくとも10％の液相が、有機化合物が完全に分解される前に形成される。

【0892】

一つの実態形態における液相体積は、測定される。

【0893】

液体から主要な金属構成物への拡散または集結、または主要な金属構成物から液体への拡散または集結は、適切な合金システムが選択された場合拡散処理に関連した劣性変化の管理に特徴づけられる(緻密化による合金の反作用収縮を通じた膨張)。

【0894】

一つの実態形態における液相は、コンポネントの劣性変化の管理のために用いられる。

【0895】

少なくとも一つの金属構成物の中に液相が形成される場合、この液体による他の金属相のぬれ性に依拠して、高圧的な毛管性の力が生じ、緻密化が進む。いくつかの、高い見かけ密度を要する使用において、主要な金属相に高いぬれ性を有することは有益である。この場合、80°未満のぬれ角が望ましい。さらに、48°未満、34°未満、18°未満と、小さいほどより好ましい。また、本資料では広義に、主要な粉末が水溶性の場合、液相量の管理は常に利用される。

【0896】

一つの実態形態において、高いタップ密度のコンポネントにするために、液相と金属相の間の濡れ角を大きくすることは有益である。一つの実態形態におけるフラックスは、粉末混合物の水和性を高めるために用いられることもある。化学物質を含むこのフラックスは、プロセスの前またはプロセスの間の水和性を高めるため、固体状または液状の形で粉末混合物に加えらる。これは、コンポネントの後処理に液相がある間を意味する。特定の実態形態におけるフラックスは、金属粉末に混ぜるか、または別の層と同様に用いる。ぬれ性を高めるために、フラックスの様々な効果を用いることができる。いくつかの実態形態におけるフラックスは、硫黄やリンなどのような金属およびその他の汚染物質の酸化物と反応することで、溶解中のクリーニング作用を実現する。いくつかの実態形態におけるフラックスは、空気からの遮蔽材のような働きをする。他の実態形態におけるフラックス材は、あらゆる加熱を伴うプロセスの間の温度管理をより良くする。その他のいくつかの実態形態におけるフラックスは、プロセスの間に揮発した要素の失われた分を補うか、他の要素を助成する。上述したすべてのプロセスは、固液界面張力表面エネルギーに影響し、その結果プロセスの間のぬれ性に助力する。一つの実態形態におけるフラックスは、非有機性、有機性およびロジンフラックスである。一つの実態形態における非有機性フラックスは、無機酸および塩酸、フッ化水素酸、亜錫酸、ナトリウムまたはフッ化カリウム、および塩化亜鉛などの塩類で構成される。一つの実態形態における有機フラックスとは、活性剤としてのハロゲン化合物を用いた、または用いられてない有機酸である。一つの実態形態におけるロジンフラックスとは、有機酸(樹脂酸、主にアビエチン酸、ピマール酸、イソピマール酸、ネオアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸)の混合物から作られたガラス状固体である。

【0897】

一つの実態形態におけるフラックスは、後処理の間のぬれ性を助成するために、コンポネントの成形中に粉末混合物に加えられるか、または別の層として用いられる。

【0898】

一つの実態形態におけるフラックスは、コンポネントの成形の後処理中の、低融点金属合金と高融点金属合金の金属粒子から液相の間のぬれ角が80°未満になるように粉末混合物に別の層として加えられる。その他の実態形態においてはそれぞれ、48°未満、34°未満、18°未満となっている。

【0899】

一つの実態形態におけるフラックスは、液相と金属粒子の間に80°以下のぬれ角を有するため、粉末混合物に加えられる。他の実態形態においてはそれぞれ、48°以下、34°以下、18°以下となっている。

【0900】

一つの実態形態においては、少なくとも0.1重量％のフラックスが、コンポネントの成形の間に粉末混合物に加えられる。

【0901】

一つの実態形態においては、少なくとも1.2重量％のフラックスが、コンポネントの成形の間に粉末混合物に加えられる。

【0902】

一つの実態形態においては、少なくとも1.7重量％のフラックスが、コンポネントの成形の間に粉末混合物に加えられる。

【0903】

一つの実態形態における本発明は、80°以下のぬれ角を有するために粉末混合物にフラックスが加えられることに特徴づけられた、他の実態形態においてはそれぞれ、48°以下、34°以下、18°以下となっている。異なる融点を有する少なくとも二つの金属粉末、または必要に応じて有機化合物を含む粉末混合物を用いた金属または少なくとも部分的な金属コンポネントを製造する方法を示す。一つの実態形態におけるこれらの主要な構成要素は、高融点合金である。

【0904】

発明者は、原料内のその他の主要な金属粒子の緻密構造のある特定の位置を、液相を生じさせる合金が埋める時に、性質の均一性、およびミクロ偏析の不足に予定外の有益な効果を観察することができた。さらにこれらは、八面体または四面体間隙を完全に埋めているか、または少なくとも1/2、1/3、または1/4の丸い部分の近くを埋めている場合に有益な効果を示す。丸い部分の近くとは、+/-10％以下の差と理解する。さらに+/-8％以下、+/-4％以下、+/-2％以下と、少ないほどより好ましい。

【0905】

一つの実態形態においては、コンポネントの特定の域のミクロ偏析は、最密充填には程遠い充填が求められるこれらの使用に有益である。

【0906】

一つの実態形態における液相を生じさせる金属粉末合金は、主要な粒子の間の四面体または八面体の空隙を埋めている。一つの実態形態における主要な粉末とは、高融点合金である。その他の実態形態における液相を生じさせる金属粉末とは、低融点合金である。

【0907】

主な金属構成物の液体への結合や拡散、または液体の主な混合物への結合や拡散は、合金の正確な選択がされた際(緻密化に伴う収縮を妨げる合金によるに膨張)、拡散処理と関連した寸法変化の管理に特徴づけられる。

【0908】

発明者は、ほとんどの機械特性は、原料内の金属構成物の高い体積分率により利益を得るとみているが、原料が粘着性を改善するために作られ、原料内の金属構成物の過剰な体積分率により悪影響を受けるいくつかの使用によっては逆の効果をもたらす。同じように、いくつかのAM技術は、有機化合物の成形技術のために最低限の機能が求められる場合は、少ない量の原料であるほど実行しやすい。機械的性質または密度などが最優先される場合、非有機構成物は少なくとも42％の体積分率を有する事が望ましい。さらに、56％以上、68％以上、76％以上と、高いほどより望ましい。もしも非有機チャージおよびセラミック補強材が考慮されない場合、原料中の金属構成物の体積分率は少なくとも36％であることが望ましい。さらに、52％以上、62％以上、75％以上と、高いほどより望ましい。さらに、金属構成物の中の高融点金属構成物の量は、いくつかの使用にかなり重要である。多過ぎる場合、凝固が困難になり、少な過ぎる場合、過剰な変形などを引き起こす。こうした意味で、すべての金属構成物の32％以上の高融点金属構成物の体積分率が、長い拡散作用が許容される使用において好ましい。さらに、52％以上、72％以上、92％以上と、高いほどより好ましい。また反対に、すべての金属構成物の94％以下の高融点金属構成物の体積分率が、経済的理由から、より早い凝固が考慮される使用において望ましいとされる。さらに、88％以下、77％以下、68％以下と、低いほどより望ましい。

【0909】

一つの実態形態において、少なくとも粉状の低融点合金または粉状の高融点合金、さらに必要に応じて有機化合物で構成される粉末混合物の場合、一つの実態形態における高融点金属粉末の体積分率は、金属相(粉末混合物の全金属構成物の和)に対して52％以上である。さらに他の実態形態においてはそれぞれ、72％以上、92％以上となっている。

【0910】

チタン基合金の場合の例えとしては、低融点を有するほとんどの合金(ビスマス、カドミウム、鉛など)は、報告によれば脆化を引き起こす。合金元素である鉛は、良い候補である。残念ながら、よく使用されるグレード5のチタン合金は、合金元素の鉛を有さない。この場合、著書は、性質に有害な影響を及ぼさずに、一部の％Alを％Gaで代用できるとみている。さらにいくつかの場合においては、わずかな改良さえみられることもある。この事は図1に示されているように、重量中20％から99.2％の間の％Gaを有するGaAl合金が、30℃辺り(本資料において融点と呼ばれる)から、実際の構成物によっては600℃を超えるほどまでの相当高い温度までの広い溶解範囲を示すゆえに、かなり都合がいい。30℃で初めの液体が現れるような使用では、低すぎる。ガリウムの重量％は、融点を急激に上げる(あるいは、GaAl合金と第三要素または他の要素との合金化は目的のレベルの融点を得るために用いることができる)。その上、これらの合金へのチタンの拡散は、融点の上昇を引き起こし、さらに適切な測定が行われる場合には、かなり急激な上昇を引き起こす。これは、形状保持を危ぶむことなく、求めた焼結または熱間等方圧加工法求めた温度までの温度の上昇を可能にする。その後、焼結、熱間等方圧加工、またはその他の高温(しばしば0.36*Tm以上、0.52*Tm以上、0.62*Tm以上、0.82*Tm以上と高いほどより好ましい)を伴うプロセスの間に、緻密化だけでなく、拡散による固体状の合金化が起こる。使用された粉末の粒子が小さいほど、拡散は早く完了する。非同質性が一定のレベルで認められるため、いくつかの使用においては、そこまで高いレベルの完璧さは必要ではなく、後述にある報告によれば、一定の場合においては、有益でさえある。このような非同質性は、汚濁物のような特異なものを数えないようにしつつ、特定の要素の濃度の差を評価する。組成上のマッピングは、EDXや類似の方法によって作成することができ、重要な分離を見つけることができる。コンポネントの見かけ総面積が測定された場合の面積の割合と比較して十分に高い濃度である場合も、低い濃度である場合でも重要性は変わらない。また、この面積が、カーバイトや中間金属の発生を防ぐために十分大きい(等価直径の観点から)こともまた重要である。こうした意味で、面積は、少なくとも1％の破断面を有する場合、十分な大きさを持つことが考慮される。さらに、少なくとも2.2％、4.2％、6％と、大きいほどより好ましい。等価直径(同じ総面積を有する球体の直径)の観点からとは、しばしば、16cm3以上が好ましい。さらに42cm3以上、62cm3以上、115cm3以上と、大きいほどより好ましい。さらに少なくとも一つの関連要素との重要な差は、3重量％の範囲内である。さらに、6重量％、22重量％、54重量％と、大きいほどより好ましい。これらの差は、二つの内容物の間の相対的な差と関係しており、大きな値を小さな値の割る(％)。

【0911】

この、造形物に最高密度を要する初期条件および工程は、かなり厳しくさらに高コストである。造形物にいくらかの多孔性が許容される場合は、柔軟性、さらにコスタダウンの可能性は、はるかに高い。また、多孔性がより無作為であるほど、柔軟性が上がる。残念ながら、靭性に関する機械的性質(破砕強度、弾性、破砕の際の伸度など)および熱性質、電気的性質などは、多孔性を示す場合に崩壊する傾向がある。多くの使用において、機械特性にとって水滴はかなり危機的なものである。発明者は、この影響の軽減、さらに多孔性体積分率と欠点とは程遠い機械特性に関する強度の欠如の間の修正を行ういくつかの方法について考慮している。これらのアプローチは、特性の欠如の差異が最も高い場合の低い多孔性体積分率にとって、特段有利である。これら二つの働きかけは、空隙周囲の物質の破砕強度の管理、または、塑性変形や、より圧縮力を与えつつ亀裂先端の応力場を変えることにより、核心部に有り得る亀裂を避ける物質を用いることで構成される。こうした理由から発明者は、いくつかの使用には、23MPa*m1/2以上の総体的な破砕強度を有することが望ましいとみている。さらに、44MPa*m1/2以上、72MPa*m1/2以上、122MPa*m1/2以上と、高いほどより好ましい。いくつかの場合において管理が必要となるのは、総体的な破砕強度ではなく、多孔性(多孔性のある共用表面のすべての段階のうち多孔性の共用表面の最大量を有する一つの段階)を避けた主要段階の破砕強度である。これらの場合、26MPa*m1/2以上の多孔性周囲の主要段階の破砕強度を有することがしばしば望ましい。さらに51MPa*m1/2以上、105MPa*m1/2以上、152MPa*m1/2以上と、高いほどより望ましい。空隙率から起因する核心部の潜在的な裂け目を防ごうとする場合、低い降伏強度や空隙周囲または少なくとも空隙の危機的な面(球状ではない場合、三点、ストレスコンセントレーターのように働くその他のいずれかの特性)の高い伸張相を手に入れることで実現化できる。こうして、いくつかの使用にとって、空隙周囲に780Mpa以下の降伏応力の相を有することが求められる。さらに、480MPa以下、280MPa以下、85MPa以下と、少ないほどより好ましい。これらの実施には、時に不利益ともなる、物質の中のかなり目立った均一性を伴う。これらの影響は、八面体または四面体サイトにおける形状保持には影響を及ばさずある程度の拡散も終えることができ、かつこの降伏応力のままで合金は拡散を止めることのできる程度の、低い降伏応力を有した物質を用意することで得られる。このような場合、上部に高いぬれ性を持つプロセスの間に液相を現すこうした降伏応力を有することは、空隙周囲の合金の分布を促す。空隙の形状自体も、プロセスに液金属相がある場合のぬれ角によって影響を受ける。さらに、前述の通り、いくつかの場合において、亀裂が発生する前にストレスフィールドをできるだけ圧縮することに向けた策に沿うことが可能である。この策を実施する方法としては、相の変形を引き起こす応力を有する空隙周囲の相を持つことが挙げられる。これは相の変形に体積膨張が引き起こされた場合に好都合である。緻密構造からそうでない構造に進む場合などに都合がいい (例えば、オーステナイトからマルテンサイト)。この策の例として、マルテンサイトまたはベンナイト構造が、室温で認められる炭素を含む鉄基合金がある。さらにここでは、物質が高いマンガン内容物を八面体または四面体に持たそうとする。もしも拡散が未完了で、エリアの空隙周囲に高い％Mnが残っている場合、適切なストレスフィールドがこれらにアプローチする場合、マルテンサイトやベンナイトの変形力を有するオーステナイトが残りやすくする。もしもストレスフィールドがクラックチップの場合、このストレスフィールドは、関連した体積の変化により変形により影響される。

【0912】

破砕強度とは、亀裂、間隙、治金含有、結合欠陥、裂け目のあるデザインまたはいずれかの組み合わせの原因となる既存のひびを増やすことを必要とする応力度の示度である。パラメーターと呼ばれる応力度因子であるKは、破壊強度を定義するために用いられる。破壊強度Kicとは、ASTM E399を基に測定でき、単軸性荷重下における破局故障を発生させるために必要な亀裂端部の応力強度の臨界値である。この検査方法は、圧力または三点曲げ実験を受けた疲労状態の予め裂け目のある試料の検査を伴う。

【0913】

一つの実態形態における金属または少なくとも一部の金属コンポネントは、23MPa*m1/2以上の破壊靭性を持つ。さらに他の実態形態においてはそれぞれ、44MPa*m1/2以上、72PMa*m1/2以上、122PMa*m1/2以上となっている。

【0914】

発明者は、前述にある場合やその他の多くの場合において、過剰な液相を防ぐために低融点相が融点を上昇させようとする働きについて考察する。これにより、相の状態図をとおして融点の上昇を確認できる。融点の完全な上昇を起こす要素の比率も確認できる。形状保持が保証されるいくつかの使用のために融点を上げることも確認できる。粒子合金システムに依拠して、120℃以上の上昇が求められる。さらに220℃以上、440℃以上、640℃以上と、高いほどより求められる。いくつかのシステムにとって、より低い値も認められる。低融点合金内の完全溶解した要素の比率は、いくつかの使用にとって、2％以上であることが望ましい。さらに、4％以上、12％以上、22％以上と、高いほどより望ましい。上記の例でこれはGaAl合金中の％Tiとされる。

【0915】

一つの実態形態おいては、高融点合金と低融点合金の間に拡散が起こる。

【0916】

一つの実態形態における異なる金属粉末の間の少なくとも一つの要素の拡散は、固形/固形、または固形/液体拡散である。

【0917】

一つの実態形態おいては、少なくとも一つの要素の2％以上が溶けた状態で高融点合金から低融点合金に侵入する。他の実態形態においてはそれぞれ、4％以上、12％以上、22％以上となっている。

【0918】

％Gaが使用される場合、コンポネントの中に平均値として存在する最終的な重量比は、(非同質性が避けがたい、受け入れられる、または望まれる様々な使用例があるゆえに)使用法によって異なる。いくつかの使用において、特に主要な金属要素が高融点(900℃以上)を有する場合、この要素は重量中の1％以上であることが望ましい。さらにその他の使用においてはそれぞれ、2％以上、6％以上、12％以上と、多いほどより望ましい。その他の場合においては、特に主要な金属要素が低融点を有する場合、この要素は重量中の2％以上であることが望ましい。さらにその他の使用においてはそれぞれ、4％以上、８％以上、24％以上と、多いほどより望ましい。

【0919】

一つの実態形態においては、低融点合金がガリウムを含む場合、最終的な金属または少なくとも一部の金属コンポネントのガリウムの重量比は1％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、2％以上、6％以上、12％以上となっている。その他の実態形態においては、最終的な金属または少なくとも一部の金属コンポネントのガリウムの重量比は、2％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、4％以上、8％以上、24％以上となっている。

【0920】

本発明におけるいくつかの実例の特有の利点は、製造された部品の空隙率や粗度の管理が、原料内の金属構成物の体積分率、脱バインダと高度な拡散処理の間の液相量、あらゆる段階においての拡散処理を中断する選択が可能なことである。これは、相互接続された空隙率が求められる使用には特に都合がいい。例えば、液体は通さず、ガスのみを通す薄膜、フィルター、選択蓋、ツールなど。言うまでもなく、液体の侵入がある場合、相互接続された空隙率の管理は非常に都合がいい。また表面粗さの管理は、特定の摩擦係数を要する使用や、またある種の塗装または塗料が独自の基準点を有するための使用、表面に潤滑剤の貯蓄を要する使用、または動圧潤滑を好む表面粗さなどにとっても有益である。実際、選択蓋やツールの場合、ガスの通り抜けは可能だがポリマーや他の特記に値する液体は通り抜けられない。こうした使用に対する解決法ができてから、多くの場合、従来の機械技術では表面空隙を塞ぐ傾向があり、複雑な形状が実現困難だった使用に適応された。原料内の体積分率や後処理中の拡散量の管理による本発明の方法を用いれば、管理された空隙率は、高い適応性を有した形状を実現する。ガスのみを逃がす必要のある使用における相互接続された空隙率は、しばしば4重量％以上である。他の使用においてはそれぞれ、8重量％以上、12重量％以上、17重量％以上とされ、高いほどより好ましい。金属浸透の場合、相互接続された空隙率の高い体積分率が使用され、通常は32重量％以上である。その他の場合にはそれぞれ、46重量％以上、56重量％以上、66重量％以上で、高いほどより好ましい。この相互接続された空隙率、または少なくとも大半のそれが、金属浸透の間に、液体メタルにより塞がれる。

【0921】

一つの実態形態における空隙率とは、通常はパーセンテージで記される、所定の多孔物質の間隙の総体積と多孔物質の総体積の比率である(ATSM)。

【0922】

一つの実態形態におけるコンポネントは、後処理の間に金属とともに浸透する。

【0923】

一つの実態形態における相互接続した空隙率は、粉末混合物中の金属構成物の体積分率の選択により管理される。一つの実態形態における相互接続した空隙率は、脱バインダ中の液相量の管理によりコントロールされる。一つの実態形態における相互接続した空隙率は、後処理の間に行われた拡散処理により管理される。

【0924】

一つの実態形態における金属または少なくとも一部の金属コンポネントの相互接続した空隙率は、4重量％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、8重量％以上、12重量％以上、17重量％以上である。その他の実態形態においては、金属浸透があった場合の金属または少なくとも一部の金属コンポネントの相互接続された空隙率は、32重量％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、46重量％以上、56重量％以上、66重量％以上である。

【0925】

発明者は現行の方法において、先述した経済における利点の他に、AMを通したいくつかの事例において金属コンポネントの大量製造に関連した、二つの重要な技術的問題の解決策を持つとみている。金属造形物の製造のためのAM方法は、以下の点を明確にする目的のために二つのグループに分けることができる。一つは、金属の直接的な溶解や焼結を基にした、AM後の焼結工程を特に必要としない場合の方法、もう一つは、接着剤による脱バインダを基にした、AM後の焼結工程を特に必要としない場合の方法である。前者に属したシステムは、複雑で大形の形状の製造を試む際にしばしばラッピングに至る、未処理の粉末およびすでに一部製造後のコンポネントに関した温度勾配による溶解帯温度の急激な上昇または低下に伴う熱応力を生じさせる問題を有する傾向にある。インクジェッティングまたは他の、金属粉末と有機バインダや接着剤の一時的な結合方法は、MIM技術と同じように同じ欠点に悩まされる。さらにまた、小さな部品に限定されたり、形状保持を保証するために砂床の中に複雑な方法で焼結される必要があるため、決まった大形かつ複雑な形状にはしばしば実行不可能で、非常に高価な方法となってしまう。

【0926】

いくつかの利用において、特に求められる高精度さが過剰でない場合、発明者は、望まれた形状を築くために粉末噴射システムを用いることを強く勧めている。この場合、粉末を造形したい箇所に噴射する。そして衝撃による粒子の塑性変形を通じて、製造部品の本体の成形が行われる。この段階における結合力は、瞬間的な衝撃に強く左右されるため、に噴射スピードは、衝撃の瞬間に温度(噴射前に予熱を行う、熱風と共に噴射するなど、強い結合要素を要する表面への微粒子の小さな結合力の使用から成るその他の解決策など)を上昇させることができる噴射された粒子の変形性同様、かなり重要な要素である。こうした場合の一例として、運動エネルギー噴射の使用や、粉末の極性化および電気性結合による生成表面への固着、その後狙った域へのより強い結合を伴う粉末の硬化(化学物質、UVなど)、さらに圧縮空気による、強く結合されなかった粉末の除去、急に製造された部品の極性変化など。緻密な金属性グリーン体を要するいくつかの使用においては、二次硬化または二次接合を行う前の粉末の配置決めの間、かなりの可塑化を有することがよい。

【0927】

ポリマーを用いるほとんどのAMプロセスの欠点が、経済面にある場合、これは達成可能な最大の堆積スピードや使用可能なポリマーに限界を生じさせる製造された部品の高い機械特性への需要に関する。本発明における多くの実例では、ポリマーは主に形状保持の役割のみを持つ。従ってかなり少ない機械特性も許容され、より早い堆積システムを可能にする。またいくつかのシステムには、ポリマーの乏しい熱伝導率が要因となり制限が生じるために、熱管理が厳しい。なお本発明における微粒子は、その高い金属内容物により、通常かなり高い熱伝導率を持つ。

【0928】

発明者は、拡散工程後の派生合金には有害な脆化は伴わないと結論付いたと報告された本発明のいくつかの使用は、有益な使用であるとみている。派生合金に有害な脆化が伴うか否かの判断基準は、本資料の以下にある。

【0929】

融点を引き下げる要素を含まない合金を選ぶ。最終呼び派生合金(その構成は実験的に測定されるか、模擬される)が選ばれる。いくつかの使用においては、非常に同質的な構成である必要はない。こうした場合、理論上の、または実験的に測定された平均値の呼び構成が選ばれる。

【0930】

これら呼び合金は、派生合金と同じミクロ構造をしている。従って、製品に何が起こるかを模擬するために、いずれかの熱処理を用いる必要がある場合、模擬することは可能である。

【0931】

呼び合金のサンプルは、ASTME399に基づいて破砕強度を測定するために準備される。また機械的強度や伸度はEN ISO6892-1 B:2010に基づいて測定され、弾性はEN ISO148-1に基づいて測定される。

【0932】

呼び構成物は、ドーピング元素を取り除かれている(ドーピング元素とは低融点を持つ、または低融点で共晶を形成する傾向がある。ビスマス、カドミウム、ガリウム、鉛、錫など)。

【0933】

文献調査は、もっとも近い構成と熱処理を見つける執り行いである(機械強度の10％の変動以内の全ての合金[いずれにせよ熱処理は受ける必要があり、最大伸度を実現するためにできれば一つ以上の熱処理を選択する]、もしもドーピング元素を取り除かれた要素以外ない場合のみ、呼び構成に関して15％以上の変動を有する合金が考慮される。またすべての要素の変動を合わせた時、40％を超えないようにする)これらは、コンパラブル合金と呼ばれる。

【0934】

サンプルはASTME399に基づいて、破壊靭性を測定するためにコンパラブル合金から用意される。機械強度または伸度は、EN ISO 6892-1 B:2010に基づいて、さらに弾力はEN ISO 148-1に基づく。

【0935】

伸度、破壊靭性、弾力の減少比率は、コンパラブル合金と比較した際の呼び構成物からの減少分と同じように測定する。

【0936】

脆化は、これら三つの最大減少比率である。

【0937】

多くの使用における脆化は48％以下でなければならない。さらに他の使用においてはそれぞれ、38％以下、24％以下、8％以下と、少ないほどより好ましい。

【0938】

一つの実態形態における最終金属または少なくとも部分的な金属コンポネントは、48％以下の脆化を有する。その他の実態形態においてはそれぞれ、38％以下、24％以下、8％以下となっている。

【0939】

この手順は、このような実施を要する本発明の実現にあたり形状保持ヘルパーまたは拡散エンハンサーと同じ働きの候補になり得る合金の選択を可能にする。すべての候補の合金から一つの合金を選択することは、様々な基準を通して実現できる。全工程の間の液相量の管理、主要な金属粒子の容易な拡散、製造コスト、環境への配慮、容易な使用、拡散完了後の最終機械特性、最終熱性特性、最終電気性特性、最終磁気性特性など。

【0940】

本資料におけるその他の場合、チタン、アルミニウム、鉄基合金が用意される。例としてニッケル基合金が選択できる。いくつかのニッケル基合金は、凝結促進強化を増強策に依拠する。アルミニウムは、しばしばニッケルとともに使用される沈殿生成要素である。アルミニウムはニッケルよりもかなり低い融点を持つ。ニッケルへのアルミニウムの固形拡散は、正確な条件が成された場合はかなり早い。またアルミニウムは、融点を下げるためにガリウムなどとともに合金化される。

【0941】

より低い融点または拡散促進を有するいくつかの金属粉末には、ただ一つの金属相または複数の若干異なる融点を有する相の後述の発明が使用できる。だからこそ、主要な粉末を直接用いた形状保持が達成可能となる。もしも長時間の拡散が可能であれば、この拡散は1080℃以下の温度で始まる溶解の相で実施できる。さらに、980℃以下、880℃以下、790℃以下と、低いほどより好ましい。もしも温度がポリマーによる形状保持が高温で保持されなければならないよりも高い場合、少なくとも一つの有機化合物に制限を設ける。この場合、ポリマー性基盤は310℃以下の形状保持理由により完全に分解されない。さらには、360℃以下、410℃以下、460℃以下と、高いほどより好ましい。もしも有機化合物の形状保持に多くの要求がされない場合、融点以下である740℃以下が選択される。さらに、690℃以下、640℃以下、590℃以下、540℃以下と、低いほどより好ましい。いくつかの使用においては、ポリマーの形状保持がなくなる前の金属相の溶解が始まる前の温度は、490℃以下が望ましい。さらに、440℃以下、390℃以下、340℃以下と、低いほどより好ましい。

【0942】

一つの実態形態における本発明は、一つの金属粉末または類似の融点を有する複数の金属粉末で構成された粉末混合物を用いた、金属または少なくとも一部の金属コンポネントを製造する方法を示す。これらは、AM技術、MIMのようなポリマー成形技術、HIP法、CIP法、焼結鍛冶、焼結または粉末構造に適したいずれかの技術、さらにこれらを組み合わせた技術などを用いて成形される。

【0943】

一つの実態形態における本発明は、一つの金属粉末または類似の融点を有する複数の金属粉末で構成された粉末混合物を用いた、金属または少なくとも一部の金属コンポネントを製造する方法を示す。これらは、AM技術、MIMのようなポリマー成形技術、HIP法、CIP法、焼結鍛冶、焼結または粉末構造に適したいずれかの技術、さらにこれらを組み合わせた技術などを用いて成形される。一つの事態形態における金属形状保持(MSRT)は、金属相とともに直接達成される。一つの実態形態における粉末混合物は1080℃以下の融点を有する。一つの実態形態においてはそれぞれ、980℃以下、880℃以下、790℃以下となっている。

【0944】

二つの低融点合金の例では、明示目的のために使用される。低融点合金として選ばれるのは、アルミニウムとマグネシウムである。純アルミニウムの融点は660℃である。これは、およそ195℃で拡散が十分に実施されることを意味する(長時間拡散ではさらに低い温度でもよい)。ポリマーマトリックスを用いれば、200℃での形状保持は容易である。それにもかかわらず、このような場合、金属相による形状保持は、長時間の拡散処理と原料中の高い金属相の体積分率が要求される。ポリマーシステムの良い選択がされれば、400℃、さらに特殊な場合においては500℃以上でも、形状保持が起こる場合もある。これは、ポリマー形状保持から金属形状保持の置き換えが、0.7*Tm以上でも行われることを意味する実現できる合金を使用することが良い。これは合理的であるものの、いまだ処理や金属の高い体積分率に時間を要する。さらに産業使用や特に輸送機関(自動車、航空機、船舶、列車など)に関する使用は、純アルミニウムが使用されない代わりに、より良い機械特性を有する合金が使用される。他の産業は、物理特性(熱性、電気性、ぬれ性、溶解など)の改良に注目しているが、いずれの場合も、純アルミニウムよりアルミニウムの合金が使用される。こうして本発明では、使用するアルミニウム合金の選択において、複雑なプロセスが踏まれる。基本的に求された機械または物理特性が第一に考慮される。しかし本発明では、工程に対して細心の注意が必要となる。特にPMSRTや、複数の合金化の方法が可能な場合、低温下での拡散を助けたり、液相の存在が選択されたりする。また、拡散や液相の存在の改善の代わりに、要求された特性に多少の犠牲の可能性があることも常に考慮されなければならない。一般的には、ある合金要素は、アルミニウム中のモリブデンやジルコニウムのような拡散の遅滞因子である。一方で、マグネシウムや錫などの拡散促進因子もある。いくつかの商業用合金は錫およびマグネシウムで合金化されるため、拡散が促進する。マグネシウムを多く含む合金や遅滞因子を含まない合金の使用が目立つ。これらを踏まえた二元状態図内の低い合金化とは、38原子％以下を指す。さらに、18原子％以下、8原子％以下、2原子％以下と、低いほどより好ましい。本発明のいくつかの実例においては、二元状態図内の低い合金化の重量比評価の作成は、さらに有益となる。重量比評価は、46重量％以下を指す。さらに、38％重量％以下、18重量％以下、8重量％以下と、低いほどより好ましい。さらに、ある種の液相の存在のための二次元状態図内の低温とは、380℃以下を指す。さらに、290℃以下、240℃以下、190℃以下、80℃以下と、低いほどより好ましい。拡散を遅くすることは、コストを上げて本発明の実現を難しくするよりもはるかに都合がよいため、特性にクリープ耐性が要求される場合、大きな問題が生じる。しかしそうした場合でも、解決策はある。形成の間、拡散をしやすくすることや、少なくとも工程の終盤のPMSRT処理、さらに必要ならば工程を追加する。工程の例としては、前述したように、マグネシウムは拡散促進因子であるため、図２の状態図で示されているように、アルミニウムの融点を下げることで、顕著な効果をもたらす。特に、およそ450℃で液相が生成される12原子％以上の内容物を用いた場合。シリコンもまたマグネシウムには劣るものの、アルミニウム内の拡散を促進させる。マグネシウムを含むアルミニウム合金や固形のケイ素は、かなり低い融点を有し、拡散促進因子である。しかし、マグネシウムとケイ素がMg2Si相を生成するために用いられた場合は、逆効果となり、合金のクリープ耐性は改善される。

【0945】

このように、アルミニウムまたはアルミニウム合金の場合、本発明は、重要な異なる融点を示す二つ以上の金属相内の少なくとも二つに重要な異なる融点の使用できる。しかし、一つの金属相や、類似の融点を有する複数の金属相の場合にも使用できる。この手順は製造される部品によって選ばれる。本資料における合金の融点は、液体が生成される瞬間の温度を指す。この場合の、アルミニウムとそれらの合金の融点の重要な差は、60℃以上である。さらに120℃以上、170℃以上、240℃以上と、差が大きいほどより好ましい。その差が60℃以上の場合、他の合金システムにおいては、本資料で示されている一つまたはすべての有益な解決策を使用することが得策である。例えば、高い体積分率や良い分布のための金属の緻密化を考慮したサイズの選択、低融点相の構成の選択、実行される拡散の結果同様、PMSRTの間の融点を上げることのできる相の構成の選択、液相の体積分率のより良い管理(液相が要求される場合)など。しかし、単一金属相や、融点に重要な差がない複合相も選ぶことができる。PMSRT処理は、選ばれた金属相の拡散力およびグリーン体のコンパクト化に適応する(液相は選ばれたポリマーや合金によっては可能である)。例をあげれば、仮におよそ8原子％の固形ガリウムを含む合金を選んだ場合、100℃以下で溶解が始まる。一つはこの金属相のみ持つことができるため、PMSRTはかなり設定しやすく、原料内のポリマー要素のための膨大な選択肢がある。しかし8原子％Gaは合金のコストにかなり影響するため、達成し得る特性にいくつかの制約が生じる。あるいは、緻密化のためにかなり球状の粉末により求められた特性を有するアルミニウム合金を持ち得る。このように、8原子％Gaの八面体間隙の半分を埋める(これは、球状粉末またはアルミ合金粉末の0.4倍の直径を提供する。この場合、％Gaの総重量はおよそ0.5％であり、合金のコストや屈曲性に顕著な影響をもたらす。0.％Gaを含む既存の合金はいくつもあるが、16％(8原子％)を含む場合は適応するのが難しい。八面体間隙の半分だけの8原子％Ga合金の場合、PMSRTは、ポリマー分解の間、求められた液相量。このように、適切なポリマーの選択(分解が行われる温度)、粒子サイズ(拡散段階)処理温度、タラップ、液相量の保留時間は管理される(特定の方法で混成が進む)。他の例として、熱処理拡散に要求された液相量による15から30原子％Mgを有するアルミニウム合金が挙げられる。この場合の融点は430℃以上である、この合金は拡散促進因子でもある。この合金は、関連した制約を含むメインの合金としても使用できる。マグネシウムはアルミニウムにとって一般的な合金化要素である(5xxx、6xxxシリーズ)が、通常の重量比は低い。もし先述したように用いられ、かつすべての八面体空隙を埋める場合、低融点粉末由来の実際のマグネシウム合金は、1-2重量％である。これは既存のアルミニウム合金よりも多い(その他の％Mgやその他の要素は、主要な金属粒子内で合金化できる)。おそらく本発明は、成形性の低い合金にはより有益である。なぜなら、使用された物質の成形性を問わない本発明の複雑な形状を用いて達成できるからである。さらに7xxxシリーズより上で、関連した特性の興味深い評価を有するその他の実験的合金は本発明に適している。ポリマーを除くアルミニウム合金の一般的な方法も一部の場合で使用できる。

【0946】

一般的に、先述したようなアルミニウム合金のほとんどは、その適応力からマグネシウム合金に適応できる。これらのアルミニウムは、最も多く使用されている合金要素である。12-30原子％Alを有する合金は、400℃以上の融点を持つ(本発明においては)。これは一つの金属だけが要求された場合に使用できる。ポリマ分解前の液相はポリマー構成物の適切な選択を要する。また拡散も、金属の高い体積分率を要する。もし％Al分布が八面体空隙の充填材として使用された場合、この粉末はかなり小さい(4重量％以下)。本資料の記述の通り、八面体空隙が説明目的で選ばれた場合、四面体空隙は主な位置の代理として選ばれる。

【0947】

形状保持が完全に劣化する温度の評価は、単純な熱方式比重測定法を用いて行われる。

【0948】

一つの実態形態におけるポリマーから金属形状保持(PMSRT)は、グリーン体の形状保持が有機化合物から金属相へと変化する際の現象に特徴づけられる。

【0949】

一つの実態形態におけるPMSRTは、形状保持が有機化合物から金属相に変化することに特徴づけられる。

【0950】

一つの実態形態におけるPMSRTは、焼結点の前に達する。

【0951】

一つの実態形態におけるPMSRTは、有機化合物の完全分解前に達する。一つの実態形態におけるブラウン体の形状は、金属相で保持される。一つの実態形態におけるコンポネントの形状は、焼結または焼結鍛冶、HIP、CIP後処理の前の金属相で保持される。

【0952】

一つの実態形態における有機化合物の完全分解は、熱方式比重測定法により決まる。

【0953】

PMSRTについては、発明者は多くの使用において、金属粉または微粒子の初期タップ密度は最大密度、管理された空隙率、またはいくつかの物理的および機械的特性の評価に関し重要な役割を持つとみている。このように異なる使用には、異なる初期タップ密度が求められる。高い最終密度を要する使用、PMSRT中の収縮が極小化した場合などには45％以上の高い初期タップ密度を有することが必要である。さらには、56％以上、67％以上、78％以上と、高いほどより求められる。一つの実態形態におけるタップ密度は、粉末試料を含む容器の機械的なタッピングの後に得られる上昇した嵩密度である。

【0954】

一つの実態形態におけるタップ密度は、粉末試料を含むメスシリンダーまたは容器の機械的タッピングによって得られる。

【0955】

初めの粉末体積または質量を観察した後、メスシリンダーまたは容器を、体積及び質量に変化がみられるまで機械的にタッピングして、体積および質量を測定する。機械的タッピングはシリンダーまたは容器を持ち上げて一定の位置に落とすものである。

【0956】

一つの実態形態における粉末混合物のタップ密度は、45％以上である。その他の実態形態においてはそれぞれ、56％以上、67％以上、78％以上とされる。

【0957】

一つの実態形態においては、脱バインダ工程前、必要であれば、粉末混合物の成形工程後に得られるグリーン体に直接的に、有機化合物から金属相にコンポネントの形状保持を変えるために拡散を促す熱加工が行われる(本資料ではPMSRTと記される)。一つの実態形態において、目的の温度に達するまで一定にコンポネントを加熱する処理を含んだこの熱処理は、その後コンポネントは特定の時間の間この温度で保たれる。他の実態形態においては、例えば、拡散工程を管理する目的で、低融点金属相に液相が存在する場合、このPMSRT工程の間の熱管理は、異なる方法で行われる。またこの温度は、特定の状態や工程のより良い管理の必要性に応じて、低下または上昇する。

【0958】

一つの実態形態においては、PMSRT処理の間に、他の物理的変化を管理または修正するのがよい。一つの実態形態における拡散を生じさせる熱処理の空気は管理される(すべての工程中における空気管理は、いくつかの使用にあたって非常に重要である。内部空隙や表面空隙の酸化は望まれないが、時に有益な場合もある。しばしば大気管理は有益であり、不活性雰囲気や還元雰囲気などの場合においては、酸化層を減らすもしくはなくすために非常に有益である。空気は時に、表面の活性化のために使用されたり、減少のみならずある種のエッチングまたは酸化によっても行うことが可能である。一つの実態形態におけるPMSRTは、不活性雰囲気下で行われる。その他の実態形態においては還元雰囲気下で行われる。他の実態形態における機械的強度は、PMSRTの間に用いられる。他の実態形態における圧力は、PMSRTの間に用いられ、等方圧またはコンポネントの異なる部位に直接向けられる。他の実態形態におけるPMSRTは、吸引または低圧力条件下で行われる。

【0959】

一つの実態形態においては、少なくとも一部のPMSRTは、脱バインダ加工中に行われる。一つの実態形態におけるPMSRTは、脱バインダ加工中に行われる。他の実態形態におけるPMSRTは、別々の熱処理に及ぶ。一つの実態形態におけるPMSRTは、焼結、焼結鍛冶、HIP、CIPのような、他の後処理前に達する。

【0960】

PMSRT加工の間、金属コンポネントを通じて形状保持を実施する事が望ましい。さらにこの工程を要する脱バインダ工程でもすでに行われる。しばしば、固体/固体や液体/個体(液相が存在する場合)の両方の拡散は、PMSRTの間に目的の特性を得るために適合させる。多くの使用において、脱バインダ工程の他に拡散の達成は必須である。これらは、0.35*Tm以上の温度下で行うことが都合がいい(Tmとは、本発明に記述されているように、融点のことであり、ケルビンで表される)。さらに、0.53*Tm以上、0.62*Tm以上、0.77*Tm以上と、高いほどより好ましい。いくつかの使用におけるこのTmは、最も低い融点を有する金属相のことを指す。さらに他の場合では、すべての金属構成物を意味する。他の場合では、最も高い体積分率を有する金属相を指す。他の場合では、最も高い融点を有する金属相を指す。さらに他の場合では、すべての金属構成物の52重量％以上を加えることを要する最も高い体積分率の全ての金属相を意味する。この保留時間は、フルまたは部分的な機械的合金化、空隙の閉包、機械特性、または他の必要な拡散量を特定する適切なパラメーター(温度が定まった後に測定)、拡散のモデリングの観点から、目的の拡散レベルに合った使用によって測定される。一方で、脱バインダの間やPMSRTの間、拡散や液相(少なくとも一つの金属相の他に)の形成に十分な時間を要する。これは、有機化合物や相が分解される前に金属相によって形状保持が保証されるためにしばしば必要とされる。形状保持は、72時間を過ぎても、重量や形状に変化がない場合に認められる。少ない荷重の場合などに何も変化が見られない場合、9MPa以下が適用される。さらには4MPa以下、2MPa以下、0.4MPa以下と、低いほどより望ましい。さらにあまり有益ではないが、いくつかの使用における形状保持は、特定の要素の平均移動距離や、特定の金属粒子の構成の改善などの点から評価される。

【0961】

一つの実態形態におけるPMSRTは、72時間を過ぎても、コンポネントの形状または重量に一定不変の変化が見られない場合に達する。

【0962】

一つの実態形態におけるPMSRTは、荷重がコンポネントに適用された場合にコンポネントの形状に一切の変化が見られない場合に達する。一つの実態形態における適応される荷重は、4MPa以上である。その他の実態実験においてはそれぞれ、2MPa以上、4MPa以上、9PMa以上と、高いほどより好ましい。

【0963】

一つの実態形におけるPMSRTは、脱バインダの間に部分的に行われ、焼結、焼結鍛冶、HIP、CIPの前にPMSRTを終わらせるために追加の熱処理が行われる。

【0964】

一つの実態形態におけるPMSRTは、グリーン体が0.35*Tm以上の温度で生じる、熱処理によって行われる。他の実態形態においてはそれぞれ、0.53*Tm以上、0.62*Tm以上、0.77*Tm以上とされる。Tmとは、ケルビンで表される低融点合金の融点である。

【0965】

一つの実態形態におけるPMSRTやMSRT達成のための熱処理の温度は、温度勾配によって決まる。

【0966】

他の実態形態においては、熱処理の間に、温度勾配が増える。他の実態形態においては、初期温度勾配後の温度は保たれ、その後、増加または低下した温度勾配がPMSRTやMSRTを生じさせる。

【0967】

いくつかの使用において、拡散が十分に生じたかを評価する適切な方法は(温度が定まった時の保留時間を決める。処理が拡散モデルやシミュレーションによって数々の方法で定義された場合も)、他の金属相のより高い濃度の相に少なくとも一つの存在する要素の濃度の上昇を評価して行うものである。その後、要素のより低い濃度の相に表れる体積分率の表面からの一定の距離に生じる濃度の上昇を測定する。その他の相よりも随分高い融点を有する相のある使用は、処理の間に、初めに生じる大多数の要素や二番目に生じる要素が液相に変化する時に使用できる。もしも高い融点の相が使用された場合、処理の間の液相のなかに第二が少なくとも含まれる。発明者は、いくつかの使用における目的の距離は2ミクロメートル以上とし、さらに、6ミクロメートル以上、10ミクロメートル以上、16ミクロメートル以上と、長いほどより好ましい。さらに強い拡散と大きな微粒子が使用される場合は、22ミクロンが好ましいとする。さらに32ミクロン、54ミクロン、105ミクロンと、大きいほどより好ましい。時々これは、元の等価直径の分数またはそれ以上のものに関して求めた距離を定義することがより理にかなっている。しばしばいくつかの求められた使用における距離は、元の等価直径の（しばしば平均値）2％、さらに6％以上、１２％以上、２７％以上と、大きいほどより好ましい。先ほど本資料で説明した通り、PMSRT処理の温度置換の組み合わせを決定するための拡散強度は残留気孔率の観点から定義できる。多くの使用における特定の要素の上昇は絶対重量パーセンテージで0.02％以上、さらには０．２％以上１．２％以上、６％以上と、多いほどよりこのましい。しばしば最も高い濃度の要素の拡散の票に関与する者の中で相対的な増加すなわち元の名目上のどの増加率または相の平均パーセントの増加を測定することがより有利である（すなわち100％とは、処理前の最大の含有量を有する相と同じ内容である）。この場合は１．２％以上、さらに３％以上、５．５％以上、２２％以上と、大きいほどより好ましい。多くの場合この値は製造されたコンポネント全体で一定ではない。この場合、使用により平均値が使用されることもある。この場合、得られた最大値または最低値の特定のパーセンテージのみが考慮される。このような場合ｍ、平均を測定するには10％以上の値、さらに、２０％以上、30％以上、５５％以上が考慮される。

【0968】

PMSRTかMSRT加工のための温度及び加熱および冷却速度を決定する場合、形状保持の他に多くのことが考慮されることが多い。よって妥協が必要になる。形状保持に関しては、しばしば、加熱冷却速度の選択の基準は、過度の加熱または冷却が行われるときの部品の異なる領域における異なる温度による熱応力の最小化における部品の複雑さである。場合によっては、有機成分からの形状保持がなお形状保持を提供する温度を最大にすることができるように、微細構造目的（しばしば特定の相変形を回避または最小限に抑える）のためには速い冷却/加熱が望ましいが、滞留時間の上限に関してさらなる条件が課される。したがって、ほとんどの場合、単純な温度分布シミュレーションと、有機相分解パターンに関する良好な知識が、加熱および冷却速度を決定するのに十分である。保持が行われる温度（滞留時間が適用される）に応じて、観察されるすべての機能特性に対する影響の妥協として決定されるが、形状保持に関しては、すべての現在の段階が使用され、目的の形状保持をもたらす可能な戦略を見出す。有機相が存在する場合には、存在する場合の液相の量を管理すること、または右原子の拡散によってその形成を妨げるという点で、分解および金属相に関する。平衡状態での融解温度は、拡散によって目的の合金化を決定するために容易に計算される。あるいは、シミュレーションの選択が自由な場合には、位相平衡図を使用して第1の近似を決定し、それを1つまたは2つの簡単な実験と対比することができ、このようにして平衡計算をより簡単にすることができる。

【0969】

後処理、特にPMSRTまたはMSRT処理の場合に好ましい滞留時間を決定する場合、本発明者は、進行するのに便利な方法は、熱処理で所望されるすべての機能に従って目的の滞留時間を決定することにあることを見出した（形状保持、応力緩和、微細構造の進化など）。ほとんどの場合、最小時間が決定され、原則的には望ましいまたは経済的な理由であるが、いくつかの機能、特に最終的に有害な微細構造の進展に関連する機能によって、最大の望ましい滞留時間が決定される。各関連機能の各滞留時間が前提にある場合、最良の妥協案がしばしば必要となる。すべての関連する機能が最低限の時間を必要とする場合、そのうちの最長時間が明らかな理由のために選択される。大部分の機能については、それらが本発明の主要な目的ではないので、経験、シミュレーション、公開文献などを使用して、各機能の目的の滞留時間を決定することができる。形状保持の場合、目的の拡散量の関数として時間が決定される。目的の拡散温度は、目的の融点を有する構造を達成するために平衡線図（カルパッドシミュレーション）を用いて決定することができる。目的の濃度の量が決定され、選択された粒径の関数としてフィックの法則を使用して、選択された温度で必要とされる滞留時間を決定することができる（通常シミュレーションパッケージでも行われる）。非常に正確な拡散率の測定を避けるために、また計算を簡略化するために手作業による計算や仮定をとった場合にも、計算を出発点として使用し、計算した時間の温度）を計算し、その結果を観察して対応する補正を行う。滞留時間の正確な決定を正確に行うためには、多くても2回行う必要がある。もし面倒であるならば、シミュレーション/計算からまっすぐに滞留時間を過大に見積もることも可能である。さらに、希薄合金の場合には、各タイプの粉末の主要な合金元素のみを取り出すことの単純化が可能である。フィックの法則を適用するには、拡散率の値が必要である。関心のある合金における様々な元素の拡散率の値は、文献および特定のデータベースで見つけらる。それが当てはまらない場合、それらは測定またはモデル化することができる。どのような特定のモデルまたは異なる測定技術により測定値をレンダリングした場合、モデルもまた近似値を与えるが、拡散率の決定における正確なレベルは高すぎる必要はないので、この差異はこの場合には関係しない。これは、本資料でも説明されている他の性質にも当てはめることができる。ディフシビティのシミュレーションに関する素晴らしい点は、いくつかのシミュレーションパッケージにはすでにいくつかのモデルが組み込まれていることである。明らかに、同様のシステムのために開発されたモデルを考慮したモデルを使用するのが最善だが、それ以上のものがなければ、一般的なモデルの使用は完全にうまくいく。液相への拡散の場合、スザーランドアインシュタインの式とカプタイの動粘度に関する統一方程式とを組み合わせたモデルを、シュピングスーらのJPEDAV（2010）31：pg。333-340の式の12のように用いることができる。また、液体金属中での溶解としての腐食データを用いることもできる（ジャーナルオブフィジックスのヤセンコらのガリウムおよびアルミニウムの場合の例として）。固体-固体拡散の場合、より良いものは得られないが、ル・クレアの仕事に基づくモデルを使うことができる。シエスタパッケージのようなコンピュータ支援をしばしば使用する密度汎関数理論（DFT）計算のような拡散特性の決定にも技術を用いることができる。前述したように、現存の方法は、本方法で要求されるかなり低い精度で、拡散係数の測定によい。Paul HeitjansとJorgKargerによって凝縮物ハンドブックの拡散に記載されているようなトレーサー法（高温または拡散係数と低温と拡散係数のためのスパッタセクション技術を使用した研削を使用することが多い）を用いることもできる（SIMS、EMPA、AES、RBS、NRA、FGNMRまたは間接法）。

【0970】

一つの実態形におけるPMSRTやMSRTは、9MPa以下の荷重が使用された場合に、72時間以上コンポネントの重量などに一切の変化が見られない場合に決まる。他の実態形態ではそれぞれ、4MPa以下、2MPa以下、0.4MPa以下となっている。

【0971】

一つの実態形態におけるPMSRTやMSRTは、有機化合物が完全に分解された後に達する
一つの実態形態における偏析変化は、PMSRTのための熱処理中に起こる。

【0972】

一つの実態形態においては、PMSRTは、有機化合物の完全分解が起こり、コンポネントが1.55MPa以上の横軸破壊強度を有する場合に達する。その他の実態形態においてはそれぞれ、2.1MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、4.2MPa以上、。その他の実態形態においてはそれぞれ、8.2MPa以上、。その他の実態形態においてはそれぞれ、12MPa以上、。その他の実態形態においてはそれぞれ、18MPa以上、22MPa以上となっている。

【0973】

一つの実態形態において、MSRTは、コンポネントの横軸の破壊強度値が1.55MPaより高くなった場合に達する。その他の実態形態においてはそれぞれ、2.1MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、4.2MPa以上、。その他の実態形態においてはそれぞれ、8.2MPa以上、。その他の実態形態においてはそれぞれ、12MPa以上。その他の実態形態においてはそれぞれ、18MPa以上、22MPa以上となっている。

【0974】

一つの実態形態において、脱バインダを必要とし、かつPMSRTに達するための熱処理がコンポネント施された場合、他の後処理がコンポネントに使用される。一つの実態形態におけるこれらの後加工は、焼結、焼結鍛冶、HIP、CIPから選ばれる。

【0975】

いくつかの使用にとっては、拡散や空隙の閉包に助力することは非常に都合がよい。この様な場合は、拡大のために吸引や圧力を用いることがよい。拡散と同時に圧力を用いる方法には、熱間等方圧加工法(HIP)がある。また、内部空隙や外部空隙の酸化を避けるためにも、すべての処理において空気管理は非常に重要である。しかし、内部ないし外部空隙の酸化は時として有益な場合もある。ほとんどの場合、空気管理は有益であり、不活性雰囲気、還元性雰囲気は、酸化層の現象または排除に特に有益である。空気は表面を活性化させる場合に用いられることもあり、これは、減少のみならずある種のエッチングや酸化によって行われることもある。

【0976】

本発明の使用ではよく、製造工程直後の金属構成物の密度と比較して、さらに高い密度の造形物が求められる。さらに拡散を通して、液相の毛管力、圧力などで金属粒子が収縮に伴う空隙の閉包のための置換を被る。いくつかの使用には、この収縮の管理は、部品の性能に関係する。発明者は、このような使用には、モデル、シミュレーションなどを用いて予測することが需要だとみている。こうすることで、後処理の機械装置を最小限にするか無くすかの判断を、設計段階で組み入れることができる。精度のレベルはコストにもよるため、正確な量を用いることも重要である。発明者は、最終的な寸法の+/-0.8mm以下を不正確さとみている。さらに、+/-0.4mm以下、+/-0.09mm以下、+/-0.04mm以下と、低いほどより好ましい。いくつかの場合においては、収縮を評価する際に不正確さを最大限に修正することが求められる。このように、多くの使用には、2％以下の不正確さが求められる。さらに、0.8％以下、0.38％以下、0.08％以下と、低いほどより好ましい。いくつかの使用においては、工程内で収縮に18％以下の限界を設けるが必要ある。さらに14％以下、8％以下、4％以下と、低いほどより好ましい。

【0977】

発明者は、いくつかの使用のために、ポリマーを分解または排除させないことがよいとみている。ポリマーには興味深い性能もあり、ポリマーの機械特性はいまだこれらの使用に十分とは言えない。この様場合、低融点金属構成物は、ポリマーを完全には分解せずに金属部品のブリッジングの役目を担っている。興味深い使用は一定のポリマーの潤滑因子が使用された場合などに出てくる。PTFE(ポリテトラフルアロエチレン)は、スチールのよい滑り特性を持っているが、他の機械的特性や熱伝導率などが乏しい。これは、適切な量ならば260℃以上でも使用できる。この資料に記述されている通り、これはいくつかの金属合金が液体を生成するに十分な温度である。金属構造は、機械特性および冷却容量を改善するのを基準にできる。機械的安定性、よい滑り性質、よい熱管理(たとえ摩擦から抽出した熱だとしても)を要するいくつかの部品は、本発明においては、ポリマーの完全な分解や排除を伴わない金属相という観点から、製造できる。

【0978】

発明者は、本発明の方法が経済的な大形のコンポネントの製造を可能にするとみている。さらに本発明の製法は、複雑な形状の大きな部品の製造や。自動車産業におけるボディインホワイト部品の大量生産に挙げられるような高い機械的需要などのためにAM技術を使用できる。特に本発明は1kg以上の部品の経済的な製造を可能にする。さらには、2kg以上、6k以上、11kg以上と、重いほど好ましい。さらに重要な点は、本発明の製法を用いれば、従来は溶接して単体の部品にしていたことも、部品を合体させることが可能であることである。また、本発明の製法は、先に挙げたボディインホワイトのような構造上、軽量化が要求されるような部品の製造も可能であるため、軽量な構造にも非常に適している。発明者は、自動車からの排気を減らす問題にも、AMや類似の技術を用いて、重量を従来の部品の89％以下に抑えたボディインホワイト部品を生産することで解決できるとみている。これは、2004年から2010年の間のULSAB-AVCプロジェクトで、同種の部品の中でもっとも軽量な部品として発表された。さらには、69％以下、49％以下、29％以下と、少ないほどより好ましい。本発明の方法は、特に適している。

【0979】

発明者は、本発明の方法は、通常はダイキャスティングを用いて製造される部品の製造に特によく適しているとみている。これには、高圧ダイキャスティング、低圧ダイキャスティング、チクソモールド、または類似の方法を用いて2012年最も製造された部品を含む。これらの部品は、乗り物のパワートレイン(モーター、ギアボックス、クラッチボックスなど)、構造的部品、リム、家電用部品、家電製品などの部品である。発明者は、本発明の製法のコストダウンを図るためには、すべての用例において部品の軽量化がカギだとみている。このような用例に、発明者は、2015年10月21日に最も一般的だったキャスティング技術により製造されていた上記と同じ部品または類似の性能を有する部品と比べ、89％以下の重量の部品の製造が重要であるとみている。さらには、69％以下、49％以下、29％以下と、低いほどより好ましい。いくつかの実例では、この軽量化が、経済活力の面でも強い影響を及ぼしている。

【0980】

発明者は、製造方法における軽量化、スピード、コストパフォーマンスまた、使用される材料の低コスト化の組み合わせは、AMによる製造の実現を可能にする。軽量化は大げさに二つの前述にある特定のケースの点から、後述する製造スピードとともに他の多くのコンポネントを一般化できる。しかし、AM技術による構築のために使用された材料のコストもまた非常に重要である。この場合、金属微粒子は製造部品の1キロごとのコストは、同じ性能を持つ製造部品の4.8倍以下のコストであることが望ましく、2015年10月21日に従来の製法により製造されたこの様な部品にかかったコストの2.8倍以下、さらには、1.4倍以下、0.8倍以下であることが望ましい。いくつかの実例においては、これらの要素の二つのみを有していれば十分であり、さらに他の実例においては一つだけで十分である。これは、本資料に記してある製造技術によって製造された部品についても同じである。

【0981】

また、2012年に型入れ鍛造により多く製造されていた部品は、本発明の製法にも適している。クラックシャフト、ピニオン、ギアなど。

【0982】

2012年に広く使用された部品の製造には他に、粉末冶金(圧縮した金属粉末の焼結)、加工などがあり、本発明の製法にも適している。

【0983】

先述の二つの項の場合において、発明者は、多くの製造工程は成形に使用でき、すべての工程に有機化合物は必ずしも必要ではないとみている。本発明に記述されているとおり(天然、粒子形状、形態、体積分率など)金属微粒子の混合物は、有機構成物の有無に関わらず用意することができる。その後混合物は、型に詰められる。できれば、振動によって詰め、緻密化を図る(容器は形状保持のための温度に耐えられるものを使用する。再使用できるものでなければならないことはない)。次に、本発明に基づいた拡散処理を行う。この工程は、内部間隙の少ない、またはない、嵩張るコンポネントの使用に特に有益である。ある実例は、セラミック、ポリマー性、またはセメント系物質の、コスト効果の伴わない、目的の形状の型の作成である。金属粉末混合物を型に詰め(ここには、軋轢や他の性能向上のために有機構成物も含まれている場合もある)、粉末混合物をPMSRTのような温度の対象にする。場合によって、脱バインダが必要となる。型は、場合によって二つのピースで構成されるものもあり、これにより、WO200914115に記されているように金属微粒子の圧縮も用いられる。また、十分なタップ密度があるまたは空隙率が顕著ではない、または目的の腐敗しやすい型を用いることができる(金属微粒子が含まれるプラスチック製の型など)、場合などは、金属相のある、またはない低温拡散により行われる。金属相により形状保持が成された場合、型は外されるか、単純に分解される。

【0984】

発明者は、光硬化性ポリマーを伴う技術は、本発明の製法にある早い堆積ないし早い製造に特によく適しているとみている。これは、硬化がポリマーを特定の波長に短時間露出させることから生じる（そして、しばしば反応の阻害も余分な速度および設計の柔軟性を提供するために使用される）、これはしばしばあらゆる単一の層で硬化される周囲または表面全体による従来のかなり円筒形または楕円形のカーソルではなく、一度に1つの面に基づいて目的の波長に露光する。一度に全層を目的のパターンで露光するシステムであっても、非常に有利に使用することができる。

【0985】

発明者は、大きな構造の部品の大量製造、また、シリーズの部品の製造に驚くほど有益であるとみている。この製造には、求めた機械特性(しばしばプラズマによる原子化、ルツボのない原子化、同じまたは類似の合金の少なくともガス原子化が一般的に製品に使用される)を得るためにハイクオリティの金属微粒子の代わりに、金属微粒子を伴うAM技術を用いられる。微粒子に、安価な製法を使用する代わり(細かな微粒子への高圧力を含む液体原子化、酸化物の還元、遠心分離など)、いくつかの機械特性を犠牲にすることもあるが、より高い評価の合金を使用することで補うことができる。それどころか、本発明を用いて製造されたいくつかの部品には、粉末微粒子の製造コストは、重要な問題であり、ロンドン金属取引所の合金価格によれば、1.9倍低くなければならない。さらに、1.48倍以下、1.18倍以下、1.08倍以下と、低いほどより好ましい。発明者は、取引は驚くほど実用的であるとみている。これは、特に靭性や伸び率に関連するAMプロセスにとってネガティブな要因である。少数の空隙はこれらの性質を保証する。このように、複雑な後処理(HIPや完璧な密度のためのその他のプロセス)は、呼び値を得るために必要である。一方で、同じまたはより高い機械強度へのより高い破壊靭性を運ぶ合金コンセプト、または空隙圧の普及を止める局所的な可塑化を可能にする合金コンセプトは、驚くほど経済的である。代わりに、完全な密度を得るために複雑な後処理を使用することができる。しかしこれらの場合、大形の部品の製造や、一度に大量製造する場合には不向きである。発明者は、一度に平均600個の製造に適しているとみている。さらに1200個以上、3200個以上、12000個以上と、多いほどより好ましい。中間レベルでは、発明者は、本発明の製法の可能な実施と記されているように、液相の形成の利用について考察する。完全な密度または少なくとも空隙を減らすこと、さらに金属微粒子の生産のための低コストな製造プロセスの利用は、は経済的に可能である。発明者は、大形の部品の大量製造を競争的に実現する方法について考察している。これは、低い投資価格での早いAMシステムの使用に非常に効果的である。これにより、高精度やAM部品の機械特性の断念を伴うこともあるが、本資料に記述のある方法を使用する事で、解決でき、望んだ精度や、機械特性を実現できる。さらに発明者は、大きなシリーズの部品の製造に際し、適切なAM技術を使用することが非常に重要であると考えている。いくつかの使用では、AMシステムを用いた際の製造コストは$190.000未満としている。さらには、$88.000未満、$49.000未満、$18.000未満とされ、低いほどより好ましい。さらに、AMを用いた部品の最大面積プロジェクションは、20.000cm2以上とされ、さらに550.000cm2以上、1.2m2以上、3.2m2以上とされ、広いほどより好ましい。また発明者は、製造の最短スピードについて考察する。時間を最重要パラメーターとした場合、高さ1mmの形状が最小値で、10cm2が投射面積の最小値である。この場合の所要時間は、95秒以下が望ましい。さらに45秒以下、0.9秒以下、0.09秒以下と、短いほど好ましい。発明者は、大形の部品の製造、これら部品の大量生産、大きなシリーズの部品の生産にかかるコストを左右する重要なパラメーターは、投射面積にかかる投資額の適格な算出だとみている。しばしば、190$/cm2以下が望ましく、さらに90$/cm2以下、42$/cm2以下、22$/cm2以下とされ、安価なほどより好ましい。さらに製造コストが最重要視される場合は、4$/cm2以下、0.9$/cm2以下、0.4$/cm2以下、0.01$/cm2以下とされ、低いほどより好ましい。AMを用いた大きなシリーズの部品の製造に関するパラメーターは$*h/cm3単位を持ち、求められる値は48以下である。さらに、18以下、0.8以下、0.08以下とされ、低いほどより好ましい。精度に関しては、+/-0.06mmが許容範囲で、続いて+/-0.15mm、+/-0.32mm、+/-0.52mmとなっている。また高精度の部品が求められる場合には、+/-95μ、+/-45μ、+/-22μ、+/-8μとなっている。

【0986】

発明者は、多くの実例における、自動車産業のボディインホワイトのような大きなシリーズの内の大きな部品の生産コストは、年月をかけてできるだけ能率的に活用できるようにした。特に新しい製造技術を用いた場合、調整が非常に難しい。本発明の多くの場合、製品は、顕著な軽量化が図られた場合、経済的に製造される。これを達成するために、本発明の方法の設計の柔軟性は非常に役立つ。終わりに、生物工学的な構造と一般的に天然の複製の使用を能率的に活用する。また構造製品は、同じ製品の異なる部位に異なる需要を持つ。したがって、例えば、変形に対する抵抗性または不確実性が基本である領域およびエネルギーを吸収する能力がむしろ好ましい領域を有する。また、いくつかの構造部品は、故障を回避するように設計されているが、予期せぬ高い需要の場合には、特定の方法で故障することが望ましい（一例として、車構造の完全性を保証、重大な事故、高速での衝突など）乗客が生き残る可能性が最も高い方法でシステムを故障させることが望まれる。したがって、重要な空間を尊重しながら可能な限り最大のエネルギーを提供することができる。したがって、異なる特性を有する領域を有するいくつかの構成要素は、明らかに有利であり、軽量設計にも寄与することができる。本発明の3つの方法論またはそれらの組み合わせが特に適しており、他の方法論は除外されないと言われている。デザイン、マルチマテリアルと部分的な熱処理。設計とは、異なる厚さ、異なる剛性（特に重要なトラフの生体設計）、一定の荷重パターンでの変形の経路の決定、領域のある変形の経路の決定など、コンポーネントのあらゆるレベルでのジオメトリに関連するあらゆる種類のストラテジーを指す。機械的なヒューズとして機能する（耐性が少なく、変形し、破壊靱性を低下させるために多孔性が残っている）。もう一度、バイオニックデザインと一般的にAMのデザインの柔軟性は、ミニ、マイクロ、ナノレベルでさえも材料の助けを借りて、ある種のパターンと構造の生成によって全く異なる挙動を達成することを可能にする。マルチマテリアルは、コンポーネントの異なる領域で異なるマテリアルを使用することを指すが、それは明確ではなく、特定の領域で高いスティフネスを持つマテリアルを使用できる例と、高い変形性とエネルギー吸収を持つマテリアル別の地域で部分熱処理とは、異なる熱処理を施して異なる特性を達成する領域を有することを指し、これは通常、異なる熱処理の適用によってどのような特性が得られるかを決定するため、材料による。本発明では、文献中に見出すことができるほとんどの特異的事例の他に、製造された成分の異なる領域において異なる程度の拡散度を有し、したがって同じ原料が使用されたにもかかわらず異なる組成を有することが挙げられる。

【0987】

発明者は、本発明の異なる実施において望まれる原料は、他の使用にも有益になることもある。特に、少なくとも一つの有機化合物と少なくとも一つの金属相を含む原料を用いるいくつかの使用には、有益である。さらに、本資料に記述されているように、少なくとも一つの金属相の融点(ケルビンで表示)が、有機化合物の最も高い分解点に比べ3.2X低い場合特に有益である。さらに2.6X以下、2X以下、1.6X以下と、低いほどより好ましい。また、いくつかの使用によっては、金属相が24％以上の体積分率を表す場合はかなり興味深い。さらに36％以上、56％以上、72％以上と、高いほどより好ましい。本資料に記述されているその他の種類の原料、または原料属性もまた、代わりとなる使用において興味深い。

【0988】

本発明のいくつかの事例を考慮しながら、AMまたは製造工程は、成形と一時的な形状保持だけを執り行う。このように、多くの他の使用においては部品には少ない機械的要望がされ、多くの有機物質には、最も一般的な製造技術が用いられる。AM技術および前述したいずれかの技術も同様に用いることができるが、これらの使用には特定の方法は不利に働くこともある。粉末床方法、指向性エネルギー堆積法、粉末プロジェクションに基づく方法、さらに材料の早い排除に基づく方法が、異なる使用に特定の利点を持ち、使用できる。選ばれた有機物質はしばしば、選ばれた製造技術の作用により異なる。軟化やポリマー溶解に基づいたシステムの場合、低コストの使用を選ぶのが望ましい場合もあれば、何よりも分解点が重要な使用もある。発明者は、本発明の製法で製造された多くの部品には、サーモセッティングポリマーを用いるのが特に有益であるとみている(エポキシ樹脂のような強度の高いいずれかの樹脂)。それは、車両および他の移動式または少なくとも輸送可能な装置用の構造および他の構成要素の製造の場合である。この目的のために、インクジェット噴射のシステムが特に興味深い。UVまたは他の波長硬化技術の場合、そのような高い機械的強度が達成されない場合でも、特に速い硬化や低コストの有機化合物を有することは興味深い。高速硬化は、1ミクロンの層を硬化させるのに2秒未満、好ましくは0.8秒未満、より好ましくは0.4秒未満、さらには0.1秒未満を必要とする樹脂である。低コストは、70ドル/リットル未満、好ましくは45ドル/リットル未満、より好ましくは14ドル/リットル未満、さらには4ドル/リットル未満である（コスト。以上は２０１５年１１月１日までの米国内の製造可能な最低コストである。

【0989】

一般に、非常に大きな構成要素の場合、好ましい製造方法は、一定のパターンが層ごとに硬化される材料の連続層に基づくものではなく、材料の投影または材料の侵食に基づくものである。マテリアルプロジェクションには、必要以上の原料を供給し、その一部を硬化し、残りを除去するシステムの場合のように、すべてのフィードストックを使用するわけではないにしても、あらゆるタイプの供給原料の局所供給が含まれる。言うまでもなく、投影システムは、材料の組み合わせがより容易なものであるが、ほとんどの他のシステムでも実施することができる。

【0990】

本発明者は、本発明がバイオニックデザインの実施に特に適していることを見出した。ほとんどのバイオニックデザインは、ほぼ絶えず変化するセクションを持っているが、それらのいくつかはワイヤメッシュとして単純な方法で見ることができる。これは、形状がワイヤの形状ではなく、断面積が一定であることはほとんどないので、これも簡略化した図である。しかし、実際のバイオニックデザインは、各セグメントがその領域の実際のデザインの平均断面を持つワイヤーメッシュに縮小されています。本発明者は、実際の設計を表す簡略化されたシステムのワイヤの断面および長さに関していくつかの考慮を行うことができることを見出した。代表的な部品表面を最大投影面の追加と定義すると（本明細書では、投影面という用語が単独で使用される場合、最大面積を投影する投影面を指す）、平面上の最大投影面の2倍最大投影面の面である。本発明者は、代表的な部品表面の平方メートル上の等価ワイヤの長さが、いくつかの部品の適切な製造のために考慮すべき重要なパラメータであることを見出した。非常に高い機械的強度を必要とする構成要素であって重量が主要な関心事でない場合、本発明者は210μm以上、好ましくは610μm以上、より好ましくは1050μm以上、さらには2100μm以上を有することができることを見出した。一方、重量が重要な用途については、発明者は、890μm以下、好ましくは580μm以下、より好ましくは190μm以下、さらには40μm以下であることが望ましいことを見出した。本発明者は、340mm2以下、好ましくは90mm2以下、より好ましくは3,4mm2以下を有することが望ましいことを本発明者が見てきたいくつかの光成分の等価ワイヤ断面（実要素の平均断面）になると、より少なく、さらには0.9以下である。

【0991】

本発明者は、本発明の戦略の1つ、すなわち、主な金属成分がFe、Ti、Coをベースとする合金である場合に、Gaを含むAlGa合金または他の低融点合金の使用（宇宙船、飛行機、自動車、列車、ボートなど）の部品に非常に適した、拡散処理後に得られる合金化システムを提供する。したがって、本発明に記載された量の％Gaを含有する合金または合金系（一般的な組成として、強い偏析が存在し、局所的に組成が全く異なるとしても理解される）は、航空機、航空機、海洋、航空宇宙、鉄道などの産業に利用されている。

【0992】

本発明の追加の実態形態は、次のクレームで説明する。すべての実態形態の技術的特徴は、いずれの組み合わせで組み合わせることができることをここで説明する。すべての上述の実態形態は、その互換性により制限なくお互い組み合わせることが可能である。

【0993】

本発明は、立体リソグラフィによる部品の効率的な生産方法に関するものである。また、これらの部品を製造するために必要な材料に関するものである。本発明の方法によれば、非常に迅速に部品を製造することができる。この方法は、有機物、金属、および／またはセラミックなどの様々な材料で部品を製造することを可能にする。
本発明は、特に軽量化に有利である。複雑な形状を変形しにくい金属ベースで実現することができる（軽量構造に望ましい高い機械的強度の金属材料は、しばしば成形性が制限される）。複雑な形状は、最小限の材料設計で最大限の性能を発揮するために、最適化された複製性を可能にしいる。また、合金も軽量材料として使用することができる。Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｌｉ．．．．また、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ．．．に基づく過酷な環境下でも非常に高い機械的特性を得ることができる高密度な材料も使用できいる。本発明はまた、非常に不均一な屈折率のＵＶを有する硬化性樹脂とセラミックスの構築のために興味深いものである。本発明の非常に重要な点は、中型および大型の部品を製造することができることである。
一実施形態において、本発明は、ステレオリソグラフィーを用いた部品の製造方法に関する。
実施形態において、本発明は、ステレオリソグラフィーを使用する部品の製造方法に関するものである。
実施形態において本発明は、セラミック、有機、金属、およびそれらの任意の組み合わせなどの複数の材料を担持した樹脂を含む、立体リソグラフィーを用いたセラミック部品の製造方法を指す。
実施形態において、樹脂は、フォトポリマー（高分子光硬化性樹脂）である。
実施形態においてフォトポリマーは、熱硬化性ポリマーを含んでいる。
実施形態において、熱硬化性ポリマーは、硬化により不可逆的に注入可能な不溶性ポリマーネットワークに変化する軟質固体または粘性状態のポリマーである。硬化は、熱または適切な放射の作用によって、しばしば高圧下で誘導される。一実施形態では、硬化した熱硬化性樹脂は、熱硬化性または熱硬化性プラスチック／ポリマーと呼ばれる。
実施形態において熱硬化性ポリマーは、ポリエステル繊維系：シート成形コンパウンドおよびバルク成形コンパウンド、ポリウレタン：断熱発泡体、マットレス、コーティング剤、接着剤、自動車部品、プリントローラー、靴底、床材、合成繊維などである。ポリウレタンポリマー、加硫ゴム、電気絶縁体やプラスチック製品に用いられるフェノールホルムアルデヒド樹脂のベークライト、合板、パーティクルボード、中密度繊維板などに用いられる尿素ホルムアルデヒドフォームのデュロプラスト、メラミン樹脂、ジアリルフタレート（ＤＡＰ）、エポキシ樹脂、ポリイミド、シアヌレートまたはポリシアヌレート、型または型ランナー、ポリエステル樹脂等がある。
実施形態において、フォトポリマーは、光にさらされるとその特性が変化するポリマーであり、多くの場合、電磁スペクトルの紫外または可視領域において変化する。このような変化は構造的に現れることが多く、例えば、光にさらされると架橋するため、材料が硬化する。以下に、モノマー、オリゴマー、および光重合開始剤の混合物が、硬化と呼ばれるプロセスによって硬化した高分子材料に適合する例を示す。
光重合体は、所望の物理的特性を得るために多官能モノマーとオリゴマーの混合物から構成されており、そのため、光の存在下で内部または外部開始により重合する多種多様なモノマーおよびオリゴマーが開発されてきた。フォトポリマーは、光の照射によってオリゴマーが架橋し、ネットワークポリマーと呼ばれるものを形成する硬化と呼ばれるプロセスを経る。光硬化の結果、ポリマーの熱硬化性ネットワークが形成される。光硬化の利点の一つは、レーザーなどの高エネルギー光源を使用して選択的に行うことができる点であるが、ほとんどのシステムは光によって容易に活性化されないため、この場合は光開始剤が必要となる。光重合開始剤は、光を照射すると分解して反応種となり、オリゴマー上の特定の官能基の重合を活性化する化合物である。
実施形態において、樹脂を硬化させるための光源は、採用された樹脂を硬化させる能力を有するスペクトルで１１００ルーメン以上、他の実施形態において２２００ルーメン以上、他の実施形態において４２００以上、さらに他の実施形態において１１０００以上である。
実施形態において、本発明は、光硬化性であることを特徴とする粒子を充填した樹脂を含む組成物に言及する。
実施形態において本発明は、４６０ｎｍ以上、他の実施形態において５６０ｎｍ以上、他の実施形態において７６０ｎｍ以上、他の実施形態において８６０ｎｍ以上の波長で光硬化性であることを特徴とする粒子を充填した樹脂からなる光硬化性組成物に言及するものである。
実施形態において、樹脂は、４６０ｎｍを超える波長、他の実施形態において５６０ｎｍを超える波長、他の実施形態において７６０ｎｍを超える波長、他の実施形態において８６０ｎｍを超える波長で硬化可能である。
実施形態において、粒子とは、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣＯＨなどのセラミック材料、有機材料、金属材料、及びそれらの任意の組み合わせを指す。
実施形態では、本書に開示された混合粉末、および本書にさらに開示された新合金のいずれかが、樹脂に充填されるのに適している。
実施形態において、本発明は、本書に開示された合金のいずれかを粉末状にして樹脂に充填するための使用に言及する。
実施形態において、光硬化性組成物を硬化させるために使用される波長は、４６０ｎｍ以上、他の実施形態において５６０ｎｍ以上、他の実施形態において７６０ｎｍ以上、さらに他の実施形態において８６０ｎｍ以上の波長である。
一実施形態において、本発明は、ステレオリトグラフィーを用いて金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するのに適した粒子が充填された光硬化性樹脂に言及する。
実施形態において、ステリオリトグラフィーは、４６０ｎｍ以上、他の実施形態において５６０ｎｍ以上、他の実施形態において７６０ｎｍ以上、他の実施形態において８６０ｎｍ以上の粒子を充填した樹脂を硬化させるための波長を用いて行われる。
本発明は、立体リソグラフィによる部品の効率的な製造方法に関するものである。この方法では、有機物、金属、および／またはセラミックなどの様々な材料で構成される部品を製造することができる。
ＡＭプロセスの中には、露光によって樹脂やその他のポリマーを硬化させるものがあり、多くの場合、特定の放射線に局限されている。これらのプロセスのいくつかは、複雑な形状と細部の高いレベルの部品の経済的生産が可能である状態に進化してきた。この技術の例は、樹脂表面（ＳＬＡ）、または樹脂の体積（連続液体界面生産ＣＬＩＰ－ＳＬＡ）上のマスクされた放射線を使用し、いくつかの他の例は、所望の形状が生成され、表面全体に放射線を適用する阻害剤または増強剤を使用している（ＰＯＬＹＪＥＴシステムのようなもの）。
実施形態において、本発明は、インクジェットシステム上で構成されるＡＭ技術を使用して、少なくとも金属粉末と熱硬化性ポリマーとを含む粉末混合物を成形することによって、金属または少なくとも部分的に金属部品を製造する方法を指す。実施形態において、熱硬化性ポリマーの１ミクロン層を硬化するために２秒未満、好ましくは０．８秒未満、より好ましくは０．４秒未満、さらには０．１秒未満が必要である。実施形態において、熱硬化性ポリマーは、粉末混合物で充填される。
実施形態において、熱硬化性ポリマーは、硬化によって不可逆的に注入可能な不溶性ポリマーネットワークに変化する軟質固体または粘性状態のポリマーである。硬化は、熱または適切な放射の作用によって、しばしば高圧下で誘導される。一実施形態では、硬化した熱硬化性樹脂は、熱硬化性または熱硬化性プラスチック／ポリマーと呼ばれる。
実施形態において熱硬化性ポリマーは、ポリエステル繊維系：シート成形コンパウンドおよびバルク成形コンパウンド、ポリウレタン：断熱発泡体、マットレス、コーティング剤、接着剤、自動車部品、プリントローラー、靴底、床材、合成繊維などである。ポリウレタンポリマー、加硫ゴム、電気絶縁体やプラスチック製品に使用されるフェノールホルムアルデヒド樹脂のベークライト、合板やパーティクルボード、中密度繊維板に使用される尿素ホルムアルデヒドフォームのデュロプラスト、メラミン樹脂、ジアリルフタレート（ＤＡＰ）、エポキシ樹脂、ポリイミド、シアン酸エステルやポリシアヌレート、モールドやモールドランナー、ポリエステル樹脂等である。
これらの技術をセラミック部品、あるいはセラミックに液体金属を浸透させた部品の製造に応用する取り組みも行われている。主なアイデアは、前項で述べた技術を用いながら、粒子を担持した硬化性樹脂を使用することである。残念ながら、現在のところ、これは特定のセラミック材料にしか適用できません。主にシリカ、アルミナ、ハイドロキシアパタイト、さらにジルコニアなどにも適用できいる。主な問題は、媒体（充填樹脂）による放射線の吸収のために、十分な深さまで臨界硬化エネルギーを達成できないことである。すべての本格的な研究グループは、問題は、高充填樹脂の一定の屈折のために、放射線を弱める樹脂と粒子の屈折率の非互換性であると報告している。
この問題を克服するために、２つの選択肢が提案されている。一方は前述のセラミックス、もう一方は体積分率の低い粒子、つまり軽荷重の樹脂を使用することである。しかし、セラミック粒子の体積分率が低いと、大きな密度が得られず、その結果、金属的な特性が低下してしまうという問題がある。緩和策として、液体金属を浸透させる方法もありいるが、得られる金属特性は通常、「バルク材」（材料全体が完全に高密度化された状態）からは程遠いものである。樹脂を除去して緻密化する場合、開始密度が低いと通常、部品に割れが発生する。これは、適切な屈折率を持つセラミックスの場合にも、この製造システムに固有の問題であり、そうでなければ高密度化の段階で割れが発生する可能性があるため、小さな部品しか製造できない。
この問題は、放射線硬化型樹脂の屈折率を変化させるという既存の制限に起因している。
解決すべき課題は、金属およびセラミック系で高密度の良好な部品を得るために、高荷重樹脂を効果的に使用することができるＡＭプロセスについて特に言及しながら、樹脂の硬化によって部品を製造することができるシステムを製造することである。
本発明者は、先行技術では不可能であった多数のシステムに対して前節で説明した目的を達成することを可能にする多くの重要な観察、およびそのうちのいくつかは非常に驚くべきものであった。
一実施形態において、本発明は、ＳＬＡを使用して金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造する方法を指す。
実施形態では、樹脂に充填された混合粉末を成形して得られる部品は、金属部品または部分的な金属部品である。
実施形態において、本発明は、ＳＬＡを用いてセラミック部品を製造する方法に関する。
実施形態では、樹脂に充填されたセラミック粉末混合物を成形して得られる部品は、セラミック部品である。
実施形態では、樹脂に充填された混合粉末を成形して得られた部材は、金属部材または部分金属部材を得るための後処理を施すべきグリーン部材である。
実施形態において、材料の屈折率または屈折率ｎは、光がその媒質中をどのように伝播するかを記述する無次元数である。屈折率は、材料に入射する際に光がどの程度曲げられるか、すなわち屈折するかを決定する。屈折率は、放射線の速度と波長が真空の値に対して減少する係数と見なすことができいる。屈折率は、光の波長によって変化しいる。これは分散と呼ばれ、白色光をその構成色に分割する原因となる。
ある実施形態では、屈折率は干渉計を使用して測定される。
実施形態では、屈折率は、偏光法を用いて測定される。
実施形態では、Ｂｒｅｗｓｔｅｒ Ａｎｇｌｅ法を用いて屈折率を測定する。
第一に、記載されたいくつかの制限が確認され、真実であることが証明された。第二に、いくつかの追加の観察がなされ、それらは本発明の詳細な説明のセクションで言及されるであろう。本発明者は、多くのシステムにおいて、使用する放射線の波長を正しく選択することを含め、粒子自体に作用することによって、または環境に作用することによって、粒子の屈折率を変えることがより便利であることを見いだした。さらに、硬化深度が小さい場合の作業についても重要な進展がありました。また、樹脂系での放射線の分散に大きな影響を与えることができない場合でも、硬化距離を長くする方法についてもコメントされている。さらに、初期密度があまり高くないシステムで作業する方法についても、驚くべき観察がなされている。この時点で観察結果のリストを網羅する意図はないが、本発明者によってなされた関心のあるシステムに関する観察に価値がある。
多くの場合、本発明者は、少なくとも２種類の金属材料が樹脂中に分散していることが非常に有利であり、少なくとも２種類の材料の融点にかなりの差がある場合には、さらに有利であることを見いだした。また、ポリマーマトリックスによる形状保持性や幾何学性が完全に失われる前に、少なくとも一方の金属材料が溶融し始めると、多くのシステムで非常に有利になる（ＰＭＳＲＴ）。また、最も低い融点を持つ金属材料が、深刻な脆化を引き起こすことなく金属基材に拡散することも、場合によっては非常に有利になる。用途によっては、金属材料の少なくとも１つが融点範囲の広い合金であることも興味深い。この合金が低い開始融点を示すと、複雑な形状を持つ用途では特に興味深い。もう一つの利点は、特に液相が必要な場合に、プロセス全体を通して液相の体積分率を制御するために、拡散が起こるときに融点が上昇する系を選択することによって達成することができる。
また、本発明は、紫外線硬化樹脂に対して非常に不均一な屈折率を有するセラミックスの構築にも興味深い。本発明の非常に重要な点は、中型および大型の部品の製造を可能にすることである。
実施形態において放射線強度は、単位面積あたりに伝達される電力であり、面積はエネルギーの伝搬方向に垂直な平面上で測定される。単位は１平方メートルあたりのワット（Ｗ／ｍ２）である。
硬化性樹脂を充填した高性能なセラミックス部品をＡＭすることで、かなり小さいながらも複雑な形状の部品を得ることができる。また、これらのシステムは、一体化した有用な部品を製造するためにセラミックに高い負荷をかける場合、使用する樹脂と同様の［３４０－４２０ｎｍ］の範囲の屈折率を持つセラミックの製造に制限される。また、樹脂の屈折率を調整して目的のセラミックスに近づけることができても、その変動幅は限られている（３６５ｎｍの照射で通常１．３～１．７）。高負荷（粒子の濃度が５０体積％以上、樹脂の転化率が５０％以上）を維持するための屈折率の最大許容差は０．４未満なので、この製造システムを適用するには、使用する粒子の屈折率が０．９～２．１、好ましくは１．１～１．９であることは容易に推論される（文献による）。シリカ（ＳｉＯ２－１．５６４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３－１．７８７）、ハイドロキシアパタイト（ＣＯＨ－１．６４５）など、この条件を満たすセラミックもある。残念ながら、炭化ケイ素（ＳｉＣ約２．５）など、他の多くの産業用セラミック系の屈折率は、これらの波長に対してこの条件を満たしていない。
最も興味深い工業用金属については、興味深い現象が起こっている。アルミニウム（Ａｌ０．３７６）、マグネシウム（Ｍｇ０．１６）など、明らかに条件を満たさない金属がある一方で。他の金属は、鉄（Ｆｅ－２．０）やニッケル（Ｎｉ－１．６２）のように条件を満たしているが、本発明者がこれらの金属とその合金の一部で、技術水準に従って許容できる硬化深度を得ようとしたところ、驚くべきことに結果は期待通りではなく、いくつかのケースでは失望することになりました。また、この点に関して重大な出版物があることは、他の研究者が同じ問題を発見したことを示唆しており、非常に注目すべきことである。
本発明者は、驚くべきことに、金属フィラーについては、反射率が屈折率よりもさらに重要であり、したがって、それを最も考慮すべきであると見出した。この点で、本発明者は、金属フィラーを有する樹脂を使用する場合の本発明の多くの用途において、好ましい波長に対して０．４２以上、好ましくは０．５６以上、より好ましくは０．７２以上、さらには０．９２以上の反射率（リフレクション）を有する金属粒子が興味深いことを見いだした。好ましい波長とは、樹脂を重合させることができる使用する全ての放射線の波長の中で、大多数の粒子の材料との反射率が高い波長のことである。この点で、これらの用途では、アルミニウムとその合金の大部分は、実質的にどの波長にも使用することができいる。これは、選択された波長に対して十分高い反射率を持つ他の粒子（上記の段落のように）にも当てはまり、驚くべきことに、金属粒子にも当てはまりいる。鉄とその合金（鋼を含む）、ニッケルとその合金は、屈折率の相性から予想されるのとは逆に、紫外線で硬化する樹脂は使用しないでください。４６０ｎｍ以上、好ましくは５６０ｎｍ以上、より好ましくは７６０ｎｍ以上、さらに好ましくは８６０ｎｍ以上の波長で硬化可能な樹脂を使用する必要がありいる。
実施形態では、樹脂は高負荷の粒子で充填されている。
実施形態では、樹脂は、粉末混合物で充填される。
実施形態では、樹脂は、セラミックで充填されている。
実施形態では、樹脂は、少なくとも金属合金を粉末状で含む粉末混合物で充填される。
実施形態では、樹脂は、少なくとも低融点合金と高融点合金とを含む粉末混合物を粉末の状態で充填される。
実施形態において、粉末混合物は、樹脂に充填されるのに特に適している。
実施形態において、高負荷とは、光硬化性組成物中の粒子の濃度が５０体積％以上であることをいう。
実施形態において、高負荷とは、樹脂中の５０体積％以上の粒子の濃度を指す。
実施形態において高負荷とは、樹脂の転化率が５０％以上である樹脂中の５０体積％以上の粒子の濃度を指す。
実施形態において本発明は、樹脂を充填するために使用される粒子が、選択された波長に対する反射率が０．４２以上、他の実施形態では０．５６以上、他の実施形態では０．７２以上、さらに他の実施形態では０．９２以上である金属粒子である光硬化性組成物を指す。
実施形態において、本発明は、樹脂の充填に用いられる粒子が、４６０ｎｍ以上の波長に対する反射率が０．４２以上、他の実施形態では０．５６以上、他の実施形態では０．７２以上、さらには他の実施形態では０．９２以上の金属粒子である光硬化性組成物に言及するものである。
実施形態において、本発明は、樹脂の充填に用いられる粒子が、５６０ｎｍ以上の波長に対する反射率が０．４２以上、他の実施形態では０．５６以上、他の実施形態では０．７２以上、さらには他の実施形態では０．９２以上の金属粒子である光硬化性組成物に言及するものである。
実施形態において、本発明は、樹脂の充填に用いられる粒子が、７６０ｎｍ以上の波長に対する反射率が０．４２以上、他の実施形態では０．５６以上、他の実施形態では０．７２以上、さらには他の実施形態では０．９２以上の金属粒子である光硬化性組成物に言及するものである。
実施形態において、本発明は、樹脂の充填に用いられる粒子が、８６０ｎｍ以上の波長に対する反射率が０．４２以上、他の実施形態では０．５６以上、他の実施形態では０．７２以上、さらには他の実施形態では０．９２以上の金属粒子である光硬化性組成物に言及するものである。
実施形態において選択された波長は、４６０ｎｍ以上、他の実施形態において５６０ｎｍ以上、他の実施形態において７６０ｎｍ以上、さらに他の実施形態において８６０ｎｍ以上である。
実施形態において使用される樹脂は、６体積％以上、他の実施形態において１２体積％以上、他の実施形態において２３体積％以上他の実施形態において４２体積％以上、他の実施形態において５２体積％以上、他の実施形態において６２体積％以上、他の実施形態において７２％以上、他の実施形態において８２体積％以上、他の実施形態において８６体積％以上、さらに他の実施形態において９４％以上粒子の含有が確認されている。
実施形態では、光硬化性組成物は、光開始剤をさらに含む。
実施形態において使用される樹脂は、０．８秒以下、他の実施形態において０．４秒以下、他の実施形態において０．０８秒以下、さらに他の実施形態において０．００８秒以下の硬化時間を有する。
実施形態において、光硬化性組成物は、溶剤、分散剤、結合剤、樹脂、放射線吸収剤、添加剤、及び各特定用途に必要な他の成分をさらに含む
実施形態では、１つ以上の金属粉末を含む粉末混合物が、樹脂の充填に使用される。
実施形態では、本書を通じて以前に説明された粉末混合物のいずれかが、ステレオリトグラフィーを用いた部品の製造方法に使用される樹脂を充填するのに適している。
実施形態において、本発明は、使用される樹脂が、４６０ｎｍ以上、他の実施形態では５６０ｎｍ以上、他の実施形態では７６０ｎｍ以上、他の実施形態では８６０ｎｍ以上の波長で硬化可能であるステレオリトグラフィーを用いた部品の製造方法について言及するものである。
本発明者は、特に高速でこうして堆積するための光硬化性ポリマーを含む製造技術も本発明の方法で作ることができることを見た。これは、特定の波長へのポリマーの短い露光を硬化させる結果（そして、しばしば反応の阻害は、設計の余分な速度と柔軟性を提供するために使用することができる）が、従来の、円筒形または楕円カーソルではなく、一度に表面に基づく所望の波長への露光の方法によってしばしば達成できるために特にそうであるちょうど各層で硬化する周囲または表面に従ってください。希望するパターンで一度に全層を露光する非常に有利なシステムも使用できいる。
用途によっては、反射率と屈折率の両方が重要な場合がありいる。このような用途では、両方の効果を評価する必要があり、そのためにＲパラメータは興味深いものである。
Ｒ＝反射率粒子－絶対値［粒子屈折率（indice refraccion）指数－屈折率樹脂］。
実施形態では、樹脂および樹脂を充填するために使用される材料は、４６０ｎｍを超える波長におけるその反射率および屈折率に基づいて選択される。
実施形態において、本発明は、粒子および樹脂が、パラメータＲの値が０．１２以上、他の実施形態では０．４２以上、他の実施形態では０．６２以上、さらに他の実施形態では０．８２以上である光硬化性組成物に言及するものである。
実施形態では、充填された樹脂のＲパラメータの値は、０．１２以上、他の実施形態では０．４２以上、他の実施形態では０．６２以上、さらに他の実施形態では０．８２以上である。
波長に対する実施形態では、充填された樹脂のＲパラメータの値は、０．１２以上、他の実施形態では０．４２以上、他の実施形態では０．６２以上、さらに他の実施形態では０．８２以上である。
４６０ｎｍ以上の波長に対する実施形態では、充填された樹脂のＲパラメータの値は０．１２以上、他の実施形態では０．４２以上、他の実施形態では０．６２以上、さらに他の実施形態では０．８２以上である。
４６０ｎｍ以上の波長に対する実施形態では、充填された樹脂のＲパラメータの値は、０．１２以上、他の実施形態では０．４２以上、他の実施形態では０．６２以上、さらに他の実施形態では０．８２以上である。
５６０ｎｍ以上の波長に対する実施形態では、充填された樹脂のＲパラメータの値は、０．１２以上、他の実施形態では０．４２以上、他の実施形態では０．６２以上、さらに他の実施形態では０．８２以上である。
７６０ｎｍ以上の波長に対する実施形態では、充填された樹脂のＲパラメータの値は、０．１２以上、他の実施形態では０．４２以上、他の実施形態では０．６２以上、さらに他の実施形態では０．８２以上である。
８６０ｎｍ以上の波長に対する実施形態では、充填樹脂のＲパラメータの値は、０．１２以上、他の実施形態では０．４２以上、他の実施形態では０．６２以上、さらに他の実施形態では０．８２以上である。
実施形態においてＲ値は、粒子の反射率と、粒子と樹脂の屈折率の差の絶対値との差として決定される。
樹脂に複数の粒子、例えば異なる金属成分、金属成分とセラミック成分、または他の可能な負荷が充填されている光硬化性組成物の実施形態では、Ｒ値は樹脂に充填された各成分について個別に計算され、それぞれの値は個別に０．１２以上、他の実施形態では０．４２以上、他の実施形態では０．６２以上、さらに他の実施形態では０．８２以上でなければならない。
粒子が異なる金属、セラミックおよび／または有機化合物を含む実施形態では、これらの粒子が光硬化性組成物の２９体積％未満、他の実施形態では９％未満、他の実施形態では４％未満、他の実施形態では１．８％未満、さらには０．１％未満のものは、Ｒ値の計算に考慮されない。
いくつかの興味深い用途では、Ｒパラメータが０．１２より大きく、好ましくは０．４２より大きく、より好ましくは０．６２より大きく、さらに０．８２系より大きくなるように、粒子、樹脂および波長系を選択しなければならないことが観察されている。
実施形態において本発明は、使用される樹脂が、Ｒパラメータが０．１２以上、実施形態において０．４２以上、実施形態において０．６２以上、さらに実施形態において０．８２以上であることを特徴とする粒子が充填されている立体裁断法を用いた部品の製造方法に言及するものである。
２２％以上の粒子を充填した樹脂で、可視光に近い紫外線の放射に対する反射率が低い粒子の実施形態では、５１０ｎｍより低い波長を使用する。
本発明の多くの用途において、本発明者は、粒子と樹脂の屈折率差が大きくなることを犠牲にしても、反射率が向上する粒子－樹脂－波長系を優先させることが意外に好都合であることを見いだした。この意味で、多くのシステム、特に粒子の負荷が高い場合（２２体積％より大きい）、特に紫外線（ＵＶ）および／または可視紫外線（５１０ｎｍの低い波長）の放射に対する反射率が低い粒子については、紫外線放射または紫外線に近い可視放射による従来の硬化システムから離れることがしばしば望ましく、本発明では必要さえもある。これらのシステムのいくつかについて、本発明者は、可視と近赤外（５１０ｎｍ以上の波長）、近赤外（ＮＩＲ）またはより高い波長の間で硬化することが非常に便利であることを見出した。
本発明の特定の用途は、高波長放射に敏感な高負荷の樹脂の添加製造、および樹脂自体の製造である。この点に関して、樹脂は、４６０ｎｍ以上、好ましくは５６０ｎｍ以上、より好ましくは７６０ｎｍを超え、さらに８６０ｎｍより高い波長を有する放射線によって硬化可能であると理解される。樹脂がこれらの波長で硬化可能であるためには、これらの波長に感度のある光開始剤が使用される場合、選択されたモノマーまたはモノマー（オリゴマーであってもよい）がこれらの波長での重合を可能にすることがしばしば必要となる（以下のパラグラフでいくつかの例が提供されている）。この点に関して、担持樹脂という用語は、しばしば、粒子懸濁液（主に金属および／またはセラミックであるが、ナノチューブ、グラフェン、セルロース、ガラス繊維またはカーボンなどの他の機能性粒子であってもよい）を有する樹脂に適用される。すなわち、前記粒子の体積による含有率が６％以上、好ましくは１２％以上、より好ましくは２３％以上、あるいは４２％以上である任意の粒子または固体）相を有する。高密度化を得るために樹脂を除去し、粒子を連結する用途のしばしばの場合のようないくつかの用途では、より高い負荷、いくつかの実施形態では体積で５２％以上、より好ましくは６２％以上、より好ましくは７２％以上、さらに８２％以上の樹脂を用いることが望ましく、実際、粘度が過度に高くなく、硬化が十分な場合、いくつかの用途では高い負荷が好ましく、場合により８６％よりさらに高く、９１％よりさらに高いことがある。
長波長になるほど透過性が高くなる。用途によっては、生成される形状に高い柔軟性があることが興味深い。この意味で、本発明者は、放射システムの局所変調に基づくシステムが、異なる場所で異なる露光レベルを有するために非常に有利であることを見出した（しばしば、層ごとの生産システムにおける露光レベル）［例：ＣＣＤ、ＤＬＰ、．．．］。光が変調されると、特定の用途に必要な定義に従って、変換（発光材料によるシステム）、転用（ミラーなどによる）、回折、集中、分散（多くの場合レンズによる）、または放射を都合よく変更するために光学システムや電子システムで行うことができるその他のアクションを行うことができいる。したがって、ダイオードのような近赤外線の放射源を持つことは難しくではないが、変調の生成は硬化に使用する波長とは異なる波長で行うことができるので、それは必要ではではない。重要なのは、選択した波長で硬化する樹脂系を持つことである。紫外線、可視光線に次ぐ紫外線の樹脂を硬化させるための樹脂、光開始剤、特定のセラミック（Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣＯＨ）担持に関連する研究は多くありいるが、より高い波長についてはほとんどではない。この意味で、本発明者は、一見してこれらのシステムが面白そうに見えなかったので、しばしば興味不足の問題であることを発見した、したがって、そのタイプのシステムが確かに面白いかもしれないことが発見されると、樹脂および光開始剤を見つけることの難しさ、特に材料が紫外線よりもこれらの波長で高い反射率を有する粒子を担持した特定の樹脂のために、それは。例示的な例として、このタイプのシステムは、フタル酸ジグリコールジアクリレート（ＰＤＤＡ）に基づく樹脂と、カチオン性光開始剤に基づくシアニン色素ボレート（１，３，３，１’，３’－ヘキサメチル－１１クロロ－１０，１２－プロピレントリカルボシアニントリフェニルブチルボレート）、および各特定用途に対応した溶剤、分散剤、バインダー、樹脂、放射線吸収剤、添加物、その他の必要成分により形成されている。本発明に有効なシステムを説明するために、他のいかなる例も選択され得た。本発明者は、選択されたシステムが、選択された長さ／波長に対する露光量に対して十分な変換を提示することが、本発明の実施にとって重要であることを見出した。この点で、本発明者は、本発明のいくつかの用途において、４２％より高い変換、好ましくは５２％より高いより好ましくは６２％を超える変換、さらには８２％より高い変換を有することが望ましいことを見出した。特に、ステレオリソグラフィーに基づき、粘性懸濁液で作業するために特別に訓練された高度なシステムでは、あまり高くない変換率で作業することが可能であろう、いくつかの実施形態では、１６％より大きい変換率が十分であり、好ましくは２２％より大きく、より好ましくは３２％、さらに３６％より大きいかもしれない。これは、他のいくつかのシステムの場合にも当てはまる。いくつかの用途において、本発明者は、臨界変換のレベルが適切な線量、この意味で２９０ｍＪ／ｃｍ２（ｉｎｔｅｎｓｉｄａｄ ｄｅ ｒａｄｉａｃｉｏｎ）以下、好ましくは９０ｍＪ／ｃｍ２以下、より好ましくは４０ｍＪ／ｃｍ２以下、さらには６ｍＪ／ｃｍ２以下で達成されることが非常に重要であることを見出した。いくつかの用途では、適度な放射線出力で許容可能な硬化（上述）を達成することが重要であることが分かっており、これらの用途では、８９ｍＷ／ｃｍ２以下の出力が望ましく、好ましくは１９ｍＷ／ｃｍ２以下、より好ましくは８ｍＷ／ｃｍ２以下、さらには０．８ｍＷ／ｃｍ２以下の出力が望ましい。ある用途では、上記線で示される硬化物がある深さで測定されることが重要であることが判明している。これらの用途では、示された変換レベル（線量制約または放射線パワーの有無にかかわらず）が、２ミクロン以上、好ましくは２６ミクロン以上、より好ましくは５６ミクロン以上または１０６ミクロン以上、あるいはさらに多くの深さで生じることがしばしば望ましい。
実施形態において、樹脂は、フタル酸ジグリコールジアクリレート（ＰＤＤＡ）カチオン性光開始剤ベースのシアニン色素ボレート（１，３，３，１’，３’－ヘキサメチル－１１クロロ－１０，１２－プロピレンテトラカルボシアニントリフェニルブチルボレート）、および各特定用途に対応した溶剤、分散剤、バインダー、樹脂、放射線吸収剤、添加物および他の必要な構成要素を有するものである。
実施形態において、転化率は、硬化した樹脂の体積を意味する。
実施形態において転換率は４２％以上であり、他の実施形態において５２％より高く、他の実施形態において６２％を超え、さらに他の実施形態において８２％より高い。
実施形態では、２９０ｍＪ／ｃｍ２の放射線強度を使用する場合、変換率は４２％以上、他の実施形態では５２％以上、他の実施形態では６２％以上、さらに他の実施形態では８２％以上である。
実施形態では、９０ｍＷ／ｃｍ２以下の強度を使用する場合、変換率は４２％以上、他の実施形態では５２％以上、他の実施形態では６２％以上、さらに他の実施形態では８２％以上である。
実施形態では、４０ｍＪ／ｃｍ２以下の強度を使用する場合、変換率は４２％以上、他の実施形態では５２％以上、他の実施形態では６２％以上、さらに他の実施形態では８２％以上である。
実施形態では、６ｍＪ／ｃｍ２以下の強度を使用した場合、変換率は４２％以上、他の実施形態では５２％以上、他の実施形態では６２％以上、さらに他の実施形態では８２％以上である。
実施形態において、使用される放射線パワーは、８９ｍＷ／ｃｍ２以下、他の実施形態では１９ｍＷ／ｃｍ２以下、他の実施形態では８ｍＷ／ｃｍ２以下、さらに他の実施形態では０．８ｍＷ／ｃｍ２以下である。
実施形態において、放射強度は、２９０ｍＪ／ｃｍ２以下、他の実施形態において９０ｍＪ／ｃｍ２以下、他の実施形態において４０ｍＪ／ｃｍ２以下、さらに他の実施形態において６ｍＪ／ｃｍ２以下である。
本発明のいくつかの用途では、構成要素は、異なるタイプの後処理に供され、実際に、意味をなす任意の後処理または後処理シーケンスが適用され得る。かなり典型的な後処理は、樹脂の除去および樹脂に含まれる粒子の圧縮を含む。多くの用途において、樹脂の除去（例えば、溶解、エッチング、熱分解など）および粒子の圧縮（焼結、ＨＩＰ、液体浸透など）にどの媒体を使用するかは決定事項ではではない。適用される後処理は、表面調整（電気化学的研磨、トリボメカニカルまたはその他の組み合わせ、機械加工、ブラスト、．．．）から質量または表面熱処理、コーティングなど、非常に多様である可能性がありいる。本発明者は、加工後の除去および圧密樹脂粒子を伴ういくつかの用途において、重要なのは、樹脂の除去直後および粒子の圧密前の部品の嵩密度であることを見出した。この点で、これらの用途の一部では、嵩密度を４５％以上、好ましくは５６％以上、より好ましくは６８％以上、さらには８２％以上とすることが望ましいことが見出された。いくつかの用途、特に低融点及び／又は液相焼結の粒子を有するものについては、樹脂がワークピースの形状を保持する能力を失ったとき、及び高温での連結に進む前に（該当する場合）、６３％以上、好ましくは７３％以上、より好ましくは８６％以上又は９２％以上のかさ密度を有するために、排除を含む樹脂のフィラー含有量とプロセスパラメータを修正することがしばしば必要である。用途によっては、焼結前の過度の成形を確実に回避するためのパラメータ設定が特に重要であり、この意味で、これらの用途では、タップ密度を９３％以下、好ましくは８８％以下、より好ましくは７８％以下、さらには５８％以下とすることが必要である。用途によっては、樹脂が廃棄されることなく配合されることが面白いが、他の用途では、樹脂が粒子やその表面酸化物（あるいは他の化合物）との合金元素や反応性を解除することが面白い。
本発明者は、ある用途では、樹脂系に充填する粒子の量を制御することが重要であることを見出している。用途によっては、固体粒子の総量を制御する必要がありいる。このような場合、体積率が重要な場合もあれば、重量が重要な場合もありいる。用途によっては、４２％以上、好ましくは５２％以上、より好ましくは６２％以上、さらに好ましくは７２％以上が必要とされる。ある用途では、重要なのは主要種の粒子の量であり、他の用途では、しかし、重要なのは総量である。ある用途では、粒子の重量％または粒子の大部分を設定することがより適切である。
本発明者は、いくつかの用途、特に粒子含有量が特に高い場合、粒子を分散させるために任意の媒体を使用することが望ましい場合があることを見出した、この点で、より適切な媒体の使用は、主に使用する粒子および樹脂の種類に依存する。粒子分散剤の例は、ｐＨ調整剤、電気粘性分散剤、疎水性ポリマー、またはカチオン性コロイド分散剤などである。
本発明者は、ある用途では、担持樹脂系の粘度が非常に重要であることを見出した。しばしば、過度に高い粘度は、選択的硬化の間、制御されないポロシティおよび他の幾何学的欠陥の形成をもたらす。これは、加圧ガスや機械的に作動するシステムなど、高粘度の樹脂を扱うために特別に準備されたシステムを使用することで回避できいる。また、特に樹脂が脱気されている場合は、樹脂を広げるためのアームを備えたシステムを使用することもできいる。どのような場合でも、粘度を下げるために希釈剤を使用することは興味深いことである。多くの潜在的な希釈剤があり、そのどれもが特定の用途に適する可能性がありいる。例：スチレンなどのリン酸エステルモノマー、．．．．．．。
用途によっては、ブロッキングマスク、マスク活性剤、化学的活性化、熱など、直接放射線照射とは異なるシステムで選択的に硬化できる樹脂やポリマーを使用したシステムを使用することも可能である。
本発明でしばしば採用される高密度化機構のため、硬質粒子や強化繊維を使用して特定のトライボロジー挙動を付与したり、機械的特性を向上させることは、様々な用途で興味深いことである。この意味で、２体積％以上、好ましくは５．５％以上、より好ましくは１１％以上、あるいは２２％以上の補強粒子の使用から利益を得る用途もありいる。これらの補強粒子は必ずしも別々に導入される必要はなく、別の相に埋め込むこともできるし、プロセス中に合成することも可能である。代表的な強化粒子としては、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）、酸化物（アルミニウム、ジルコニウム、鉄など）、窒化物（チタン、バナジウム、クロム、モリブデンなど）などの高硬度のものである。）、炭化物（チタン、バナジウム、タングステン、鉄など）、ホウ化物（チタン、バナジウムなど）これらの混合物、一般に１１ＧＰａ以上、好ましくは２１ＧＰａ以上、より好ましくは２６ＧＰａ以上、さらに３６ＧＰａ以上の硬度を持つ任意の粒子を用いることができる。一方、主に機械的特性の向上から恩恵を受ける用途では、強化粒子として、繊維（ガラス、カーボンなど）、ウィスカー、ナノチューブなどとして機械的特性に好影響を与えることが知られている任意の粒子を使用することができる。
一実施形態において、本発明は、少なくとも部分的に金属部品を製造するための方法であって、以下のステップを含む方法について言及する。
ａ．粒子含有量４２体積％以上を担持した放射線重合性樹脂の調製。
ｂ．担持された樹脂を硬化させるための少なくとも１つの波長を選択することで、粒子の波長と樹脂系が特徴付けられる。
Ｒ＞＝０．１２および／または０．４２またはそれ以上の大多数の粒子の反射率。
ｃ．前のセクションで選択された波長に従って、コンポネント未充填の樹脂（分散粒子なし）を選択することで、樹脂系が帯電していないことを特徴とする波長を選択しいる。
４０ｍＪ／ｃｍ２以下の線量で４２％以上の変換。
ｄ．帯電した樹脂の選択的な重合によって成分を製造すること。
実施形態において、この方法は、さらに以下のステップを含む。
ｅ．熱分解または化学溶解による樹脂の除去。
ｆ．焼結またはホモロゲーションのような粒子の圧密プロセスにコンポネントをかけること。
実施形態において、構成要素は、電気化学的、化学的、熱的、および／または機械的な研磨のプロセスに供される。
実施形態では、放射線によって硬化された１２体積％以上の粒子を有する装填された硬化性樹脂は、以下のことを特徴とする。
－ある紫外線の反射率が０．４２以上のアルミニウム、マグネシウムまたは他の金属を含む金属粒子
－そして／または樹脂は、４６０ｎｍ以上の放射線に敏感な光開始剤および／またはモノマー（またはオリゴマー）を含んでいる。
実施形態では、粒子をロードした樹脂の選択的重合は、層ごとに実行され、同時に線または点ではなく、表面を重合する。
実施形態では、選択重合はＤＬＰシステムによって行われる。
実施形態において、ステレオリソグラフィーの後に得られた緑色成分は、本書で開示されるいずれかの後処理に供されてもよい。
実施形態において、本発明は、インクジェットシステムで構成されるＡＭ技術を使用して、少なくとも金属粉末を含む粉末混合物を成形することにより、金属または少なくとも部分的に金属成分を製造する方法に関する。実施形態において、熱硬化性ポリマーの１ミクロンの層を硬化させるのに必要な時間は２秒未満であり、好ましくは０．８秒未満、より好ましくは０．４秒未満、さらに好ましくは０．１秒未満である。
実施形態において本発明は、少なくとも低融点金属粉末と高融点金属粉末と熱硬化性ポリマーとを含む粉末混合物を、インクジェットシステム上で構成されるＡＭ技術を使用して成形することにより、金属または少なくとも部分的に金属成分を製造する方法に関し、実施形態において、熱硬化性ポリマーの１ミクロンの層を硬化するために２秒未満、好ましくは０．８秒未満、より好ましくは０．４秒未満、さらには０．１秒未満必要である。
実施形態において、使用される成形技術は、インクジェットシステムである。実施形態において、有機材料は、熱硬化性ポリマーである。
実施形態において、粉末混合物を成形するために使用される技術的手段は、インクジェット方式を使用する。
実施形態において、粉末混合物を成形するために使用される技術は、ＤＬＰ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクターが、その時点で製造された層の意図する「ピクセル」に適切な波長を照射するインクジェット方式を使用するものである。
一実施形態において、本発明は、インクジェット法を用いた金属製または少なくとも部分的に金属製の部品の製造方法について言及する。
ＤＬＰを使用する場合の一実施形態では、樹脂に粉末混合物を充填する。
実施形態において、本発明は、ＤＬＰ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタを使用して、その時点で製造された層の意図する「画素」に適切な波長を照射してオブジェクトを製造する方法を指す。
実施形態において、本発明は、ＤＬＰ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタを使用して、その時点で製造された層の意図された「画素」に適切な波長を照射して部品を製造するための方法を指す。
本書で開示される粉末混合物は、ＤＬＰ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクターが、その時点で製造される層の意図する「画素」に適切な波長を当てることを含むこの技術で使用するのに特に好適である。
ポリマーの成形のための高速ＡＭプロセスは、本発明の適用のいくつかの例にとってかなり有利であることを考えると、原料の金属微粒子充填が可能な有機材料の任意の高速ＡＭプロセスは、ＡＭとみなされない高速製造プロセスであっても、本発明にとって有利であると言える。例示の目的で、そのようなプロセスをいくつか説明する。まず、ＡＭプロセスの光硬化系列では、平面同時硬化を実現するために、光パターンを平面に投影することによって、容易に速度を得ることができる。そのため、各工程で光（または選択した樹脂に関連する他の波長）の全体パターンをその瞬間に成形する表面に適用し、その瞬間に処理されている層で意図した形状全体を同時に硬化させることが可能である。これは、特に、ＤＬＰ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクターに似たシステムを使用して、その時点で製造された層の意図する「ピクセル」に適切な波長を照射することで実現できいる。また、補助的な技術を使って、達成可能な幾何学的複雑さにさらなる柔軟性を持たせることも可能である。その一例として、硬化に適した波長で露光しても、酸素の存在などで硬化反応が阻害される光ポリマーを使用することができる。このような例では、非常に複雑な形状を非常に速い方法で実現することができる。金属成分は、多くの場合、樹脂浴中に懸濁している。全領域を一度に硬化させる「プロジェクター型」システムの場合、本発明のいくつかの実施例では、多くの画素を有するシステムを使用することが有利であり、そのような実施例では、０，９Ｍ（Ｍは百万の略）以上の、好ましくは２Ｍ以上の、より好ましくは８Ｍ以上の、さらには１０Ｍ以上の画素を有することが望ましいことが本発明者によって見いだされた。本発明者は、いくつかの大きな部品については、解像度をあまり高くする必要がなく、したがって、硬化が行われている表面においてかなり大きな画素サイズを許容することに気付いた。ファーそのような場合、１２平方ミクロン以上、好ましくは５５平方ミクロン以上、より好ましくは１２０平方ミクロン以上、さらに５１０平方ミクロン以上の画素サイズである。一方、より高い解像度を必要とする部品もあるため、１９５ミクロン以下、好ましくは９５ミクロン以下、より好ましくは４５ミクロン以下、さらに好ましくは８ミクロン以下の画素サイズを目標とする。本発明者は、大きな部品または非常に高い解像度が望まれる部品については、より大きな領域をカバーするためにこのような投影システムのマトリックスを有するか、またはマトリックスの異なるポイントに順次変位する単一のプロジェクターを有し、製造された各層についていくつかの露光を行うことが有利であることを見出した。光源は、連続印刷が可能であれば、ＤＬＰプロジェクター以外でもよく、少なくとも硬化面の数カ所で同時に硬化させることが可能であれば、可視光でもそうでなくてもよい。本発明者は、特に速度のために、樹脂表面に到達する適切な光子の密度を高くすることが有利である用途があることを見出している。この意味で、適切なスペクトル、すなわち使用する樹脂の硬化に適切な波長で高い発光出力を持つ光源を持つことが望ましい用途もある。多くの場合、採用する樹脂を硬化させる能力を持つスペクトルで１１００ルーメン以上、好ましくは２２００ルーメン以上、より好ましくは４２００ルーメン以上、さらには１１０００ルーメン以上が望まれ得る。コストの最適化のために、採用された樹脂を硬化させる可能性のある波長で放出された光の大部分を有する光源を有することが推奨され得、いくつかの用途では、２７％以上、好ましくは５２％以上、より好ましくは７８％以上、さらには９６％以上であることが好ましい。本発明者は、いくつかの用途において、望ましくは３０００以上、好ましくは８４００以上、より好ましくは１２０００以上、より好ましくは２３０００以上、さらには１１００００以上の全体光子利得を有する光子増強剤を採用することも興味深いことを見ている。本発明者は、このような場合、量子効率が１２％以上、好ましくは２２％以上、より好ましくは３２％以上、さらに好ましくは４３％以上、さらには５２％以上の光電面を使用することが興味深い場合が多いと見ている（効率は、採用した樹脂を効率的に硬化できる波長範囲内の最大効率である）。用途によっては、ＧａＡｓ、さらにはＧａＡｓＰを用いた光電面は特に有利である。本発明者は、このような用途のために、次に高速硬化樹脂を採用することができることを見ている硬化時間は０．８秒以下、好ましくは０．４秒以下、より好ましくは０．０８秒以下、さらに好ましくは０．００８秒以下であることが望ましいことがありいる。このような光子密度や高速硬化樹脂を使用する場合、高フレームレートプロジェクターやより一般的な方法ではパターンセレクターが望ましいことが多い。３２ｆｐｓ以上、好ましくは６４ｆｐｓ以上、より好ましくは１０２ｆｐｓ以上、さらに２２０ｆｐｓ以上である。本発明者は、本項で説明したアプローチは、金属相を含む必要がなく、製造された部品が特定の温度への曝露を含む後処理を有するかもしれないし、有しないかもしれない有機材料または複数に使用する場合にも非常に興味深いものであることを見出した。
実施形態において、樹脂を硬化させるための光源は、採用された樹脂を硬化させる能力を有するスペクトルで１１００ルーメン以上、他の実施形態において２２００ルーメン以上、他の実施形態において４２００ルーメン以上、さらに他の実施形態において１１０００ルーメン以上のものである。
実施形態において使用される樹脂は、０．８秒以下、他の実施形態において０．４秒以下、他の実施形態において０．０８秒以下、さらに他の実施形態において０．００８秒以下の硬化時間を有する。
ＤＬＰ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）における実施形態では、パターンセレクタが望ましい。３２ｆｐｓ以上、他の実施形態では６４ｆｐｓ以上、他の実施形態では１０２ｆｐｓ以上、さらに他の実施形態では２２０ｆｐｓ以上である。
いくつかのアプリケーションのためのＤＬＰ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）における実施形態では、３０００以上、他の実施形態では８４００以上、他の実施形態では１２０００以上、他の実施形態では２３０００以上、さらに他の実施形態では１１００００以上の全体の光子利得を有する、光子増強剤を採用することも興味深いことである。
ある用途のＤＬＰ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）における実施形態では、１２％以上、他の実施形態では２２％以上、他の実施形態では３２％以上、他の実施形態では４３％以上、さらに他の実施形態では５２％以上の量子効率を有する光電面を使用することも興味深いことである。
特に高い硬化速度が採用される場合、しかしまた一般的に、本発明の方法のいくつかの用途のために、製造される材料のベッドが流れるのを助けることが、本発明において有利であることがある。これは特に、高粘度の流体（例として、金属微粒子を添加した光硬化性樹脂のような）を使用する場合にも当てはまりいる。材料をあるべき場所に流すために、いくつかの技術を採用することができいる（層が完成し、製造された部品が移動し、製造中の材料が開いた空隙を埋めるために流れなければならない場合など）。このような場合、本発明者は、ベッドまたは浴の吸引または加圧に基づく技術が非常に有利であることを見出している。加圧は、ガス、自重を有するプレート、またはアクチュエータなどを用いて行うことができる。吸引は、真空システム、選択膜などを使って行うことができいる。
もう一つの例は、活性化したポリマーを投影して成膜することである（多くの場合、単に加熱するだけである）。このような場合、精度の要求が高くなければ、速い速度が達成できる。通常達成される機械的特性は、ＡＭの基準としてはかなり悪い。しかし、本発明者は、ポリマーによって結合する一方で、部品の機械的特性を犠牲にして速度を上げるというトレードオフが、実質的に形状保持を保証するのに十分であるので、本発明にとってしばしば非常に有利であることを意外にも見いだした。同様に、成形加工後のポリマーの機械的性質がそれほど重要でないことを利用して、いくつかのＡＭ新工程が検討される。実際、必要な精度を有し、形状保持を保証し、高速またはその他のコスト効果のあるものであれば、何でもよい。本発明者はまた、本発明において、既存の技術でＡＭを考慮することができない多くの形状が、本発明の方法で経済的に製造できることを観察し、驚くべきことに、多くのそのような部品は、ＡＭを考慮する典型的な形状よりもはるかに厳しい精度要件を持たないことを確認した。そのため、本発明のいくつかの用途では、高速化のために結合ポリマーの精度と機械的特性を取引するＡＭプロセスが非常に興味深いのであるが、そのような技術は従来のＡＭでは考慮されません。このように、適用可能なコンセプトが多すぎるため、リストアップを試みることはできません。このようなコンセプトの最後の例は、対応する金属成分を埋め込んだ光硬化性ポリマー粉末を、静電効果によって粉末の良好な表面分布を達成するために帯電した建築領域に対して偏光して投影し、その層のための所望の光パターンを投影して目的の粉末を結合し、その部分を放電して結合していない粉末を吸引または吹き飛ばし、次の層を同じ方法で進めることである。
一実施形態では、本発明は、金属成分を埋め込んだ光硬化性ポリマー粉末を偏光して投影することに言及する。
実施形態において、光硬化性ポリマー粉末は、少なくとも１つの金属粉末を含む粉末混合物で埋め込まれている。
実施形態において、光硬化性ポリマー粉末は、少なくとも２つの金属粉末を含む粉末混合物で埋め込まれている。
実施形態において、光硬化性ポリマーは、帯電している建築領域に対して投射される。
所望の形状を得るために使用されるシステムにかかわらず、多くの場合、特定の用途のために最適化されたシステム樹脂＋金属粒子組成物は、それ自体で発明を構成している。
特許請求の範囲には、本発明のさらなる実施形態が記載されている。
上述した実施形態のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
本発明者は、粉末、または粉末の混合物が、製造される部品に到達するときに最小速度または最小運動エネルギーを有するように本発明が実施されるときに、本発明の実施形態が生じることを見いだした。これは、少なくとも１つの粉末相が使用される本発明の実施形態の場合、かかる粉末相が投影面に到達するときに０，３５＊Ｔｍを超える場合に特に当てはまる（ここでＴｍは、絶対温度スケールケルビンにおける相の溶融温度をも意味する）。実施形態では、０，５２＊Ｔｍより高く、別の実施形態では０，６２＊Ｔｍより高く、別の実施形態では０，８４＊Ｔｍより高く、さらに別の実施形態ではＴｍより高くなる。この実現では、粉末は何らかの手段（典型的な例は、溶射またはコールドスプレーシステムのような加速ガス、またはとりわけインペラホイールのような機械システム）で加速され、構築される表面に向かって投射される。この種のシステムは、金属、ポリマー、セラミック、サーメット、およびその他の材料を基板上に塗布する様々なコーティングプロセスを包含する固体堆積プロセスに属し、基板は金属、ポリマー、セラミックおよび／またはそれらの組み合わせとすることができいる。一実施形態では、これらのシステムは、本発明の材料の成形方法として使用することができる。
この種のプロセスの１つは溶射プロセスであり、材料を溶融状態または半溶融状態に加熱し、適切に付着したコーティングを生成するために基板に対してそれを推進することを含む。溶射には、ｉ）粉末燃焼、ｉｉ）ワイヤー（ロッド）燃焼、ｉｉｉ）ツインワイヤーアーク、ｉｖ）プラズマアーク、ｖ）高速酸素／燃料の５種類がある。溶射によって生成されたコーティングは、鉄系金属の腐食防止を可能にし、他の場合には、耐摩耗性及び／又は熱伝導性に関しても著しい改善を提供する。本発明の粉末の混合物は、溶射法または開発されたもしくは開発される他の類似の方法のいずれかの変形において、適宜使用することができる。
これらのプロセスの別のタイプはコールドスプレーであり、推進による運動エネルギーによって、比較的低い温度で緻密なコーティングまたは自由形状を生成することができる。ある実施形態では、材料粒子は、３００ｍ／ｓ以下、他の実施形態では５００ｍ／ｓ以下、他の実施形態では８００ｍ／ｓ以下、他の実施形態では１０００ｍ／ｓ以下、他の実施形態では１２００ｍ／ｓ以下、さらに他の実施形態では２５００ｍ／ｓ以下の速度で基板上に弾道衝突を有する。
実施形態において、固体粉末は、「デラバル」ノズル内で基板に向かって加速される。別の実施形態では、固体粉末は、任意の他の加速装置によって加速される。デラバルノズルは、収束－発散ノズルとも呼ばれ、中央で挟まれたチューブで構成され、慎重にバランスされた非対称の砂時計の形状をしている。粒子は衝突速度がある閾値を超えると塑性変形を起こし、基板表面に付着する。溶射とは異なり、コールドスプレーでは、熱エネルギーではなく運動エネルギーを用いて皮膜の堆積と形成を行いる。コールドスプレーの主な結合メカニズムは、速度効果や加工硬化と競合する熱軟化に起因している。加工硬化は結合を引き起こすだけでなく、結晶粒構造の歪みと転位を促進する。塑性加工によって発生する熱は材料を軟化させ、ある時点から熱軟化が加工硬化よりも優勢になり、ひずみの増加とともに最終的に応力が減少する。その結果、材料は局所的に不安定になり、追加的に与えられたひずみは狭い範囲に蓄積される傾向がある。したがって、粒子と基板の接合には、粉末材料の機械的特性と熱的特性の両方が重要である。
以上のことから、このようなメタルプロジェクション技術は、かなりの成膜速度を達成することができいるが、巨大な部品を作る場合には、かなりの制約がありいる。主な課題の１つは、上記のような熱応力の管理にありいる。高温溶射システムでは、さまざまな種類の投射材を扱うことができいるが、凝固時に発生する熱応力と投射面に到達した後の速い温度低下が、大きな蒸着厚の達成や非常に複雑な表面の実現を困難にしている。一方、コールドスプレーは、熱応力を抑えて管理することができいるが、変形しにくい材料では非常に難しく、また、非常に厚い造形物や複雑な形状では、残留応力の問題が残っている。コールドスプレー中に、塑性変形は多数の転位を伴い、既存の転位や、欠陥、粒界、表面の凹凸から発生する可能性もありいる。
この実現の中で、本発明の低融点粉末の少なくとも１つが、より高い融点を有する少なくとも１つの粉末と共に使用される場合、特に興味深い実施形態が得られる。この実現の別の実施形態では、本発明の少なくとも１つの低融点粉末が使用される。使用する低融点粉末によっては、十分に安定した造形を実現するために、室温または室温をわずかに超える温度で十分である。実施形態では４８℃以下、別の実施形態では９５℃以下、別の実施形態では１４０℃以下、別の実施形態では１９０℃以下、さらに別の実施形態では３８０℃以下である。以下にさらに説明するように、この実現形態の実施形態では、構築される部品を、形状保持および自己拡散があるように十分に低く、かつ高変形相の少なくとも１つにおいて復元があるように十分に高い特定の温度で保持することが興味深い。修復により、転位運動が促進され、内部ひずみエネルギーが緩和され、電気伝導性や熱伝導性などの材料特性が回復される。液相の過剰な形成とそれによるスランプを避けるために、ある温度での部品の組み立てを制御する必要がありいる。ある実施形態では、金属相の１つの変形は、部品を固め、拡散を実行するのに十分である。酸化膜の形成を避けるために、プロセスは保護された雰囲気で行われるべきである。
現在、コールドスプレー装置には、主に高圧タイプと低圧タイプの２種類がありいる。前者は高圧ガスからスプレーノズルの喉の前に粒子を噴射し、後者は低圧ガスからスプレーノズルの分岐部に粉体を噴射する。
どちらのタイプのコールドスプレー装置も、ガス流の温度は常に粒子材料の融点以下である。ある実施形態では、ガス流の温度は４８℃以下、別の実施形態では９５℃以下、別の実施形態では１４０℃以下、別の実施形態では１９０℃以下、さらに別の実施形態では３８０℃以下である。
低圧系、高圧系を問わず、ノズルの運転は非常に重要であり、特に高圧系では激しい摩耗や目詰まりを抑制するために細心の注意が必要である。流体力学では，マッハ数（Ｍａ）により，境界を通過する流速と局所的な音速の比を表すことができる．したがって、設計されたノズルは、１．２以下、他の実施形態では２．１以下、他の実施形態では３．１以下、さらに他の実施形態では４．２に等しいかまたはそれ以下の出口マッハ数に制限する必要がありいる。
入口圧力も制限され、実施形態では５．２ＭＰａに等しいかまたはそれ以下、他の実施形態では２．９ＭＰａに等しいかまたはそれ以下、他の実施形態では１．９ＭＰａに等しいかまたはそれ以下、さらには他の実施形態では０．９ＭＰａに等しいかまたはそれ以下とされる。
粉末混合物の温度を上げると、臨界速度が低下し、より高いレベルの塑性変形が生じる。ある実施形態では、粒子の温度は、０．９２＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．７８＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．５６＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．４８＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．３７＊Ｔｍ以上、他の実施形態でも０．１５＊Ｔｍ以上の中間温度に予熱することができるが、Ｔｍは本書を通じて説明した低融点金属粉の平均融点温度である。
別の実施形態では、粒子の温度は、０．９２＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．７８＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．５６＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．４８＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．３７＊Ｔｍ以上、さらには他の実施形態では０．１５＊Ｔｍ以上の中間温度にまで予備加熱でき、Ｔｍは、本文書を通じて説明した金属粉混合物の最小融点温度である。
別の実施形態では、粒子の温度は、０．９２＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．７８＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．５６＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．４８＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．３７＊Ｔｍ以上、さらには他の実施形態では０．１５＊Ｔｍ以上の中間温度に予熱することができるが、Ｔｍは、本文書を通じて説明したとおり金属粉末の混合物の温度である。
プロセスの別の変形例では、大気圧（Ｐａ）よりも実質的に小さい圧力、ある実施形態では０．９８＊Ｐａに等しいかそれ以下、別の実施形態では０．７５＊Ｐａに等しいかそれ以下、別の実施形態では０．５６＊Ｐａに等しいかそれ以下、別の実施形態では０．４５＊Ｐａに等しいかそれ以下、さらには別の実施形態では０．２８＊Ｐａに等しいかそれ以下である真空タンク中に基板試料を置くことを考慮する。
別の実施形態では、推進剤ガス圧（Ｐｇ）は、大気圧（Ｐａ）以下の０．９８＊Ｐａ以下、別の実施形態では０．７５＊Ｐａ以下、別の実施形態では０．５６＊Ｐａ以下、別の実施形態では０．４５＊Ｐａ以下、さらに別の実施形態では０．２８＊Ｐａ以下になる可能性がある。
成膜プロセス中の衝突粒子と基板の相互作用、およびその結果生じる接合は、非常に重要である。本発明の材料の特性は、コールドスプレー、溶射などの金属投射システムの間に実施されるプロセスを強化することを可能にする。これは、本発明によって促進される橋渡し効果によって、塑性変形後の粒子の機械的な固定を強固にすることができるからである。衝突する粒子がある温度（温度と圧力の組み合わせの可能性は本発明に含まれるが、将来開発される可能性のある、現在の技術水準ではカバーされない他の変形も本発明の方法とともに考慮される）に維持され、形成される試験片もある温度（Ｔｓ）に維持されると、残留応力が著しく減少し、これは、密集したコーティングおよび三次元部品などの部品を造ることを助ける。一実施形態ではＴｓは０．１６＊Ｔｍ以上、別の実施形態では０．４１＊Ｔｍ以上、別の実施形態では０．５２＊Ｔｍ以上、別の実施形態では０．６２＊Ｔｍ以上、さらに別の実施形態では０．８２＊Ｔｍであり、Ｔｍは低融点合金の融点である。
金属投射技術（コールドスプレー、溶射など）の熱勾配と残留応力を低減するために、レーザー金属堆積法が開発された。最も代表的な方法はＤｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＤＭＤ）とＬＥＮＳＴＭプロセスである。ＤＭＤは、高出力レーザーを用いて固体基板表面に溶融池を形成し、そこに金属粉末を注入するレーザークラッディング法である。ＤＭＤに最も影響を与えるパラメータは、粉末のマスフロー・レート、フィード・レート、レーザー・パワーである。熱勾配と応力緩和に関する利点のため、本発明の材料は、レーザー堆積法に非常に適している。
本発明のある実施形態では、本発明の粉末混合物の質量流量は、０．５ｇ／分以上に等しく、別の実施形態では１．１ｇ／分以上、別の実施形態では２．９ｇ／分以上、別の実施形態では６．５ｇ／分以上、さらに別の実施形態では１０．５ｇ／分以上である。
実施形態において、本発明の方法は、溶融プールの低い温度での作業を可能にする。
別の実施形態では、本書に記載のＦｅ、Ｍｏ、及び／又はＷ合金を用いる場合、溶融池の温度は、１３９０℃以下、別の実施形態では１２２０℃以下、別の実施形態では９９０℃以下、別の実施形態では４９０℃以下、更に別の実施形態では１９０℃以下であってもよい。
別の実施形態において、本書に記載のＴｉ合金及び／又はＮｉ合金を用いる場合、溶融池の温度は、１０９０℃以下、別の実施形態において９４０℃以下、別の実施形態において８４０℃以下、別の実施形態において４９０℃以下、更には別の実施形態において１９０℃以下であってもよい。
別の実施形態では、本書に記載のＣｕ合金を用いる場合、溶融池の温度は、９８０℃以下、別の実施形態では７４０℃以下、別の実施形態では５４０℃以下、別の実施形態では３９０℃以下、更には別の実施形態では１９０℃以下であってもよい。
別の実施形態では、本書に記載のＡｌ合金及び／又はＭｇ合金を使用する場合、溶融池の温度は、５９０℃以下、別の実施形態では４４０℃以下、別の実施形態では３４０℃以下、さらに別の実施形態では１９０℃以下であってもよい。
ある実施形態では、粉体の供給速度は１５０ｍｍ／分以下であり、別の実施形態では２５０ｍｍ／分以下であり、別の実施形態では４５０ｍｍ／分以下であり、さらに別の実施形態では７００ｍｍ／分以下であってもよい。
上述したように、実施形態において、本発明の方法は、従来のプロセスよりも低い温度で作業することを可能にし、したがって、あまり過剰でないレーザーシステムを使用することができる。実施形態では５００ワット以下、別の実施形態では１５００ワット以下、別の実施形態では２０００ワット以下、別の実施形態では２５００ワット以下、別の実施形態では３０００ワット以下、さらに別の実施形態では４０００ワット以下のレーザーパワーが使用される。
上述したパラメータは、いずれの場合も本発明を限定するものであり、他のレーザ蒸着方法にも適用することができる。
本発明の別の実施形態では、ＬｅｎｓＴＭ（Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｎｅｔ Ｓｈａｐｉｎｇ）を本発明の材料と共に使用することもできる。ＬＥＮＳＴＭプロセスは、粉末の流れと集束したレーザービームを熱源として金属粉末を溶かし、ネットシェイプに近い完全な密度を持つ固体の三次元物体を作成するＤＭＤプロセスの一種である。この積層造形プロセスでは、特定の場所に注入された金属粉を溶かすことで部品を製造する。高出力のレーザー光線を用いて溶かしいる。その後、冷やすと固まる。この工程は、アルゴン雰囲気の密閉されたチャンバー内で行われる。このプロセスの特徴は、組成の異なる部品を段階的または段階的に生産できることである。
ＬＥＮＳＴＭプロセスでは、ネオジム添加イットリアアルミナガーネット（Ｎｄ－ＹＡＧ）固体レーザーがエネルギー使用者として使用される。ある実施形態では、１０６４ｎｍ以下の波長が用いられ、別の実施形態では５３２ｎｍ以下、別の実施形態では３５５ｎｍ以下の波長が用いられる。
レーザーは、ある放射線で金属基板に集光される。実施形態において、本発明の方法は、従来のプロセスよりも低い温度で作業することを可能にし、したがって、あまり過剰でないレーザーシステムを使用することができる。実施形態において、集光されたレーザー放射は、３００ワット以下、別の実施形態において４５０ワット以下、別の実施形態において６００ワット以下、さらに別の実施形態において７５０ワット以下である。
実施形態において、金属混合物を加熱及び／又は冷却するための異なる戦略が、レーザー成形の間に使用されてもよい。
実施形態において、加熱及び／又は冷却戦略は、レーザーヘッドによって実施されてもよい。
別の実施形態では、加熱及び／又は冷却は、局所的に実施されてもよい。
別の実施形態では、加熱及び／又は冷却戦略は、レーザー成形形状のある部分に対して実施されてもよい。
別の実施形態では、加熱及び／又は冷却戦略は、液相を得るために適用されてもよい。
別の実施形態では、プロセスの熱勾配によって引き起こされるストレスを緩和するために、加熱および／または冷却戦略を適用することができる。
別の実施形態では、本書の他の箇所に記載されているように、金属元素のブリッジングを促進するために、加熱及び／又は冷却戦略が適用されてもよい。
ある実施形態では、本発明で開示される特性（粒度分布及び真球度）を有する金属粉末は、アルゴン中にエンドレスされ、溶融プールに注入される。
複数の粉末ノズルを使用し、粉末流とレーザーの集光点の交点が一致するようにシステムを設定する。本発明のある実施形態ではノズルの数は１以上、別の実施形態では２以上、さらに別の実施形態では４以上である。
粉末の混合物が溶融プールに入ると、それはすぐに溶融し、溶融プールは溶融金属のビードへと拡大される。溶融金属ビードの成長は、プラットフォームのＸ－Ｙ運動と相まって、３Ｄ部品が形成されるまで金属が連続的に堆積されるレイヤーバイレイヤー構造となる。
従来のプロセスの課題の一つは、加工する材料によるレーザー波長の吸収である。本発明の材料は、より低い熱要件を有するという事実のために（すなわち、それは低い融解温度を有するので、より低い熱入力が必要とされる）、吸収による損失は、本発明の材料で提示されることが少なくなりいる。
このプロセスで問題となるのは、加熱・冷却のムラによる残留応力で、高精度のプロセスでは大きなものとなる。上記の金属投影システムと同様に、これらのプロセスで発生する熱勾配は、本発明の低融点粉末の少なくとも１つを、より高い融点を有する少なくとも１つの粉末と共に使用することによって、著しく低減することが可能である。使用する低融点粉末によっては、十分に安定した造形を実現するために、室温または室温を少し超える温度で十分である。実施形態では４８℃以下、別の実施形態では９５℃以下、別の実施形態では１４０℃以下、別の実施形態では１９０℃以下、別の実施形態では３８０℃以下、さらに別の実施形態では５００℃である。この温度要件は、従来のレーザー堆積プロセス（上述のＤＭＤ、ＬＥＮＳＴＭ）よりもはるかに低く、その結果、造形中の熱勾配がはるかに低くなり、クラック形成のリスクが低減される。この実現の一実施形態では、造形される部品を特定の温度で保持することが興味深い。この温度は、形状保持と自己拡散があるように十分に低く、かつ高度変形相の少なくとも１つにおいて復元と応力緩和があるように十分に高い。形成される部品が特定の温度Ｔｃ（温度と圧力の組み合わせの可能性は本発明に含まれるが、将来開発される可能性のある、現在の技術水準ではカバーされない他の変形も、本発明の方法とともに考慮される）に維持されると、構築プロセスが強化される。ある実施形態では、Ｔｃは０．１５＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．３７＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．４８＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．５６＊Ｔｍ以上、他の実施形態では０．７８＊Ｔｍ以上、さらには他の実施形態では０．９２＊Ｔｍ以上に相当し、Ｔｍとは平均融点低融点粉を意味する。
実施形態において、上述の金属投射技術（溶射、コールドスプレー、ＤＭＤ、ＬＥＮＳＴＭなど）によって成形された部品は、本書を通じて説明されるような任意の後処理方法と同様に、部品にとって有益である任意の他の後処理方法によって処理され得る。
特許請求の範囲には、本発明のさらなる実施形態が記載されている。
上述した実施形態のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
本発明は、金属および／またはセラミック部品を効率的に製造する方法に関するもので、多くの場合、中間段階としてアディティブ・マニュファクチャリングを使用する。特に、複雑な形状を有する部品に好適である。
セラミック材料の添加剤製造方法は、しばしば複雑でコストがかかる。
実施形態において、本発明は、ＡＭ技術、ＭＩＭなどのポリマー成形技術、および金型製造に適した他の任意の技術を使用して製造された有機金型の使用を指す。
実施形態において、本発明は、金属および／またはセラミック材料を製造するための有機モールドの使用を指す。
実施形態では、金型は、ＡＭ技術を使用して製造される。
実施形態では、金型は、ａ、ａポリマー成形技術を使用して製造される。
実施形態では、金型は、ＭＩＭを使用して製造される。
実施形態において、金型は、得ようとする部分のネガである形状を有する。
実施形態において、本発明は、セラミック部品を製造するための任意のＡＭ技術を使用して製造された金型の使用を指す。
上述した実施形態のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
一実施形態において、本発明は、セラミック部品を製造するための任意のＡＭ技術を使用して製造された有機モールドの使用を指す。
本発明は、製造プロセスの全ての段階後に金属及び／又はセラミック材料からなる幾何学的部品を得ることができるような形状のキャビティを有する容器を作成することによって、ＡＭ技術又は同様のプロセスを用いて有機材料で複雑な形状の部品を製造することを可能にする。この有機化合物は、金属および／またはセラミック材料の成型に使用される。
空洞が他の可能性の中で粉末、液体または流動化した混合物で満たされると、成形物の連結とその除去が実施される。いくつかの実施形態では、取り出しは、熱分解または他の方法によって鋳型を破壊することによって行われることが多い。
有機鋳型の分解温度は、鋳型内の金属粉末および／またはセラミック粉末の緻密化または結合のための機構を活性化するには低すぎることが多いため、有機鋳型が破壊された場合の形態の保存が重要なポイントになる。本発明では、金型の有機材料による形状保持がまだ可能な温度で固相拡散または液相焼結を促進するために、少なくとも１種類の粉末が高すぎない融点を持つ相を有する粉末混合物を使用することが多い。さらに、形状保持を安定させるために必要な条件に到達するために、金型を粒子の流動床へ導入する、または金型が破壊されて残った空間を満たす流体を直接導入して、金属および／または粒子によって形成された形状の破壊を防止するなど、形状保持のための異なる経路を辿ることが可能である。また、バインダーの役割を果たす流体を粒子に浸透させることによって、この流体は高い融点を持ち、空間を置換することによって有機鋳型を破壊するかどうか（鋳型を破壊する場合、構築される部品にいくつかの内部形状を保持することが難しくなる可能性がある）。バインダー液は別のポリマーであってもよく、それは部品の構築の後の段階で破壊されてもされなくてもよい。特定の形状を保持することは、それほど問題ではなく、採用する金属粉末やセラミック粉末の正しい選択と充填密度で達成することができいる。
金属および／またはセラミックを基礎とし、非常に複雑な形状を有する部品を低コストで得るという問題は、得ようとする部品のネガの形状でＡＭにより有機材料（この材料は、金属粒子、金属間、セラミック、・・・などの無機充填材を含み得る）の型を構築することによって解決することができる（いくつかの実施形態では、得られる部品は後処理することができるので部品の最終形状はこの段階では必要ないことができる）。次に、モデルを所望の充填密度を有する金属及び／又はセラミック粒子で充填してから、本発明は特定の用途のためのいくつかの好ましい方法を強調するが、様々な方法を採用することができるプロセス粒子の一体化を進めることができる。本書を通じて、粒子のための「金属および／またはセラミック」という用語は、金属、セラミックおよび／または同様の性質を有する材料（これは、金属間複合材料および同様の材料の他のものも含まれることを意味する）の相を有する任意の粒子を指すことに留意されたい（典型例は、硬質金属またはカーバイド金属結合材のもの、例えば、以下のものである）。例えば、タングステン、バナジウム、タンタル、モリブデン、クロム、ニオブ、チタン、ジルコニウム、ハフニウムの炭化物、および／または前述の元素の混合炭化物、窒化物および／または硼化物、窒化硼素を忘れることなく硝化硼素カルボ系で、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、ＡｌＴｉ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗおよび／またはそれらの合金などの金属バインダーを有する）。金属および／またはセラミック粒子は、単独で、または多くの場合有機物である流体との懸濁液で導入することができる。また、融点が低い液体や低温で厚い状態の液体も、これらの凝集状態で有機モールドに導入してもよい。本明細書における有機鋳型の用語は、その材料が何らかの有機化合物を有する鋳型を意味するが、他の非有機化合物（例えば、セラミック粒子、金属、．．．）を含んでもよい。
本発明は、金属および／またはセラミック材料の高度に要求される複雑な形状を経済的に製造するために特に有利である。
本発明は、様々な実施態様が可能である。
一般に、好ましい実施態様は、得ようとする部分のほとんどネガにいくらかの補正（これらの補正は、その後の工程の間及び／又は後に生じ得る変形及び寸法の損失又は増加を考慮に入れる）を加えた形状を含み、しばしば製造工程のその後の工程を容易にする他の機能を組み込んだ金型の製造のための迅速かつ低コストの技術を用いるものである。このステップでは、アディティブマニュファクチャリング（ＡＭ）が特に好適である。一般に、このステップで使用される材料は有機起源を有するが、時には無機充填材を使用することができ、いくつかの実施形態では、これらの無機充填材が重量および体積の両方で材料の大部分を占めることさえある。次に、いくつかの準備的な中間工程を有する可能性があるが、キャビティは所望の材料（時には担体材料も使用される）で充填される。目的の金属および／またはセラミック材料は、この工程で主に異なる凝集状態で組み込まれることがありいる。多くの用途において、好ましい状態は、１つ以上の材料の粉末（または多数の粒子）であり、材料のいずれかが顕著に低い融点を有する場合に特別な用途がある。このような用途では、一度導入された粉末に液体金属を浸透させるものもある。他の用途では、好ましい凝集状態は、流体中の粒子の懸濁液の状態である。過度に高くない融点を持つ材料では、金属の凝集状態さえも液体である場合がある。その後、多くの場合、いくつかの中間工程を経て、鋳型が除去される。多くの場合、鋳型は熱分解によって除去されるが、機械的、化学的、または他の手段によって除去することもできる。多くの用途では、金型を取り外した後、部品は圧密および／または高密度化の段階を経いる。最後に、様々な種類の後処理（質量処理、表面処理、機械加工、研磨－機械的、化学的、摩擦的、熱的、またはその組み合わせなど）を行うことができいる。多くのアプリケーションでは、金型除去の際に形状を保持することが重要な段階となりいる。単純な形状の用途では、金型は再利用できるかもしれません（金型を大幅に破壊することなく、部品の抽出機能を組み込むことができれば）。所望の形状で、少なくとも部分的に有機材料を使用した金型を製造することができる技術であれば、有効である。
一実施形態では、金型は、流体中の粒子の懸濁液で満たされる。
鋳型の製造のために、任意の添加剤製造技術（ＡＭ）が使用され得、それらの各々は、特定の用途に対して利点を有する。用途によっては、任意のポリマー成形方法（射出成形、ブロー成形、熱成形、鋳造、圧縮、プレスＲＩＭ、押出、ロート成形、ディップ成形、発泡成形など）など、ＡＭとみなされない技術で金型を作ることが有利である。いかなるＡＭ技術も本発明の特定の用途に有利であり得るが、特定の用途に最も一般的に有利な技術の中には、放射線による重合に基づく方法（ＳＬＡ、ＤＬＰ、２光子重合、液晶など）などの感光性材料に基づく技術も含まれる。特定の用途において最も有利な技術としては、放射線による重合に基づく方法（ＳＬＡ、ＤＬＰ、二光子重合、液晶など）、粉末に基づく方法、任意のマスキングプロセス、バインダー、促進剤、活性剤、その他の添加剤を用いる方法（３ＤＰ、ＳＨＳ、ＳＬＳなど）、シート製造に基づく方法（ＬＯＭとして）、その他任意の方法、が挙げられる。前述したように、金型は有機化合物または少なくとも部分的に有機化合物で作られることが多いが、無機化合物と一体的に作られてもよい。プラスチック（熱可塑性プラスチック、熱硬化性、．．．）以外に多くの材料（石膏、泥、ゴム、粘土、紙、他のセルロース誘導体、炭水化物など）が使用でき、これらは他の任意の材料（有機、セラミック、金属、金属間化合物、ナノチューブ、任意のタイプの繊維など）と混合することができる。
いくつかの用途において、重要な段階の１つは、金型に所望の材料を充填するレベルである。粉末の場合、粒度分布の正しい選択、機械的打撃、振動、あるいはガス流および／または他の流体の使用（圧力、真空、熱起源の圧力勾配などによる）など、高い充填密度を達成するためにいくつかの技術を使用することができる。金型への充填に懸濁液を使用するいくつかの用途では、特にこれらが高粘度である場合、空隙率を最小にすることが大きな課題となっている。充填時に脱気した懸濁液を使用し、振動、真空、その他の手段を用いることは、いくつかの用途では非常に有利に働くことがありいる。特に、効果的な真空のために金型に必要な機能を非常に低コストで組み込むことができるので、非常に興味深いである。
形状保持を確実にするためには、何らかの液相を生成する材料、あるいは金型材料や成形部品の劣化温度よりも低い温度で高い拡散活性を持つ状態にできる材料が非常に有利である。成形部は通常、少なくとも一部が有機物であるため、金属負荷の少なくとも一部に、１８０℃以下、好ましくは１４０℃以下、より好ましくは８０℃以下、さらに４０℃以下の融点を有する材料を有することは特に興味深い。より高い分解温度を有する材料はまた、とりわけセラミック粒子でロードされたポリマー樹脂の場合のように使用することができ、この場合、それはしばしば、熱分解による金型除去中に形状を保持するために、少なくとも部分的に５８０未満°Ｃ、好ましくは４８０未満°Ｃ、より好ましくは３８０未満°Ｃ、さらには２８０未満°Ｃの融点を有する任意の金属材料を持っているということが特に有利である。
実施形態では、金型に充填するために使用される粉末混合物は、少なくとも５８０℃以下の融点を有する金属材料、いくつかの実施形態では４８０℃以下、他の実施形態では３８０℃以下、他の実施形態でも２８０℃以下である。
いくつかの用途では、得られるコンポネントの表面品質が非常に重要である。コンポネント材料の高い性能を必要とする用途がある。また、得ることが困難な幾何学的構成を有するアプリケーションがある。とりわけこれらの理由から、本発明者は、とりわけ、ＡＭによって製造される陰部部品の金型への充填が最も重要であり得ることを見出した。充填が、部品のための所望の材料の粒子でなされる場合、これらの粒子の平均サイズが非常に重要であり得ることが見出された。材料は、分解して導入されてもよい。つまり、異なる材料が導入され、所望のコンポネントの製造プロセスの後続工程で全体的または部分的に結合され、その結果、高度に分離した材料（マイクロまたはマクロスケールで、異なる局所組成）となる可能性がある。材料が粒子の形で導入される場合、これらは単独でまたは懸濁液（関心のある用途に応じて、主に有機または主に無機の流体であってもよく、また高い粘度を有するのでよりペーストに近く見える）中に導入されることがある。平均サイズに関して、これは平均直径、すなわち累積頻度５０％の値に相当する体積直径を指す。（本書では、粒子が完全な球形であるか否かにかかわらず、Ｄｅ５０とＤ５０を互換的に使用する）。いくつかの用途では、粒子のＤｅ５０が９８０ミクロン以下、好ましくは４８０ミクロン以下、より好ましくは２４０ミクロン以下、さらに好ましくは９５ミクロン以下であることが望ましいことが分かっている。幾何学的な微細な細部が望まれる場合、微細な表面仕上げなど、いくつかの用途については、より小さい粒子サイズを有することが望ましいことが分かっており、８０ミクロン以下、より望ましい４８ミクロン以下、より望ましい２４ミクロン以下、さらに望ましい９ミクロン以下に等しい粒子のＤｅ５０を有することが望まれる。例えば、幾何学的な細かさ、特別な機械的特性、細かい表面仕上げなどが望まれる場合、いくつかの用途では、超微粒子を使用することが望ましいことが分かっている。これらの用途のいくつかでは、４ミクロン以下、好ましくは１．８ミクロン以下、より好ましくは０．９ミクロン以下、さらに０．４５ミクロン以下のＤｅ５０を有することが望ましい。用途によっては、小さすぎる粒子径はマイナスとなる場合があり、このような場合には、１．２ミクロンより高い、好ましくは２８ミクロンより大きい、より好ましくは１２０ミクロンより大きい、さらには５２０ミクロンより大きいＤｅ５０を有することが望ましいが望ましい。
用途によっては、粒度分布が広すぎないことが重要で、この場合、相対標準偏差ＲＳＤ＝ＤＥＧ／Ｄｅ５０（ＤＥＧは幾何標準偏差ＤＥＧ＝Ｄｅ８４．１３／Ｄｅ５０）が使用される。いくつかの用途では、ＲＳＤが０．３を超えることが望ましく、他の実施形態では０．１４未満、好ましくは０．０９未満、さらに０．００９未満であることが判明している。一部の用途では、より均質な混合を行うために異なるサイズの粒子を有することが重要であり、したがって、他の粒子によって残された特定のタイプの間隙を占有する傾向があるタイプの粒子を有することが望ましい。この場合、上記のＤｅ５０とＲＳＤに関する考察は、用途に応じてすべての粒子タイプまたは１つの粒子タイプだけに適用されるが、いずれにしても、Ｄｅ５０計算とＲＳＤは各粒子タイプについて別々に作成される。場合によっては、非常に高い粒子充填が望ましく、その場合、粒子のサイズ分布がＦＵＬＬＥＲ図に従うことが望ましく、偏差は３０％未満、他の実施形態では１８％未満、他の実施形態では８％未満、他の実施形態ではさらに４％未満であることが望ましい。いくつかの用途については、ＡＭによって製造された充填モールドの見かけの密度が、望ましくは４２％未満、好ましくは５４％未満、より好ましくは６６％未満、さらには７６％未満であることが重要であることが見出されているＦｏｒ ｓｏｍｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，例えば、ある最終的な空隙率を浸透させるかしないかのために管理したい場合、ＡＭによって製造された充填型の見かけ密度は、望ましくは６８％以下、好ましくは５８％以下、より好ましくは４８％以下、さらには２８％以下に等しいことが重要であると見られている。粒子がスラリー形態で導入される場合、いくつかの用途では、懸濁液の粘度が重要な役割を果たすことができる。いくつかの用途では、動的粘度が１２０ｃＰ以上、好ましくは５４０ｃＰ以上、より好ましくは１２００ｃＰ以上、さらには５５００ｃＰ以上であることが望ましいことが分かっている。いくつかの用途では、過度に高い粘度は、充填を妨げ、空隙の形成を助長するため、とりわけ否定的であることが見出されており、これらの用途のいくつかでは、９８０ｃＰでの低い動的粘度が望ましく、好ましくは４５０ｃＰ未満、より好ましくは９０ｃＰ未満、さらに好ましくは１８ｃＰ未満である。
実施形態において、材料は粒子の形態で導入される。
実施形態において、粒子は単独で導入される。

【0994】

実施形態において、粒子は、懸濁液中に導入される。
実施形態では、鋳型は懸濁液で充填される。
実施形態では、懸濁液は有機流体である。
実施形態では、懸濁液は無機流体である。
実施形態において、サスペンションの動的粘度は、１２０ｃＰ以上、他の実施形態において５４０ｃＰ以上、他の実施形態において１２００ｃＰ以上、他の実施形態においてさらに５５００ｃＰ以上である。
実施形態では、懸濁液の動的粘度は９８０ｃＰが望ましく、好ましくは４５０ｃＰ未満、より好ましくは９０ｃＰ未満、さらに好ましくは１８ｃＰ未満である。
実施形態では、金型を充填する粒子のＤｅ５０は、９８０ミクロン以下、他の実施形態では４８０ミクロン以下、他の実施形態では２４０ミクロン以下、他の実施形態では９５ミクロン以下でさえある。
実施形態では、モールドは、６８％に等しいかまたはそれ以下の見かけ密度、他の実施形態では５８％に等しいかまたはそれ以下、他の実施形態では４８％に等しいかまたはそれ以下、さらに他の実施形態では２８％に等しいかまたはそれ以下に満たされている。
上述した実施形態のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
本書を通じて、所望の量がある値未満（任意の命名法：ある値以下、ある値未満、ある値以下、ある値以下、．．．）として記載される場合、記載されるいくつかの用途について、望ましい値は、他に指定されない限り、場合に応じて０または０％の名目上の不在または完全な不在であっても望ましいであろう（計測可能または名目のレベル内のすべてのレベルで、制御するのにコストがかかる逸脱は許容されることを意味する）。ある値以上であることが望まれる量についても同じことが言え、特に指定がない場合は、記載された用途のサブセットについて、望ましい値が可能な限り最大であることが望まれるでしょう。特に指定のない限り”については、それは時々、アプリケーションのサブセットのみを参照することができ、アプリケーションのサブセットは０値を必要とするかもしれませんが、他のものはそうではではないことを意味しいる。このようなケースは、あるアプリケーションのグループ（例えばアプリケーションのセットＡ）に対して、Ｘ値より小さいプロパティの値が望まれる場合によく起こりいる。同時に別のアプリケーション（例えばアプリケーションのセットＢ）に対して、同じプロパティの値が上になることが望まれ、特に指定しない場合は、セットＡとＢは、アプリケーションがＹより大きくＸより小さい値を必要とする交差を持つと予想すべきでありいる。これらのアプリケーションの少なくとも一部には、特に断りのない限り、０または０％（公称値または絶対値）の特性値が望まれる。特に明記しない限り、アプリケーションの集合Ｂの中には、アプリケーションの集合Ａと交差しない部分があり、これらのアプリケーションの少なくとも部分集合に対して達成可能な最大値に達するようにＸより大きい特性の値が望まれることが予想される。
本発明の技術の一部を工具（金型、ダイ、パンチ、切削工具など）の構築に用いる場合、また、使用する材料が高コストであるほとんどの部品については、ＡＭ金型が充填物自体よりも複雑であり、かつ／またはより多くの材料を保有していても、使用する材料の量を最小限に抑えるように試みることは経済的に興味深い。この点で、用途によっては、材料を節約するために軽量構造を実現することは興味深いことである。材料自体はそれほど高価ではではないが、特に粒子が真球度などの厳しい形態学的要件や、単峰性、二峰性、多峰性などの狭い粒度分布を必要とする場合は、使用する形態が重要になることがありいる。軽量化には、有限要素法やトポロジー最適化のアルゴリズムがよく使われいる。また、バイオニック・オプティマイゼーションは、最終的に使用する材料の量を減らすために役立つ場合がありいる。そのため、複雑なシステムでは、一部の部品の負荷に耐え、また、一部の工具の場合には、軽量化、ひいては材料の使用量を減らすために、リブ、鋳型、ブレースなどを使用することが一般的である。
最終的な形状は、その部品が鋳造で得られた場合の形状に似ていることもありいるが、より薄い壁、より複雑な細部、より厳しい鋳造が施されている。また、カッティングパンチ、小型スライド、エジェクタ、中子などの非常に小さな部品に高いレベルで鋳造を行うこともありいる。
ある用途では、厳しい鋳造が重要であり、これらの用途では、最小の六面体を含む成分と比較して、体積の７４％以下しか充填されていないことが望ましく、４８％以下が好ましく、２８％以下がより好ましく、１８％以下がさらに好ましい。用途によっては、活性面を除外し、成分を含む最小六面体に含まれる材料のみをカウントし、活性面とそれを切断する平面によって生じる最大体積を除外すると便利である。
成分によっては、１つまたは複数の中間ステップを取ることが興味深い。中間ステップの一例として、従来のように粒子を直接導入するのではなく、目的の材料の粒子を浮遊させた重合性樹脂をＡＭ金型に導入することが挙げられる。この樹脂は、後で熱分解、溶解エッチング．．．などによって除去することができいる。このような場合、あまりに多くの内部空隙のない部品を得ることは困難であり、これを達成する方法は、最初の段階として金型を退避させること、および／または懸濁液中の粒子を含む樹脂を同時に充填することであると見られている。説明のための模式図は、図５に見ることができいる。
この場合、樹脂または他の有機化合物の分解および焼結のポイントの間で関心のある形状を維持するために粒子または砂のベッドに導入された粒子の熱分解および焼結によってＡＭ鋳型を破壊し、続いて樹脂を排除することによってより複雑な形状を達成することが容易であるが、樹脂または他の有機化合物の熱分解からガスを除去する戦略を容易にするために低融点の粒子が望ましい場合がありいる（そして同時にＡＭ鋳型破壊を可能にしいる）。
本発明に従って製造されたすべての部品について、後処理を使用することが、ある用途では興味深いかもしれない。適用される後処理は、表面調整（電気化学的研磨、トライボメカニカル、またはその他の組み合わせ、機械加工、ブラスト、．．．）から熱質量または表面処理、コーティングなど、非常に多様である可能性がありいる。コーティング層は部品の機能に大きな影響を与えるため、どのような種類のコーティングも特定の用途に適している。これまで開発された技術も、これから開発される薄膜用の技術も、すべて適用可能である。網羅的なリストを作成する意図はないが、いくつかの例示をするために、主にソフトタイプの電気化学的コーティング、液体バスによるコーティングなどを挙げる価値がある。ソフトとハードの両方が可能なコーティング：熱投射、運動投射（コールドスプレーなど）、フック摩擦、拡散、その他の技術。ＰＶＤ、ＣＶＤ、その他のベーパーコーティングやプラズマなどのハードコーティングが中心。その他、特定の用途に適した方法で部品の表面機能を変化させることができる技術。コーティングは、単体でも複合でもかまいません。
本発明でしばしば採用される高密度化機構により、特定のトライボロジー的挙動を付与するため、および／または機械的特性を向上させるために硬質粒子または補強繊維を使用することは、様々な用途において興味深いものである。この意味で、２体積％以上、好ましくは５．５％以上、より好ましくは１１％以上、あるいは２２％以上の補強粒子の使用から恩恵を受ける用途もありいる。これらの補強粒子は必ずしも別々に導入する必要はなく、別の相に埋め込むことも、プロセス中に合成することも可能である。代表的な強化粒子としては、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）、酸化物（アルミニウム、ジルコニウム、鉄等）、窒化物（チタン、バナジウム、クロム、モリブデン等）などの高硬度のものである。）、炭化物（チタン、バナジウム、タングステン、鉄など）、ホウ化物（チタン、バナジウムなど）これらの混合物、一般に硬度が１１ＧＰａ以上、好ましくは２１ＧＰａ以上、より好ましくは２６ＧＰａ以上、さらに３６ＧＰａ以上の任意の粒子を用いることができる。一方、主に機械的特性の向上から恩恵を受ける用途では、繊維（ガラス、カーボン等）、ウィスカー、ナノチューブ等の機械的特性に好影響を与えることが知られている任意の粒子を補強用粒子として使用することが可能である。
実施形態では、金型に充填される粒子は、補強粒子が混合粉末の２体積％以上、他の実施形態では５．５％以上、他の実施形態では１１％以上、さらに他の実施形態では２２％以上であることから構成される。
実施形態において強化粒子は１１ＧＰａ以上の硬度を有し、他の実施形態において２１ＧＰａ以上、他の実施形態において２６ＧＰａ以上、さらに他の実施形態において３６ＧＰａ以上の硬度を有する。
粒子の緻密化のために、しばしば緻密化および／または統合の段階で温度を増加させ、維持するための特定の戦略を伴う真空から還元性および／または不活性ガスおよび／または反応促進ガスなどに、特別な雰囲気を使用するいくつかのアプリケーションのために興味深いである。温度と雰囲気のあらゆる組み合わせが可能である。組み合わせの数は無数にあるため、いくつかの例示を挙げる。アルミニウム粒子又はアルミニウム合金の圧密及び／又は緻密化のために、ある用途では、高い窒素（８２％以上）を含む雰囲気を使用することが興味深く、ある用途では、いくつかの還元ガス及び／又は促進剤を有することがさらに興味深く、ある用途では、いくつかのマグネシウム蒸気を有することが興味深く、ある用途では、水蒸気含有量が０．０１ｍｂａｒを超えていなければならず、いくつかの用途では、水蒸気含有量は０．２ｍｂａｒより小さくなくてはならず、いくつかの用途では、水蒸気含有量は０．０１ｍｂａｒより小さくなくてはならず、興味深かったりする。鉄合金の圧密化および／または緻密化のために、特に粒子のそれよりも高いその炭素電位またはその水素含有量のために還元性雰囲気を使用して粉末の表面の可能な酸化物を減らすことは興味深いかもしれない、減少は、特に他の効果を考慮しなければならない場合、特定の範囲の温度で特に効果的である。
本発明の金属粒子（特定の用途に応じた組成要件を有する）は、他の製造システム部品に使用することができ、これは感光性樹脂と混合され、他の有機化合物を含むか含まないかもしれない。多くの場合、最後に機械加工工程があるが、場合によってはそれを避けることができる。
特に、高い硬化速度が使用される場合、しかしまた一般的に、本発明のいくつかの用途では、床材の流動を助けることが有利な場合がある。これは、特に高粘度の流体（例えば、金属粒子を添加した光硬化性樹脂）を使用する場合に当てはまる。
ＭｇやＳｎのようなこれらの元素のいくつかは、酸化アルミニウム膜を壊すことによって焼結を促進するが、多くの液相が同じような良い効果を持つことを筆者は見てきた。
本発明者は、本発明の方法が、通常鋳造によって製造される部品の製造に特に適していることを見出した。これには、２０１２年に主に高圧鋳造、重力鋳造、鋳造、低圧鋳造、チクソモールドおよび同様のプロセスによって製造された部品が含まれる。また、鍛造工程などで製造された部品についても。これらの場合、本発明者は、２０１５年１０月２１日にその種類の部品についてより一般的であった鋳造技術からなる同じ部品又は同じ機能を有する部品と比較して、８９％以下、好ましくは６９％以下、より好ましくは４９％以下、さらには２９％以下である部品を作ることの重要性を見いだした。場合によっては、この軽量化は、経済性に強い影響を与える。
あるいは、全体的な密度を達成するために、複雑な後処理ルートを使用することも可能であり、特に高付加価値成分の場合、ＨＩＰのように時間とエネルギーに集約された工程を伴うことが多い。中間レベルでは、本発明者は、より経済的な方法で完全な密度または少なくともより鋭いエッジの少ない空隙を達成するために、記載したように制御された液相の使用が本発明の方法の１つの可能な実施であることを見いだした。さらに、金属粒子の製造のための低コスト生産を使用するプロセス、本発明者はまた、これらの主要なコンポネントを競争的に作るために、投資コストの低い迅速なＡＭシステムを使用することが非常に有利であることを見出した。これは、しばしば、達成可能な精度、さらにはＡＭコンポネントの機械的特性において諦めることを伴うが、本書に記載の方法を用いる場合、これを克服することができ、特に正しい設計を用いる場合、驚くほど十分な値の寸法精度および機械的特性を得ることができる（発明者によれば、実際に求められる精度の値も考えると、これらはＡＭ業界が求める値よりもかなり緩和されている）。本発明者は、多くの場合、高い複雑性を有する大型部品の製造コストは、長年にわたって最適化されており、したがって、特に新しい製造技術で適合させることは非常に困難であることを見出した。したがって、本発明の多くの場合、構成要素は、大幅な軽量化が達成される場合にのみ、経済的に合理的な方法で製造することができる。この目的のために、本発明の方法の柔軟性は非常に有用である。この目的のために、バイオニック構造の使用や、一般に自然界から最適化された構造のレプリカを使用することができる。また、いくつかの構造部品は、同じ部品の異なる領域で異なる要求を有し、例えば、変形に対する抵抗性または変形性が資本である領域を有し、他の領域はエネルギー吸収能力がより好ましい。また、構造部品によっては、破損しないように設計されているが、予期せぬ勧誘の場合には、具体的に破損したり、機械的な溶断として機能することが望ましいものもある。このように、異なる特性を有する領域を有する様々な部品にとって、それは明らかに有利であり、その軽量化設計に貢献することができる。本発明者は、これを様々な方法で達成できることを見出したが、本発明の文脈では、３つの方法論またはそれらの組み合わせが特に適している。３つの最適な方法とは、設計、マルチマテリアル、および熱処理サイドである。設計とは、部品のあらゆるレベルでの形状に関連するあらゆるタイプの戦略を指し、いくつかの例を挙げると、異なる厚さ、異なる剛性（バイオニックデザインによって特に重要）、パターン定義された負荷での変形経路の決定、機械的ヒューズとして機能する領域を取る（抵抗が少ない場合、より変形し、多孔性は、破壊靭性を減らすために維持される．．．）ことである。繰り返しになるが、バイオニックデザインとＡＭの全体的な設計の柔軟性は、ミニおよび／またはマイクロレベルで、さらにはナノレベルの材料の助けを借りて特定のパターンと構造を生成することによって、まったく異なる動作を達成しいる。マルチマテリアルとは、部品の異なる部分に異なる材料を使用することで、かなり勝手な解釈であるが、一例を挙げると、ある部分には剛性の高い材料を使用し、別の部分には変形性やエネルギー吸収性の高い材料を使用することができいる。部分熱処理とは、異なる特性を得るために異なる熱処理を施す領域を持つことを指し、通常、異なる熱処理を施すことでどのような特性が得られるかを決定するのは材料であることが多いため、この材料に関連するものである。本発明では、文献にあるものの他に、製造された部品の異なる領域で異なる拡散の度合いを持ち、したがって同じ供給材料を使用しても異なる組成を持つという、もう一つの特別なケースが現れている。
一実施形態において、本発明は、少なくとも部分的に、部分的に金属間化合物および／またはセラミック部分の金属オブジェクトの製造方法であって、以下のステップを含む方法に言及する。
ａ．ＦＡによって得ようとする部品のネガモールドを製造する。
ｂ．取得する部品の材料で前のステップからの金型を少なくとも部分的に充填する（材料は分解することができ、すなわち、異なる材料が後の段階で導入され、所望の材料を得るために結合される）。
ｃ．製造する部品の形状を破壊することなく、金型を取り外す。
実施形態において、この方法は、以下の追加工程をさらに含む：ｄ．製造された部品を固める、及び／又は高密度化する。
実施形態において、ステップｂ）の材料は、粒子状で導入される。
実施形態において、ステップｂ）からの材料は、９８０ミクロン以下の平均等価直径（ＥＤ５０）を有する粉末の形態で導入される。
実施形態において、ステップｂ）からの材料は、８０ミクロン以下の平均等価直径（ＥＤ５０）を有する粉末の形態で導入される。
実施形態では、ステップｂ）からの材料は、粒子懸濁液として導入される。
実施形態では、ステップｂ）からの材料は、キャリア流体が有機物である粒子懸濁液として導入される。
実施形態において、ステップｂ）で導入される取得する成分の材料は、５４％以上の充填密度を表す。
上述した実施形態のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
実施形態において、本発明は、金属製又は少なくとも部分的に金属製の部品製造の最終組成物を指す。
実施形態では、以下の組成を有するアルミニウムベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｓｉ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｃｕ：０－２０； ％Ｍｎ：０－２０；
％Ｚｎ：０－１５； ％Ｌｉ：０－１０； ％Ｓｃ：０－１０； ％Ｆｅ：０－３０；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－２０； ％Ｖ：０－１０；
％Ｔｉ：０－３０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｎ：０－８；
％Ｂ：０－５； ％Ｍｇ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｎｉ：０－５０；
％Ｗ：０－１０； ％Ｔａ：０－５； ％Ｈｆ：０－５； ％Ｎｂ：０－１０；
％Ｃｏ：０－３０； ％Ｃｅ：０－２０； ％Ｇｅ：０－２０； ％Ｃａ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｄ：０－１０； ％Ｓｎ：０－４０； ％Ｃｓ：０－２０；
％Ｓｅ：０－１０； ％Ｔｅ：０－１０； ％Ａｓ：０－１０； ％Ｓｂ：０－２０；
％Ｒｂ：０－２０； ％Ｌａ：０－１０； ％Ｂｅ：０－１５； ％Ｍｏ：０－１０；
％Ｃ：０－５ ％Ｏ：０－１５
残りはアルミニウムと微量元素で構成
ここでいう微量元素とは、リストにあるすべての元素のことである。Ｈ，Ｈｅ，Ｘｅ，Ｆ，Ｎｅ，Ｎａ，Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ａｒ，Ｋ，Ｂｒ，Ｋｒ，Ｓｒ，Ｔｃ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉ，Ｂａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ．Ｐｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ．Ｐｄ，Ｎｄ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｋ，Ｎｅ，Ｎｅ，Ｓ，Ｃｌ，Ａｒ，Ｋ，Ｂｒ，Ｋｒ，Ｓｒ，ＫＲｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ。本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、合金のコスト削減など、合金の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している可能性がありいる。
微量元素の存在がアルミニウムベース合金の全体的な特性にとって有害であるような用途がいくつか存在する。ある実施形態では、合計としての全ての微量元素は、２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、さらには０．０６％未満の含有率を有する。ある用途では、アルミニウムベース合金に微量元素が含まれないことが好ましい場合さえある。
微量元素の存在は、鉄ベース合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを削減し、または他の任意の追加の有益な効果を達成することができる他の用途がありいる。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有率である。
アルミニウムベースの合金は、高いアルミニウム（％Ａｌ）含有量を有することが有利であるが、アルミニウムが合金の大部分成分である必要はない用途が存在する。ある実施形態では％Ａｌは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％を超え、別の実施形態では５３％を超え、別の実施形態では６９％超え、さらに別の実施形態では８７％超である。実施形態において％Ａｌは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ａｌは、アルミニウムベース合金中の多数決元素ではない。
本明細書で表される公称組成は、いくつかの相、重要な偏析などがある場合でも、より高い体積分率を有する粒子、及び／又は、樹脂又は他の有機成分が存在する場合にはそれが除去された後の全体の最終組成を指すことが可能である。セラミック強化材、グラフェン、ナノチューブなどの非混和性粒子が存在する場合、これらは公称組成にカウントされない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに５４％以上の存在する低融点相を使用することである。一旦組み込まれ、本願明細書に記載のように測定された全体組成を評価する場合、得られるアルミニウム合金は一般に、元素（この場合％Ｇａ）を０．８％以上、好ましくは２．２％以上、より好ましくは５．２％以上、さらに１２％以上含有する。ある用途では、％Ｇａの全部または一部を、本項で述べた％Ｇａ＋％Ｂｉの量でＢｉ％で置き換えることができることが判明している。一部の用途では、Ｇａ％が存在しない全置換が有利である。ある用途では、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を、この段落で述べた量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置き換えることも興味深いことがわかっている。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多く、問題の合金が十分に低い融点を持つことが条件となる。いくつかの用途では、上記合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別個の粒子で取り込まないことがより興味深い。用途によっては、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有率が５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらには９８％以上の、主にこれらの元素で形成された粒子の使用がさらに興味深いである。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存しいるが、いくつかの用途では、多くの場合、この段落で上述した範囲内で推移しいる。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を有する可能性のある酸化膜を破る可能性の高い低温で液相焼結を行うことである。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で所望の液相の体積含有量を制御するための平衡図で調整され、またこの合金の粒子の体積分率も制御される。特定の用途では、％Ｓｎおよび／または％Ｇａは、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができいる（つまり、％Ｓｎまたは％Ｇａを含まない合金を作ることができいる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することもできいる。
スカンジウム（Ｓｃ）の場合は、非常に興味深い機械的特性を達成することができいるが、コストが高いため、関心のある用途に必要な量を使用することが経済的な観点から興味深いからである。また、その高い脱酸力は、合金加工時に興味深いものであるが、性能を最大限に発揮させるための課題でもありいる。したがって、用途に応じて、この元素を０．６重量％以上、好ましくは１．１重量％以上、より好ましくは１．６重量％以上、さらには４．２重量％以上と高い含有量が望まれる状況に移行することが可能である。ある実施形態において％Ｓｃが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｓｃが合金中に存在しないことが好ましい。
ある用途のアルミニウム合金では、ケイ素（％Ｓｉ）の存在が望ましく、典型的には０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上の含有量であることが見出されている。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての元素と同様に、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
アルミニウム合金のいくつかの用途では、鉄（％Ｆｅ）の存在が望ましく、典型的には０．３重量％以上、好ましくは０．６％以上、より好ましくは１．２％以上、あるいは６％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
アルミニウム合金のいくつかの用途では、銅（％Ｃｕ）の存在が望ましく、典型的には０．０６重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには６％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
アルミニウム合金のいくつかの用途では、マンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、典型的には０．１重量％以上、好ましくは０．６％以上、より好ましくは１．２％以上、あるいは６％以上の含有量であることが分かっている。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合は０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望ましいとされる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
アルミニウム合金のいくつかの用途では、マグネシウムの存在（％Ｍｇ）が望ましく、典型的には０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、そのような場合には、１．８重量％未満の含有量が望ましく、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望ましいとされる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金中のアルミナ膜を破壊するために使用される場合（時にはマグネシウム別粉またはマグネシウム合金として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上に直接合金化され、さらに時には低融点粒子などの他の粒子中に含まれる）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さくてもよく、これらの用途ではしばしば０．００１％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．１２％以上、さらには３．６％を超える含有量が所望されている。
アルミニウム合金の用途によっては、窒素（％Ｎ）の存在が望ましく、通常０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは３．２％以上、さらには４．６％以上の含量が望ましいことが判明している。いくつかの用途では、アルミニウムによる粒子の圧密および／または高密度化が高い窒素含有量の雰囲気中で行われることが興味深いので、特に圧密および／または高密度化（例えば、液相を伴うまたは伴わない焼結）が高温で起こる場合、しばしば反応が起こり、窒素は窒化物を形成するアルミニウムおよび／または他の元素と反応するので最終組成物に元素として現れることになりいる。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。ある実施形態において％Ｎがある理由または別の理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｎが合金に存在しないことが好ましい。
前２項は、アルミニウム合金またはアルミニウムが低融点元素として使用される場合、今後の段落で説明する他の基本元素（Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｌｉ、Ｃｏ、．．．）の合金にも適用される。前２項で示した用途は、アルミニウム合金またはアルミニウム単独の粒子を指し、前２項で示した他の用途は、最終組成を指すが、重量パーセントの値は、全粒子に対するアルミニウム粒子またはアルミニウム合金の重量割合で補正する必要がある。また、低融点粒子として、マグネシウム合金、マグネシウム等の空気と接触すると急速に酸化する粒子を使用する場合、用途によってはこの限りではではない。
アルミニウム合金のいくつかの用途では、Ｓｎ（％Ｓｎ）の存在が望ましく、典型的には実施形態では０．２重量％以上の含有量で、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、あるいは別の実施形態では１１％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１．８重量％未満の含有量が望ましく、好ましくは０．２重量％未満、より好ましくは０．０８％未満、さらには０．００４％未満である。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で生じるように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合が存在する。
アルミニウム合金のいくつかの用途では、亜鉛の存在（％Ｚｎ）が望ましく、典型的には０．１重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
アルミニウム合金のいくつかの用途では、クロム（％Ｃｒ）の存在が望ましく、典型的には０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または要素の公称不在である場合がある
アルミニウム合金の用途によっては、チタン（％Ｔｉ）の存在が望ましく、通常０．０５重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは１．２％以上、さらに好ましくは４％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、そのような場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がありいる。
アルミニウム合金の用途によっては、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在が望ましく、典型的には０．０５重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには４％以上であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
アルミニウム合金のいくつかの用途では、ホウ素（％Ｂ）の存在が望ましく、典型的には０．０５重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは０．４２％以上、さらには１．２％以上の含有量であることが分かっている。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．０８重量％未満、好ましくは０．０２％未満、より好ましくは０．００４％未満、さらには０．０００２％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての要素で発生するように、望ましい公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
前の段落に記載された元素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが望まれるかもしれない。
一部の用途では、セシウム、タンタル、タリウムの過剰な含有と有害な場合があることが分かっている。これらの用途では、％Ｃｓ＋％Ｔａ＋％Ｔｌの合計が０．２９％未満、好ましくは０．１８％未満、より好ましくは０．８％未満、さらに好ましくは０．０８％未満（量が上限として言及されている本書中のすべての例のように、０％の公称含有量または公称不在の要素は可能なだけではなくしばしば望ましい）．．．が望まれていることが分かっている。
ある用途では、金と銀の過剰な含有は有害であり、これらの用途では％Ａｕ＋％Ａｇの合計が０．０９％未満、好ましくは０．０４％未満、より好ましくは０．００８％未満、さらには０．００２％未満であることが望ましいことが分かっている。ある実施形態において、％Ａｕが何らかの理由で有害であるか最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ａｕが合金に含まれないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ａｇが有害であったり、ある理由または別の理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ａｇが合金に含まれていないことが好ましい。
ＧａとＭｇの含有量が高い（共に０．５％以上）場合、固溶体、析出物、または硬い第二相形成粒子のための硬化元素を持つことが望ましい場合があることが判明している。この意味で、これらの用途のための合計％Ｍｎ＋％Ｓｉ＋％Ｆｅ＋％Ｃｕ＋％Ｃｒ＋％Ｚｎ＋％Ｖ＋％Ｔｉ＋％Ｚｒは、望ましくは０．００２重量％より大きく好ましくは０．０２％より大きく、より好ましくは０．３％より大きく、さらに１．２％より高い。
％Ｇａの含有量が０．１％より低い場合、いくつかの用途では、固溶体、析出物または硬質第二相形成粒子のための硬化元素にある程度の制限があることが望ましい場合が多いことが判明している。この意味で、これらの用途では、％Ｃｕ＋％Ｓｉ＋％Ｚｎの合計は、望ましくは２１重量％未満、好ましくは１８％未満、より好ましくは９％未満、または３．８％未満である。ある実施形態において％Ｇａが何らかの理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｇａが合金に存在しないことが好ましい。
Ｇａが１％未満で、Ｃｒが３％から５％の間で有意に存在する場合、固溶または析出または硬質粒子の形成のための硬化元素が第２段階にあることが望ましい場合があることが判明している。この意味で、これらの用途では、Ｍｇ＋％Ｃｕｉｓの合計が０．５２重量％を超えることが望ましく、好ましくは０．８２％よりも大きく、より好ましくは１．２％よりも大きく、さらに３．２％よりも大きい。そして／または％Ｔｉ＋％Ｚｒの合計が０．０１２重量％、好ましくは０．０５５％よりも大きく、より好ましくは０．１２重量％、さらに０．５５％よりも大きいことが望ましいである。ある実施形態において％Ｃｕがある理由または別の理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｃｕが合金に存在しないことが好ましい。
ある種の用途、特に高い機械的強度、高温への耐性、および／または高い耐食性を必要とする用途では、ガリウム（％Ｇａ）とスカンジウム（％Ｓｃ）の組み合わせが非常に有益であることが分かっている。これらの用途では、Ｓｃを０．１２％ｗｔ％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８２％以上、さらに１．２％以上含有することがしばしば望ましい。これらの用途では同時にＧａを０．１２％ｗｔ％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８％以上、さらに好ましくは２．２％以上、さらに高く３．５％含むことが望まれる。これらの用途のいくつかのために、さらにマグネシウム（Ｍｇ％）を有することも興味深い、それはしばしば０．６重量％を超える％Ｍｇを有することが望ましく、好ましくは１．２％を超え、より好ましくは４．２％を超え、さらに６％を超えている。これらの用途のいくつかについて、特に改善された耐腐食性が要求される場合、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在も興味深く、しばしば０．０６重量％を超える、好ましくは０．２２％を超える、より好ましくは０．５２％を超える、さらには１．２％を超える存在である。明らかに、本明細書の他の全ての段落と同様に、任意の他の元素が、先行する段落および後続の段落に記載される量で存在してもよい。
特定の用途、特に特定のＳｉ及び／又はＭｇ及び／又はＣｕ含有量に対して有害なＳｒのようないくつかの元素がある；これらの用途に対して、％Ｓｉが９．３％～１１．８％の間及び／又は％Ｍｇが０．０９８％～０．５３％の間の実施形態では、％Ｓｒは２８．９ｐｐｍ以下、別の実施形態でも％Ｓｉが９．３％～１１，８の間及び／又は％Ｍｇが０．０９８％～０．５３％の間ではＳｒは組成から欠落する；これらの実施形態の場合、Ｓｒは、組成から除外される。９．３％～１１．８％の間の％Ｓｉおよび／または０．，０９８％～０．５３％の間の％Ｍｇを有する別の実施形態では、％Ｓｒは３０３ｐｐｍ以上である。０．９８％から２．８％の間の％Ｃｕおよび／または０．０９８％から３．１６％の間の％Ｍｇを有する別の実施形態では、％Ｓｒは４８．９ｐｐｍ以下であり、組成物が存在しない場合でさえある。０．９８％から２．８％の間の％Ｃｕおよび／または０．０９８％から３．１６％の間の％Ｍｇを持つ別の実施形態でも、％Ｓｒは０．５１％以上である。
組成物中のＮａ及びＬｉの存在が、特に特定のＳｉ及び／又はＧａ及び／又はＭｇの含有量に対してアルミニウムベース合金の全体的な特性に対して有害であるいくつかの用途が存在する。９．８％～１５．８％の間の％Ｓｉおよび／または０．１５７％を超える％Ｍｇおよび／または０．１５７％を超える％Ｇａを有する実施形態では、％Ｎａは組成から２９．７ｐｐｍ以下または存在さえせず、および／または％Ｌｉは組成から２９．７ｐｐｍ以下または存在でさえない。９．８％～１５．８％の間の％Ｓｉおよび／または０．１５７％以上の％Ｍｇおよび／または０．１５７％以上の％Ｇａを有する別の実施形態でさえ、％Ｎａは４２ｐｐｍ以上であり、および／または％Ｌｉは４２ｐｐｍ以上である。
用途によっては、Ｈｇなどの元素の特定の含有量が、特にＧａの特定の含有量に対して有害となる場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｇａが０．００９８％から２．３％の間の実施形態では、％Ｈｇは０．０００９８％より低く、あるいはＨｇは組成物から存在さえしない。０．００９８％と２．３％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｈｇは０．１１％より高い。
Ｐｂのようないくつかの元素は、特定の用途、特に特定のＳｉ含有量に対して有害である。これらの用途に対して、％Ｓｉが０．９８％から１２．３％の間の実施形態では、％Ｐｂは２．８％以下であるか、組成物から存在しないことさえある。別の実施形態では、％Ｓｉが０．９８％から１２．３％の間であっても、％Ｐｂは１５．３％以上である。
ある用途では、Ｃｏのような元素のある含有量は、特にあるＳｉおよび／またはＭｇの含有量に対して有害である可能性があることが判明している。これらの用途のために、％Ｓｉが０．０１７％から１．６５％の間、および／または％Ｍｇが０．２４％から６．６５％の間の実施形態では、％Ｃｏは０．２４％より低く、あるいはＣｏは組成物に含まれていない。別の実施形態では、％Ｓｉが０．０１７％から１．６５％の間、および／または％Ｍｇが０．２４％から６．６５％の間で、％Ｃｏは２．１１％よりも高くなりいる。
特定の用途において、特に特定のＳｉおよび／またはＭｇおよび／またはＣｕの含有量に対して有害なＡｇなどのいくつかの元素が存在する。７．３％から１１．６％の間の％Ｓｉおよび／または０．４７％から０．７３％の間の％Ｍｇおよび／または３．５７％から４．９２％の間の％Ｃｕを有する実施形態では、％Ａｇは０．０９８％以下、あるいは組成物に存在しないことさえある。７．３％から１１．６％の間の％Ｓｉおよび／または０．４７％から０．７３％の間の％Ｍｇおよび／または３．５７％から４．９２％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態でも、％Ａｇは０．３３％を超えている。
特定の用途、特に特定のＳｉおよび／またはＭｇおよび／またはＧａ含有量に対して有害な希土類（ＲＥ）元素などのいくつかの元素がありいる。これらの用途に対して、％Ｓｉが３．９７％から１５．６％の間および／または％Ｍｇが０．０９７％から５．２３％の間の実施形態では、％ＲＥは０．０９７％以下、あるいはＲＥも組成から欠落している。別の実施形態でも、０．３７％～１１．６％の間の％Ｓｉ、及び／又は０．３７％～１１．２３％の間の％Ｍｇ、及び／又は０．０００８５％～０．８７％の間の％Ｇａ、％ＲＥは０．０００８７％未満、あるいはＲＥさえ組成物から存在することはではない。別の実施形態では、０．３７％から１１，６％の間の％Ｓｉ、および／または０．３７％から１１．２３％の間の％Ｍｇ、および／または０．０００８５％から０．８７％の間の％Ｇａ、％ＲＥは０．０８７％以上である。
用途によっては、Ｇａなどの元素の含有量が、特にＳｉの含有量によって不利になる場合があることが分かっている。これらの用途では、％Ｓｉが３．９８％から１４．３％の間の実施形態では、％Ｇａは０．０９８％よりも低くなっている。３．９８％から１４．３％の間のＳｉを含む別の実施形態でも、％Ｇａは２．３３％以上である。
用途によっては、Ｓｎなどの元素の含有量が、特にＳｉの含有量によって不利になる場合があることが判明している。これらの用途では、％Ｓｉが３．９８％から１４．３％の間の実施形態では、％Ｓｎは０．０９８％より低く、あるいは組成物に存在しないこともある。３．９８％と１４．３％の間の％Ｓｉを持つ別の実施形態でも、％Ｓｎは２．３３％を超えている。
Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｂｉなど、特に特定のＳｉおよび／またはＭｇおよび／またはＣｕおよび／またはＦｅおよび／またはＧａの含有量に対して特定の用途で有害な元素がいくつか存在する。Ｓｉ及び／又はＭｇ及び／又はＣｕ及び／又はＦｅ及び／又はＧａの存在を伴う実施形態では、Ｐｂ及び／又はＳｎ及び／又はＩｎ及び／又はＳｂ及び／又はＢｉのような元素は、組成物から欠落している。
組成物中のＣｅ及びＥｒの存在が、特に特定のＳｉ及び／又はＭｇ含有量において、アルミニウムベース合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途が存在する。６．７７％～７．５２％の間の％Ｓｉ及び／又は０．２４６％～０．３５６％の間の％Ｍｇを有する実施形態では、％Ｃｅは組成物から０．０１７％以下又は存在さえせず、及び／又は％Ｅｒは組成物から０．００９８％以下又は存在すらしない。６．７７％～７．５２％の間の％Ｓｉおよび／または０．２４６％～０．３５６％の間の％Ｍｇを有する別の実施形態でさえ、％Ｃｅは０．０４７％以上であり、および／または％Ｅｒは０．０３３％以上である。
用途によっては、Ｔｅなどの元素の含有量が、特にＳｉの含有量によって不利になる場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｓｉが７．８７％から１２．７％の間の実施形態では、％Ｔｅは０．０４３％より低く、あるいは組成物中に存在しないことさえある。７．８７％から１２．７％の間の％Ｓｉを持つ別の実施形態でさえ、％Ｔｅは３．３３％を超えている。
用途によっては、ＩｎやＺｎなどの元素の特定の含有量が、特に特定のＦｅ含有量に対して有害である場合があることが判明している。０．４８％から３．３３％の間の％Ｆｅを有する実施形態において、これらの用途のために、％Ｉｎは組成物から０．００９８％より低い、あるいは存在しないか、および／または％Ｚｎは組成物から１．０９％より低い、あるいは存在しないかさえある。別の実施形態では、％Ｆｅが０．４８％から３．３３％の間であっても、％Ｉｎは２．３３％以上、および／または、％Ｚｎは４．３３％以上である。
ある用途では、ＦｅやＮｉなどの元素の特定の含有量が、特にＳｉおよび／またはＭｇおよび／またはＦｅの特定の含有量に対して有害である場合があることが判明している。これらの用途では、％Ｓｉが０．０１８％から２．６３％の間、および／または％Ｍｇが０．５８％から２．３３％の間の実施形態において、％Ｎｉは０．４７％以下または３．５３％より高い値となる。別の実施形態では、％Ｓｉが０．０１８％から１．３３％の間、および／または％Ｍｇが２．５８％から１０．３３％の間、％Ｎｉは１．９８％未満または６．０３％以上である。別の実施形態では、％Ｓｉが５．９７％から１９．６３％の間、および／または％Ｍｇが０．１８％から６．３３％の間、％Ｆｅは０．０８７％以下、または１．７３％以上である。０．００８７％～２．７３％の間の％Ｓｉおよび／または０．５８％～３．８３％の間の％Ｍｇを有する別の実施形態でさえ、％Ｆｅは０．００９８％以下または２．９３％以上である。別の実施形態では、％Ｆｅが０．２７％から３．６３％の間で、％Ｎｉは０．０７８％以下または３．９３％よりも高い。
実施形態では、粉末の混合物を作るとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（主に金属または金属間化合物粒子の平均組成を考慮）が重量で７０％より小さく、この体積の量（主合金元素の含有量が小さくなる体積）が全処理および後処理が終了した後に元のサイズの少なくとも１１％減少する（金属および金属間化合物を考慮に入れた）少なくとも１．２％が存在しいる。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、体積の少なくとも１，２％（金属および金属間成分のみを考慮する）において、重量濃度がこの元素の平均含有量（大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）よりも少なくとも２，２％大きい少なくとも１つの低融点元素が存在する。または一般に成形工程の前に、この体積（少なくとも１つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、全処理および後処理が終了した後、その元のサイズの少なくとも１１％減少している。
アルミニウムベース合金中の化合物相の存在が有害であるような用途もある。実施形態では、組成物中の化合物相の％は７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下であり、別の実施形態では１９％以下であり、別の実施形態では９％以下であり、別の実施形態では０．９％以下であり、さらに別の実施形態ではアルミニウムベースの合金から化合物相が欠落している。アルミニウムベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途がある。別の実施形態では、アルミニウムベース合金中の化合物相の％は、０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらには別の実施形態では７３％以上である。
上記のＡｌ合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を指す。
一実施形態では、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのアルミニウム合金の使用を指す。
本発明は、特定の軽元素および合金、特にＭｇ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎの特性から利益を得ることができる部品の製造に特に好適である。（銅と錫は、その密度から軽合金とはみなされないが、その拡散能力を考えると、本発明ではこのグループとみなされる）。この場合、アルミニウム合金に関する上記のすべては、範囲レベルの両方と、これらの元素の最大レベルおよび／または最小望ましい、／または好ましいに関する、特殊用途のアルミニウムベースの合金に言及したすべての段落で行われたコメントの両方に適用される。残りはもはやＡｌと少数元素ではなく、問題の元素（Ｍｇ／Ｌｉ／Ｃｕ／Ｚｎ／Ｓｎ）と少数元素で、％Ａｌの場合は同等に扱われることを考えると。あくまで％Ａｌと当該基本元素（Ｍｇ／Ｌｉ／Ｃｕ／Ｚｎ／Ｓｎ）の数値が交換されるだけである。
これまで述べてきたように、本発明では、電気的、磁気的、圧電的、焦電的、熱的などの特性を有する硬化性セラミック粒子なども組み込むことができる。また、非セラミック性の粒子を組み込んでもよい。これらの粒子は、用途の要求に応じて、異なる体積分率に組み込むことができ、さらには多数派とすることもできる。この意味で、金属成分が少数派である場合、それは通常バインダーと称されるが、それでも、記載された異なる種類の金属に対する本発明の要件が適用される。典型的な例は、硬質金属またはいわゆる炭化物のような複合材料の特性から利益を得る可能性のある用途、すなわち前項で説明したように大量の硬質粒子と金属バインダーを有する材料である。この場合、金属相の合金比率は、偏析の可能性の観点から、硬質粒子を組み込まずに、金属相のみを指す。したがって例えば本発明による金属バインダーを有する硬質金属の使用、すなわち特に本願明細書に従って記載された組成物によるバインダー粒子を有する硬質セラミック粒子の混合物の使用が有利である用途が存在する。
本発明に記載された金属粒子組成物のいくつかは、当該技術分野において未知の組成物であるため、それ自体で発明を構成することができる。
避難および／または保護ガス充填後もプロセスチャンバー内に残存する酸素を捕捉する目的で、組成物に組み込まれていてもいなくてもよい要素を、粒子形態で、または断片的に導入することが望ましい場合がある。例としては、それらの酸素飢餓物質、例えば、種々の希土類、スカンジウム、フランシウム、ルビジウム、ナトリウム、．．．が挙げられる。さらに一般的にはＴｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃａ、．．．であってもよい。
実施形態では、以下の組成を有するマグネシウムベース合金を指し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｓｉ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｃｕ：０－２０； ％Ｍｎ：０－２０；
％Ｚｎ：０－１５； ％Ｌｉ：０－１０； ％Ｓｃ：０－１０； ％Ｆｅ：０－３０；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－２０； ％Ｖ：０－１０；
％Ｔｉ：０－３０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｎ：０－８；
％Ｂ：０－５； ％Ａｌ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｎｉ：０－５０；
％Ｗ：０－１０； ％Ｔａ：０－５； ％Ｈｆ：０－５； ％Ｎｂ：０－１０；
％Ｃｏ：０－３０； ％Ｃｅ：０－２０； ％Ｇｅ：０－２０； ％Ｃａ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｄ：０－１０； ％Ｓｎ：０－４０； ％Ｃｓ：０－２０；
％Ｓｅ：０－１０； ％Ｔｅ：０－１０； ％Ａｓ：０－１０； ％Ｓｂ：０－２０；
％Ｒｂ：０－２０； ％Ｌａ：０－１０； ％Ｂｅ：０－１５； ％Ｍｏ：０－１０；
％Ｃ：０－５ ％Ｏ：０－１５
残りはマグネシウムと微量元素で構成されている。
ここでいう微量元素とは、リストにあるすべての元素のことである。Ｈ，Ｈｅ，Ｘｅ，Ｆ，Ｎｅ，Ｎａ，，Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ａｒ，Ｋ，Ｂｒ，Ｋｒ，Ｓｒ，Ｔｃ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉ，Ｂａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ．Ｐ，Ｐ，Ｐ，Ｐ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｌ，Ｐ，Ｐｌ，ＰＲｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ。本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、合金の生産コストを下げるなど、合金の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の生産に使用される合金元素やスクラップ中の不純物の存在に主に関連していることがありいる。
微量元素の存在がマグネシウムベース合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかありいる。一実施形態では、合計としてのすべての微量元素は、２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、さらには０．０６％未満の含有量を有する。微量元素がマグネシウムベース合金に存在しないことが好ましい、所定の用途のための用途さえある。
微量元素の存在が、マグネシウムベース合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減し、または他の任意の追加の有益な効果を達成し得る他の用途がある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらに０．０６％以下の含有量を有する。
マグネシウムベースの合金は、高いマグネシウム（％Ｍｇ）含有量を有することが有利であるが、マグネシウムが合金の大部分成分である必要はない用途が存在する。実施形態では％Ｍｇは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％を超え、別の実施形態では５３％を超え、別の実施形態では６９％超え、さらに別の実施形態では８７％超えである。実施形態において％Ｍｇは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｍｇは、マグネシウムベース合金中の多数決元素ではない。
本明細書で表される公称組成は、いくつかの相、重要な偏析などがあっても、より高い体積分率を有する粒子、及び／又は樹脂又は他の有機成分が存在する場合にはそれが除去された後の全体の最終組成を指すことができる。セラミック補強材、グラフェン、ナノチューブなどの非混和性粒子が存在する場合、これらは公称組成にカウントされない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに５４％以上の存在する低融点相を使用することである。いったん組み込まれ、本願明細書に記載のように測定された全体組成を評価する場合、得られるマグネシウム合金は一般に、０．８％以上の元素（この場合、％Ｇａ）、好ましくは２．２％以上、より好ましくは５．２％以上、さらに１２％以上の元素を有する。用途によっては、％Ｇａの全部または一部を％Ｂｉで置き換えることができ、％Ｇａ＋％Ｂｉについては本項で述べた量とすることができることが判明している。ある用途では、％Ｇａが存在しない全置換が有利である。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを、この段落に記載した量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで部分的に置換することも興味深いことが分かっている、この場合、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの場合である。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多く、問題の合金が十分に低い融点を持つことが条件となる。いくつかの用途では、上記合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別個の粒子で取り込まないことがより興味深い。用途によっては、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有率が５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらには９８％以上の、これらの元素を主に形成した粒子の使用がさらに興味深いものとなる。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存しいるが、いくつかの用途では、多くの場合、この段落で上述した範囲内で推移しいる。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を有する可能性のある酸化膜を破る可能性の高い低温で液相焼結を行うことである。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で所望の液相の体積含有量を制御するための平衡図で調整され、またこの合金の粒子の体積分率も制御される。特定の用途では、％Ｓｎおよび／または％Ｇａは、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができいる（つまり、％Ｓｎまたは％Ｇａを含まない合金を作ることができいる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することも可能である。
スカンジウム（Ｓｃ）の場合は、非常に興味深い機械的特性を達成することができいるが、コストが高いため、関心のある用途に必要な量を使用することが経済的な観点から興味深いからである。また、その高い脱酸力は、合金加工時に興味深いものであるが、性能を最大限に発揮させるための課題でもありいる。したがって、用途に応じて、この元素の含有量を０．６重量％以上、好ましくは１．１重量％以上、より好ましくは１．６重量％以上、さらには４．２％以上とすることが望ましい状況へと移行することができる。ある実施形態において、％Ｓｃが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では合金中に％Ｓｃが存在しないことが好ましい。
マグネシウム合金の用途によっては、ケイ素（％Ｓｉ）の存在が好ましく、典型的には０．２重量％以上、好ましくは１．２重量％以上、より好ましくは６重量％以上、さらには１１重量％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての元素と同様に、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、鉄（％Ｆｅ）の存在が望ましく、典型的には０．３重量％以上、好ましくは０．６％以上、より好ましくは１．２％以上、あるいは６％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、銅（％Ｃｕ）の存在が望ましく、典型的には０．０６重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには６％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、マンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、典型的には０．１重量％以上、好ましくは０．６％以上、より好ましくは１．２％以上、あるいは６％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によってはこの元素の存在はむしろ有害であり、その場合は０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらに好ましくは０．００４％未満の含有量が望ましいとされる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、アルミニウム（％Ａｌ）の存在が望ましく、典型的には０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、そのような場合には、１．８重量％未満の含有量が望ましく、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金の用途によっては窒素（％Ｎ）の存在が望ましく、通常０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは３．２％以上、さらには４．２％以上の含量が望ましいことが判明している。いくつかの用途では、マグネシウムによる粒子の圧密および／または高密度化が高い窒素含有量の雰囲気中で実施されることが興味深いので、特に圧密および／または高密度化（例えば、液相を伴うまたは伴わない焼結）が高温で行われる場合、窒素はマグネシウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物に元素として現れることがしばしば起こる。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらに好ましくは２．２％以上の窒素含有量を持たせることが有用であることが多い。ある実施形態において％Ｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｎが合金に含まれないことが好ましい。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、Ｓｎ（％Ｓｎ）の存在が望ましく、典型的には、実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、さらに別の実施形態では１１％以上の含有であることが見出されている。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、好ましくは０．２重量％未満、より好ましくは０．０８％未満、さらには０．００４％未満である。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、亜鉛の存在（％Ｚｎ）が望ましく、典型的には０．１重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、クロム（％Ｃｒ）の存在が望ましく、典型的には０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金の用途によっては、チタン（％Ｔｉ）の存在が望ましく、典型的には０．０５重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには４％以上であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、そのような場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望ましいとされる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がありいる。
マグネシウム合金の用途によっては、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在が望ましく、通常０．０５重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには４％以上であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
マグネシウム合金のいくつかの用途では、ホウ素（％Ｂ）の存在が望ましく、典型的には０．０５重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは０．４２％以上、さらには１．２％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．０８重量％未満、好ましくは０．０２％未満、より好ましくは０．００４％未満、さらには０．０００２％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または要素の公称不在である場合がある。
前の段落に記載された元素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが望まれるかもしれない。
一部の用途では、セシウム、タンタル、およびタリウムの過剰な含有は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃｓ＋％Ｔａ＋％Ｔｌの合計が０．２９以下、好ましくは０．１８％以下、より好ましくは０．８％以下、さらに０．０８％以下（この文書で量が上限として述べられているすべての例で、元素の０％の公称含有率または公称不在が可能なだけでなくしばしば好ましいように言及されていない）．
ある用途では、金と銀の過剰な含有は有害であり、これらの用途では％Ａｕ＋％Ａｇの合計が０．０９％未満、好ましくは０．０４％未満、より好ましくは０．００８％未満、さらには０．００２％未満であることが望ましいことが分かっている。ある実施形態において％Ａｕがある理由または別の理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ａｕが合金に存在しないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ａｇが有害であったり、ある理由または別の理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ａｇが合金に含まれていないことが好ましい。
ＧａとＡｌの含有量が高い（共に０．５％以上）場合、固溶体、析出物、または硬質第二相形成粒子のための硬化元素を持つことが望ましい場合があることが分かっている。この意味で、これらの用途のための合計％Ｍｎ＋％Ｓｉ＋％Ｆｅ＋％Ｃｕ＋％Ｃｒ＋％Ｚｎ＋％Ｖ＋％Ｔｉ＋％Ｚｒは、望ましくは０．００２重量％より大きく好ましくは０．０２％より大きく、より好ましくは０．３％より大きく、さらに１．２％より高いである。
％Ｇａの含有量が０．１％より低い場合、いくつかの用途では、固溶体、析出物または硬質第二相形成粒子のための硬化元素にある程度の制限があることが望ましい場合が多いことが判明している。この意味で、これらの用途では、％Ｃｕ＋％Ｓｉ＋％Ｚｎの合計は、望ましくは２１重量％未満、好ましくは１８％未満、より好ましくは９％未満、または３．８％未満である。ある実施形態において％Ｇａが何らかの理由で有害であるか最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｇａが合金に存在しないことが好ましい。
１％未満の含有率Ｇａと％Ｃｒの有意な存在（３％と５％の間）がある場合、いくつかのアプリケーションのために、しばしば固溶体または沈殿または形成硬質粒子の第二段階のための硬化元素を持つことが望ましいことが判明した。この意味で、これらの用途では、％Ａｌ＋％Ｃｕの合計は０．５２重量％を超えることが望ましく、好ましくは０．８２％より大きく、より好ましくは１．２％より大きく、さらに３．２％より大きい。および／または％Ｔｉ＋％Ｚｒの合計は０．０１２重量％、好ましくは００５５％より大きく、より好ましくは０．１２重量％、さらに高くすることが望ましいである。
いくつかの用途、特に高い機械的強度、高温に対する高い耐性、および／または高い耐食性を必要とする用途では、ガリウム（％Ｇａ）とスカンジウム（％Ｓｃ）の組み合わせが非常に有益であることが判明している。これらの用途では、％Ｓｃを０．１２重量％以上、好ましくは０．５２重量％以上、より好ましくは０．８２重量％以上、さらに１．２％以上含有することが望ましい場合が多く、同時に０．１２重量％超のＧａ、好ましくは０．５２重量％超、より好ましくは０．８％超、さらに好ましくは２．２％超、さらに高３．５％以上含有することが望まれている。これらのアプリケーションのいくつかのために、さらにアルミニウム（Ａｌ％）を有することも興味深いである、それはしばしば０．６重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは４．２％以上、さらに６％以上の％Ａｌを有することが望ましいである。これらの用途のいくつかについて、特に改善された耐腐食性が要求される場合、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在も興味深く、しばしば０．０６重量％を超える、好ましくは０．２２％を超える、より好ましくは０．５２％を超える、さらには１．２％を超えることが望まれる。明らかに、本明細書の他の全ての段落と同様に、任意の他の元素が、先行する段落および後続の段落に記載された量で存在することができる。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（ほとんど金属または金属間粒子のすべての平均組成を考慮）が重量で７０％よりも小さく、この体積（主合金元素の含有量が小さくなる体積）の量が全処理および後処理が終了した後にその元のサイズの少なくとも１１％減少する（金属および金属間成分のみを考慮）少なくとも１．２％が存在する。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、体積の少なくとも１，２％（金属および金属間成分のみを考慮する）において、重量濃度がこの元素の平均含有量（大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）よりも少なくとも２，２％大きい少なくとも１つの低融点元素が存在する。または一般に成形する前の段階で、この体積（少なくとも一つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、全ての加工と後処理が終了した後、元のサイズの少なくとも１１％に減少しいる。

【0995】

希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかあり、これらの用途のために、実施形態では、ＲＥは組成物から除外される。
上記のＭｇ合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態では、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのマグネシウム合金の使用について言及する。
実施形態では、以下の組成を有する銅ベース合金を指し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｓｉ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ａｌ：０－２０； ％Ｍｎ：０－２０；
％Ｚｎ：０－１５； ％Ｌｉ：０－１０； ％Ｓｃ：０－１０； ％Ｆｅ：０－３０；
％Ｐｂ：０－２０； ％Ｚｒ：０－１０； ％Ｃｒ：０－２０； ％Ｖ：０－１０；
％Ｔｉ：０－３０； ％Ｂｉ：０－２０； ％Ｇａ：０－６０； ％Ｎ：０－８；
％Ｂ：０－５； ％Ｍｇ：０－５０（俗に言う０－２０）； ％Ｎｉ：０－５０；
％Ｗ：０－１０； ％Ｔａ：０－５； ％Ｈｆ：０－５； ％Ｎｂ：０－１０；
％Ｃｏ：０－３０； ％Ｃｅ：０－２０； ％Ｇｅ：０－２０； ％Ｃａ：０－１０；
％Ｉｎ：０－２０； ％Ｃｄ：０－１０； ％Ｓｎ：０－４０； ％Ｃｓ：０－２０；
％Ｓｅ：０－１０； ％Ｔｅ：０－１０； ％Ａｓ：０－１０； ％Ｓｂ：０－２０；
％Ｒｂ：０－２０； ％Ｌａ：０－１０； ％Ｂｅ：０－１５； ％Ｍｏ：０－１０；
％Ｃ：０－５ ％Ｏ：０－１５
残りは銅と微量元素で構成
ここでいう微量元素とは、リストにあるすべての元素のことである。Ｈ，Ｈｅ，Ｘｅ，Ｆ，Ｎｅ，Ｎａ，，Ｐ，Ｓ，Ｃｌ，Ａｒ，Ｋ，Ｂｒ，Ｋｒ，Ｓｒ，Ｔｃ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉ，Ｂａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ．Ｐ，Ｐ，Ｐ，Ｐ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，Ｐｌ，ＰｌＲｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｒｎ、Ｆｒ、Ｒａ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍｄ、Ｎｏ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ。本発明者は、本発明の一部の用途では、微量元素の含有量を、単独および／または組み合わせで、１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満の重量量に制限することが重要であることを見いだした。
微量元素は、合金の生産コストを下げるなど、合金の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の生産に使用される合金元素やスクラップ中の不純物の存在に主に関連していることがありいる。
微量元素の存在が銅ベース合金の全体的な特性に悪影響を及ぼすような用途がいくつかありいる。ある実施形態では、全ての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有率を有している。銅ベース合金に微量元素が含まれないことが好ましい、所定の用途が存在することさえある。
微量元素の存在は、鉄ベース合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを削減し、または他の任意の追加の有益な効果を達成することができる他の用途がありいる。ある実施形態では、個々の微量元素は、２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有量を有している。
銅ベースの合金は、高い銅（％Ｃｕ）含有量を持つことが有利な用途がありいるが、銅が合金の大半の成分である必要はではない。一実施形態では％Ｃｕは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらに別の実施形態では８７％以上とすることが可能である。実施形態において％Ｃｕは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｃｕは、銅ベース合金中の多数決元素ではない。
本明細書で表現される公称組成は、いくつかの相、重要な偏析などがあっても、樹脂または他の有機成分（存在する場合）が除去されると、体積分率が高い粒子および／または全体の最終組成を指すことができる。セラミック補強材、グラフェン、ナノチューブなどの非混和性粒子が存在する場合、これらは公称組成にカウントされない。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに５４％以上の存在する低融点相を使用することである。一旦組み込まれ、本願明細書に記載のように測定された全体の組成を評価する場合、得られる銅合金は一般に、元素（この場合％Ｇａ）が０．８％以上、好ましくは２．２％以上、より好ましくは５．２％以上、さらに１２％以上存在することになる。一部の用途では、％Ｇａの全部または一部を、本項で述べた％Ｇａ＋％Ｂｉの量でＢｉ％に置き換えることができることが分かっている。一部の用途では、Ｇａが存在しない全置換が有利である。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を、この段落に記載した量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換することも興味深いことが判明している、この場合％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎについて。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多く、問題の合金が十分に低い融点を持つことが条件となる。いくつかの用途では、上記合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別個の粒子で取り込まないことがより興味深い。用途によっては、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有率が５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらには９８％以上の、これらの元素を主に形成した粒子の使用がさらに興味深いものとなる。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存しいるが、いくつかの用途では、多くの場合、この段落で上述した範囲内で推移しいる。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を有する可能性のある酸化膜を破る可能性の高い低温で液相焼結を行うことである。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で所望の液相の体積含有量を制御するための平衡図で調整され、またこの合金の粒子の体積分率も制御される。特定の用途では、％Ｓｎおよび／または％Ｇａは、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができいる（つまり、％Ｓｎまたは％Ｇａを含まない合金を作ることができいる）。また、Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素を重要な含有量とすることも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。
スカンジウム（Ｓｃ）の場合は、非常に興味深い機械的特性に到達することができいるが、そのコストは、関心のある用途に必要な量を使用することが経済的観点から興味深いので、例証されている。また、その高い脱酸力は、合金加工時に興味深いものであるが、性能を最大限に発揮させるための課題でもありいる。したがって、用途に応じて、この元素の含有量を０．６重量％以上、好ましくは１．１重量％以上、より好ましくは１．６重量％以上、さらには４．２％以上とすることが望ましい状況へと移行することができる。また、ある実施形態において％Ｓｃが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｓｃが合金中に存在しないことが好ましい。
銅合金の用途によっては、ケイ素（％Ｓｉ）の存在が望ましく、通常０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためのすべての元素と同様に、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
銅合金のいくつかの用途では、鉄（％Ｆｅ）の存在が望ましく、典型的には０．３重量％以上、好ましくは０．６％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには６％以上の含有量であることが分かっている。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または元素の公称不在である場合がある。
銅合金のいくつかの用途では、銅の存在（％Ｃｕ）が望ましく、典型的には０．０６重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには６％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
銅合金のいくつかの用途では、マンガン（％Ｍｎ）の存在が望ましく、典型的には０．１重量％以上、好ましくは０．６％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには６％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合は０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望ましいとされる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
銅合金の用途によっては、アルミニウム（Ａｌ）の存在が望ましく、典型的には０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上であることが分かっている。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、そのような場合には、１．８重量％未満の含有量が望ましく、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合がある。
銅合金の用途によっては、窒素（％Ｎ）の存在が望ましく、通常０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは３．２％以上、さらには４．２％以上の含有量であることが判明している。ある用途では、銅を含む粒子の圧密及び／又は高密度化が高い窒素含有量の雰囲気中で行われることが興味深いので、特に圧密及び／又は高密度化（例えば、液相を伴う又は伴わない焼結）が高温で行われる場合、しばしば反応が起こり、窒素は銅及び／又は窒化物を形成する他の元素と反応するので最終組成物に元素として出現することになる。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することが有用であることが多い。ある実施形態において、％Ｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｎが合金に含まれないことが好ましい。
銅合金の用途によっては、Ｓｎ（％Ｓｎ）の存在が好ましく、ある実施形態では０．２重量％以上、別の実施形態では好ましくは１．２％以上、別の実施形態ではより好ましくは６％以上、さらに別の実施形態では１１％以上であることが判明している。対照的に、いくつかの用途では、この元素の存在はむしろ有害であり、それらの場合、実施形態では１．８重量％未満の含有量が望まれ、好ましくは０．２重量％未満、より好ましくは０．０８％未満、さらには０．００４％未満とすることが可能である。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で生じるように、所望の公称含有量が０％または要素の公称不在である場合が存在する。
銅合金のいくつかの用途では、亜鉛の存在（％Ｚｎ）が望ましく、典型的には０．１重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
銅合金の用途によっては、クロム（％Ｃｒ）の存在が望ましく、通常０．２重量％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは６％以上、さらには１１％以上の含有量であることが分かっている。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
銅合金の用途によっては、チタン（％Ｔｉ）の存在が望ましく、通常０．０５重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには４％以上であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
銅合金の用途によっては、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在が望ましく、通常０．０５重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは１．２％以上、さらには４％以上であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．２重量％未満、好ましくは０．０８％未満、より好ましくは０．０２％未満、さらには０．００４％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての元素で生じるように、望ましい公称含有量が０％または元素の公称不在である場合がある。
銅合金の用途によっては、ホウ素（％Ｂ）の存在が望ましく、典型的には０．０５重量％以上、好ましくは０．２％以上、より好ましくは０．４２％以上、さらには１．２％以上の含有量であることが判明している。一方、用途によっては、この元素の存在はむしろ有害であり、その場合には、０．０８重量％未満、好ましくは０．０２％未満、より好ましくは０．００４％未満、さらには０．０００２％未満の含有量が望まれる。明らかに、特定の用途のためにすべての要素で発生するように、望ましい公称含有率が０％または要素の公称不在である場合がある。
前の段落に記載された元素は、予想されるように、別々に、またはそれらのいくつかの組み合わせ、あるいはそれらのすべての組み合わせが望まれるかもしれない。
一部の用途では、セシウム、タンタル、タリウムの過剰な含有は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃｓ＋％Ｔａ＋％Ｔｌの合計が０．２９以下、好ましくは０．１８％以下、より好ましくは０．８％以下、さらに０．０８％以下（本書で量が上限として述べられているすべての例のように、言及しないが、要素の公称含有率０％、公称不在は可能なだけではなく望ましい場合が多い）．．．であることが望まれる。
用途によっては、金と銀の過剰な含有は有害であることが分かっており、これらの用途では％Ａｕ＋％Ａｇの合計が０．０９％以下、好ましくは０．０４％以下、より好ましくは０．００８％以下、さらには０．００２％以下であることが望まれる。ある実施形態において、％Ａｕが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ａｕが合金に含まれていないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ａｇが有害であったり、ある理由または別の理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ａｇが合金に含まれていないことが好ましい。
ＧａとＭｇの含有量が高い（共に０．５％以上）場合、固溶体、析出物、または硬い第二相形成粒子のための硬化元素を持つことが望ましい場合があることが分かっている。この意味で、これらの用途のための合計％Ｍｎ＋％Ｓｉ＋％Ｆｅ＋％Ａｌ＋％Ｃｒ＋％Ｚｎ＋％Ｖ＋％Ｔｉ＋％Ｚｒは、望ましくは０．００２重量％より大きく好ましくは０．０２％より大きく、より好ましくは０．３％より大きく、さらに１．２％より高いである。
％Ｇａの含有量が０．１％より低い場合、いくつかの用途では、固溶体、析出物または硬質第二相形成粒子のための硬化元素にある程度の制限があることが望ましい場合が多いことが判明している。この意味で、これらの用途では、％Ａｌ＋％Ｓｉ＋％Ｚｎの合計は２１重量％未満が望ましく、好ましくは１８％未満、より好ましくは９％未満または３．８％未満である。ある実施形態において、％Ｇａが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｇａが合金に含まれないことが好ましい。
Ｇａが１％を下回り、Ｃｒが３％から５％の間で有意に存在する場合、固溶または析出または硬質粒子形成のための硬化元素を第２段階に含有することが望ましい場合があることが判明している。この意味で、これらの用途では、％Ｍｇ＋％Ａｌの合計は、望ましくは０．５２重量％を超え、好ましくは０．８２％を超え、より好ましくは１．２％を超え、さらに３．２％を超える。および／または％Ｔｉ＋％Ｚｒは、望ましくは０．０１２重量％を超え、好ましくは００５５％を超え、より好ましくは０．１２重量％、さらに高く０．５５％以上である。
ある種の用途、特に高い機械的強度、高温に対する高い耐性、および／または高い耐食性を必要とする用途では、ガリウム（％Ｇａ）とスカンジウム（％Ｓｃ）の組み合わせが非常に有益であることが判明している。これらの用途では、Ｓｃを０．１２％ｗｔ％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８２％以上、さらに好ましくは１．２％以上含有することが望ましい場合が多く、同時にＧａを０．１２％ｗｔ％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８％、さらに好ましくは２．２％以上、さらに好ましくは３．５％以上含有することが望まれる。これらのアプリケーションのいくつかのために、さらにマグネシウム（％Ｍｇ）を有することも興味深い、それはしばしば０．６重量％を超える％Ｍｇを有することが望ましく、好ましくは１．２％を超え、より好ましくは４．２％を超え、さらに６％を超える。これらの用途のいくつかについて、特に改善された耐腐食性が要求される場合、ジルコニウム（％Ｚｒ）の存在も興味深く、しばしば０．０６重量％を超える量、好ましくは０．２２％超、より好ましくは０．５２％超、さらに１．２％超の量とすることができる。明らかに、本明細書の他の全ての段落と同様に、任意の他の元素が、先行する段落および後続の段落に記載される量で存在してもよい。
ＡｇやＭｎなど、特定の用途、特に特定のＧａ含有量に対して有害な元素がいくつかあり、これらの用途では、％Ｇａが４．３％～１６．７％の間の実施形態では、％Ａｇは１８．８％以下、あるいは組成物にＡｇは存在しないことさえある。４．３％から１６．７％の間の％Ｇａを持つ別の実施形態では、％Ａｇは４４％以上である。４．３％～１２．７％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｍｎは７．８％以下であるか、あるいはＭｎは組成物から欠落してさえいる。４．３％～１２．７％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においてさえ、％Ｍｎは１４．８％を超える。％．１．５％～４．１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ａｇは５．８％以下であるか、あるいはＡｇは組成物から欠落してさえいる。１．５％～４．１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においてさえ、％Ａｇは１０．８％を超えている。
このような用途のために、％Ｇａが０．０００８％から６．３％の間の実施形態では、Ｐ、Ｓ、Ａｓ、ＰｂおよびＢの少なくとも１つは組成物に含まれない。
ある用途では、Ｐのような元素の特定の含有量は、特に特定のＦｅおよび／またはＣｏの含有量に対して有害である可能性があることが判明している。０．００８７％から３．８％の間の％Ｆｅを有する実施形態では、これらの用途のために、％Ｐは０．００８７％より低く、あるいは組成物からＰが欠落してさえいる。０．００８７％と３．８％の間の％Ｆｅを有する別の実施形態では、％Ｐは０．１７％より高く、０．００８７％と３．８％の間の％Ｆｅを有する別の実施形態では、％Ｐは０．３５％より高く、０．００８７％と３．８％の間の％Ｆｅを有する別の実施形態では、％Ｐは０．１７％より高く、０．００８７％と３．８％の間の％Ｆｅを有する別の実施形態では、％Ｆｅは０．３５％より高くなる。Ｃｏが０．００８７％から３．８％の間の別の実施形態では、％Ｐは０．００８％より低く、組成物中に存在しないことさえある。Ｃｏが０．００８７％から３．８％の間の別の実施形態においても、％Ｐは０．６８％より高い。
組成物中のＳｉ、Ｐ、ＳｎおよびＦｅの存在が、銅ベース合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途があり、特に特定のＮｉおよび／またはＺｎの含有量に対して有害である。０．３４％から５．２％の間の％Ｎｉを有する実施形態では、％Ｓｉは０．０３％以下であるか、組成物から存在しないか、または％Ｓｉは２．３％以上である。０．０８７％～３２．８％の間の％Ｎｉを有する別の実施形態においても、％Ｐは組成物から０．０８７％未満または存在しないか、％Ｐは０．４８％以上であり、および／または％Ｓｎは０．０８％未満または存在しないか、％Ｓｎは３．８７％以上である。０．８７％から２．８％の間の％Ｎｉを有する別の実施形態では、％Ｆｅは１．２２％未満または組成物中に存在しないか、％Ｆｅは３．２４％以上である。０．０８７％から４．２％の間の％Ｚｎを有する別の実施形態でも、％Ｓｉは４．１％以下であるか、または％Ｓｉは６．１％より高い。銅合金がＺｎを含む別の実施形態では、％Ｐが組成物中に存在しないか、％Ｐが４５ｐｐｍ以上である。
特定の用途で有害なＰ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｂｉなどの元素があり、これらの用途のために、一実施形態ではＰ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｂｉの少なくとも１つが組成物から除かれている。
組成物中のＮｂおよびＴｉの存在が、銅ベース合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途があり、特に特定のＦｅおよび／またはＣｒ含有量について有害である。０．００８６％を超える％Ｆｅ及び／又は％Ｃｒを有する実施形態では、％Ｎｂ及び／又は％Ｔｉは０．０８７％以下であるか又は組成物中に存在しないことさえある。
Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｄ及びＳｉのようないくつかの元素は、特定の用途、特に特定のＧａ、Ｇｅ及びＳｂ含有量に対して有害である；Ｇａ及び／又はＧｅ及び／又はＳｂを含む実施形態におけるこれらの用途に対して、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｄ及びＳｉの少なくとも１つは組成物から欠落している。
ある用途では、Ｉｎ、Ｅｕ、Ｔｍ、Ｃｒ、Ｃｏ、ＢおよびＳｉなどの元素の特定の含有量は、特に特定のＧａ含有量に対して有害である場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｇａが０．０８７％から０．３１％の間の実施形態では、％Ｃｒは０．７７％より低く、および／または％Ｃｏは０．９７％より低く、あるいはそれらの少なくとも１つが組成物から欠落している。０．０８７％と０．３１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｃｒは１．７７％より高く、および／または％Ｃｏは１．９７％より高い。２．３７％から７．３１％の間の％Ｇａを有する実施形態では、％Ｓｉは１７．７％より低く、および／または％Ｂは１．２７％より低く、あるいはそれらの少なくとも１つは組成物から欠落している。２．３７％～６．３１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｓｉは２７．７％より高く、及び／又は％Ｂは５．１７％より高い。０．３７％から１．３１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においてさえ、％Ｉｎは、組成物から存在しなくても４．７％より低い。０．３７％から１．３１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｉｎは１１．７％より高い。０．０２５％と０．０６１％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｅｕは０．０２５％以下、および／または％Ｔｍは０．０１５％以下、あるいはそれらの少なくとも１つが組成物から欠落してさえいる。０．０２５％と０．０６１％の間の％Ｇａを有する実施形態では、％Ｅｕは０．０５１％以上、および／または％Ｔｍは０．０４１％以上である。
実施形態では、粉末の混合物を作るとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（主に金属または金属間化合物粒子の平均組成を考慮）が重量で７０％より小さく、この体積の量（主合金元素の含有量が小さくなる体積）が全処理および後処理が終了した後に元のサイズの少なくとも１１％減少する（金属および金属間化合物を考慮に入れた）少なくとも１．２％が存在しいる。
実施形態では、少なくとも１つの低融点元素が存在し、その重量濃度は、この元素の平均含有量（すべての大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮）よりも少なくとも２，２％大きく、少なくとも１．粉末の混合物を作るとき、または一般にプロセスの成形段階の前に、体積（金属および金属間化合物のみを考慮）の２％で、この体積（少なくとも１つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、全体の処理および後処理が終了した後、元のサイズの少なくとも１１％減少している。
Ｃｏのように、特定の用途、特に特定のＡｌ含有量に対して有害な元素がいくつかある。これらの用途に対して、％Ａｌが５．３％から１４．３％の間の実施形態では、％Ｃｏは０．３７％より低く、組成物に存在しないことさえある。別の実施形態では、％Ａｌが５．３％から１４．３％の間で、％Ｃｏは３．３７％より高い。
希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかありいるが、これらの用途のために、実施形態では、ＲＥは組成物から除外されている。
上記のＣｕ合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、金属製又は少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための銅合金の使用について言及するものである。
本発明は、高い機械的耐性を有する鉄系合金の恩恵を受けることができる用途に特に適している。高い機械的強度を有する鉄ベースの合金の恩恵を受けることができる多くの用途があり、いくつか挙げると、構造要素（輸送産業、建設、エネルギー変換．．．）、工具（金型、ダイ、．．．）、ドライブまたは機械要素、などである。合金の設計と処理これらの鉄基合金の高強度の特定のルールを適用すると、高い環境耐性（酸化、腐食、．．．への抵抗）を提供することができる。特に、それは以下に表される組成を有するコンポネントを構築するために特に適している。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有する鉄基合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０．１５－４．５ ％Ｃ ＝０．１５－２．５ ％Ｎ ＝０－２ ％Ｂ ＝０－３．７
％Ｃｒ＝０．１－２０ ％Ｎｉ＝３－３０ ％Ｓｉ＝０．００１－６ ％Ｍｎ＝０．００８－３
％Ａｌ＝０．２－１５ ％Ｍｏ＝０－１０ ％Ｗ＝０－１５ ％Ｔｉ＝０－８
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－１２ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－１２
％Ｎｂ＝０－１０ ％Ｃｕ＝０－１０ ％Ｃｏ＝０－２０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－２０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｌａ＝０－５ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５
残りは鉄（Ｆｅ）と微量元素で構成される
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂである。
特徴
Ｃｒ＋％Ｖ＋％Ｍｏ＋％Ｗ＋％Ｇａ＞３および
Ａｌ＋％Ｍｏ＋％Ｔｉ＋％Ｇａ＞１．５
という但し書きがある。
Ｃｅｑ＝０．４５－２．５のとき、％Ｖ＝０．６－１２；または
Ｃｅｑ＝０．１５－０．４５のとき，％Ｖ＝０．８５－４；または
Ｃｅｑ＝０．１５－０．４５のとき，％Ｔｉ＋％Ｈｆ＋％Ｚｒ＋％Ｔａ＝０．１－４；または
Ｇａ＝０．０１－１５。
鉄系合金は、高い鉄（％Ｆｅ）含有量を有することが有利であるが、鉄が合金の大部分である必要はない用途が存在する。一実施形態では％Ｆｅは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％を超え、別の実施形態では５３％を超え、別の実施形態では６９％を超え、さらに別の実施形態では８７％である。実施形態において％Ｆｅは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｆｅは、鉄基合金中の多数決元素ではない。
この文脈では、微量元素は、リストの任意の元素を指す。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ．などの元素。Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。
微量元素の存在が鉄ベース合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかある。ある実施形態では、全ての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有量を有する。鉄基合金に微量元素を含まないことが好ましい、所定の用途もある。
微量元素の存在は、鉄基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減し、または他の任意の追加の有益な効果を達成することができる他の用途がある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、更に０．０６％以下の含有率を有する。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは１４％以上、さらに１９％以上の存在する低融点相を使用することである。一旦組み込まれ、本願明細書に記載のように測定された全体組成を評価する場合、得られる鉄合金は一般に、元素（この場合％Ｇａ）が０．２％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは２．２％以上、さらに６％以上である。ある種の用途では、Ｇａを四面体間隙にのみ有する粒子の使用が特に興味深く、すべての間隙に用いる必要はなく、これらの用途では％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望ましいである。いくつかの用途では、％Ｇａは、％Ｇａ＋％Ｂｉについてこの段落に記載された量で％Ｂｉによって全体的または部分的に置き換えられることが見出されている。いくつかの用途では、％Ｇａの不在を意味する全置換が有利である。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを、この段落に記載した量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで部分的に置換することも興味深いことが分かっている、この場合、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの場合である。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多く、問題の合金が十分に低い融点を持つことが条件となる。いくつかの用途では、上記合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別個の粒子で取り込まないことがより興味深い。用途によっては、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有率が５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらには９８％以上の、これらの元素を主に形成した粒子の使用がさらに興味深いと思われいる。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存しいるが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移しいる。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を有する可能性のある酸化膜を破る可能性の高い低温で液相焼結を行うことである。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で所望の液相の体積含有量を制御するための平衡図で調整され、またこの合金の粒子の体積分率も制御される。特定の用途では、％Ｓｎおよび／または％Ｇａは、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができいる（つまり、％Ｓｎまたは％Ｇａを含まない合金を作ることができいる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のための好ましい合金元素のいずれかを使用することもできいる。
ある用途では、ニッケル（％Ｎｉ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｎｉ含有量は２４％未満、より好ましくは１２％未満、さらには７．５％未満が望ましい。対照的に、６重量％より高い、より好ましくは８％より高い、さらには１６％より高い用途では、高レベルでのニッケル存在が望ましいとされるものが存在する。ある実施形態において、％Ｎｉが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｎｉが合金に存在しないことが好ましいとされる。
用途によっては、クロムの過剰な含有は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃｒ含有量は１４重量％未満、好ましくは９．８重量％未満、より好ましくは８．８重量％未満、さらには６％未満であることが望ましいとされている。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、１．２重量％を超える量が望ましく、好ましくは５．５重量％を超え、より好ましくは７％を超え、別の実施形態では１６％をも超える量となる。ある実施形態において％Ｃｒが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｃｒが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ａｌ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、更に０．８％未満であることが望ましいである。これとは対照的に、特に高硬度および／または耐環境性が要求される場合、より高いレベルでのアルミニウムの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは８．２重量％以上、さらには１２％以上の量が望ましいとされている。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために用いられ、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きい。ある実施形態において、％Ａｌが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ａｌが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、アルミニウム含有率（％Ａｌ）とガリウム含有率（％Ｇａ）の間にある種の関係があることが興味深い。仮に％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望ましいとされる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を有することが望ましい。ある用途では、％Ｇａの一部を％Ｂｉ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎ，％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換し、ｓとＴの定義に、％Ｇａを合計で置換することが興味深いことさえ分かってきた。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、元素のいずれかがなく、０％の公称含有量を有する可能性がありいる、これは問題の元素が何らかの理由で有害または最適ではない所定のアプリケーションに有利である場合である。）
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、１．８重量％未満、好ましくは０．９重量％未満、より好ましくは０．５８重量％未満、さらには０．４４％未満の％Ｃ含有量が望ましいと言われている。これに対して、より高いレベルでの炭素の存在が望ましい用途もありいる。これらの用途では、０．２７重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．５２重量％を超え、より好ましくは０．８２重量％を超え、さらに１．２％を超える量が望ましいである。ある実施形態において、％Ｃが何らかの理由で有害であったり、最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｃが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｂの含有量は１．８％以下、好ましくは０．９％以下、より好ましくは０．０６％以下、さらに好ましくは０．００６％以下であることが望まれる。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途があり、これらの用途では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらには１．２％以上である。ある実施形態において％Ｂが有害であったり、ある理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｂが合金に存在しないことが好ましい。
窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい（不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらに０．００００８％未満の含有量を超えて取り除くことは経済的に実行できない場合がありいる）用途があることが分かっている。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、それはその不在が好ましい（それは不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらには０．００００８％未満の含有量を超えて取り除く経済的に実行できない場合がありいる）アプリケーションがあることが見出されている。ある実施形態において、％Ｂが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｂが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、チタン（％Ｔｉ）、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｔｉ＋％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらに０．８％未満が望ましいと言われている。これに対して、これらの元素のいくつかをより高いレベルで存在させることが望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、％Ｔｉ＋％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、好ましくは１．２重量％より大きく、より好ましくは６％を超え、または１２％さえ超えることが望ましい。ある実施形態において％Ｔｉがある理由または別の理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｔｉが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｍｏ＋１／２％Ｗの含有量は１４重量％未満、好ましくは９％未満、より好ましくは４．８％未満、さらに１．８％未満が望ましいである。一方、モリブデンとタングステンがより高いレベルで存在することが望ましい用途もあり、これらの用途では％Ｍｏ＋１／２％Ｗの量が１．２重量％を超えることが望ましく、好ましくは３．２重量％より多く、より好ましくは５．２重量％、さらには１２％より多く存在すること。ある実施形態において％Ｍｏが何らかの理由で有害または最適でない場合、これらの用途では％Ｍｏが合金に含まれていないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｗが有害であったり、ある理由から最適でない場合、これらの用途では％Ｗが合金に存在しないことが好ましい。
用途によっては、バナジウムの過剰な存在（％Ｖ）が有害となる場合があり、これらの用途では、％Ｖ含有量は９．８重量％未満、好ましくは１．８重量％未満、より好ましくは０．７８重量％未満、さらには０．４５％未満が望ましいことが判明している。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは２．２重量％を超える量、より好ましくは４．２重量％を超える量、さらには１０．２％を超える量が望ましい。ある実施形態において、％Ｖが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｖが合金に含まれないことが好ましい。
低融点元素としてアルミニウムを使用する場合や、マグネシウムなど空気と接触すると急速に酸化する他のタイプの粒子を低融点元素として使用する場合など、いくつかの用途がある。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として導入される）、％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらの用途ではしばしば０．００１％以上の含有量が望まれるが、望ましくは０．０２％より大きく、さらに望ましくは０．１２％以上で、さらに３．６％を超えてもよい。
いくつかのアプリケーションでは、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化が高い窒素含有量の雰囲気で実施されることは興味深いことで、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体の有無にかかわらず焼結）段階が高温で発生した場合、窒素はアルミニウムおよび／または他の元素と反応し窒化物を形成し、したがって最終組成物の成分として現れる。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
特定の用途、特に特定のＣｒおよび／またはＣ含有量に対して有害なＳｎのようないくつかの元素がある。これらの用途に対して、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間の実施形態では、％Ｓｎは０．０８７％以下であるか組成物に存在さえしない、さらに別の実施形態では、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間、％Ｓｎは０．９２％以上である。
組成物中のＳｉおよびＢの存在が、特に特定のＣｕおよび／またはＢの含有量に対して、鋼の全体的な特性に対して有害であるいくつかの用途がある。これらの用途のために、％Ｃｕが０．０９７原子％（ａｔ．％）と３．３３ａｔ．％の間の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は４．７７ａｔ．％以下であり、別の実施形態では％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１以下である。３３ａｔ．％、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが２．４ａｔ．％以下、および／または％Ｓｉが５．７７ａｔ．％以下、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが１６．２ａｔ．％以上、および／または％Ｓｉが２７．２ａｔ．％以上となりいる。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂと％Ｓｉの合計含有量は３１ａｔ．％以上である。別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは４．２ａｔ．％以下、および／または％Ｓｉは８．７７ａｔ．％以下、別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは９．２ａｔ．％以上、および／または％Ｓｉは１７．２ａｔ．％以上である。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下、０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２％以上、さらに０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは３２．２ａｔ．％以上となる。０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下であり、０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２ａｔ．％より上である。０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１．３３ａｔ．％未満であり、０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は３３．３３ａｔ．％超である。
用途によっては、ＳｉやＢなどの元素の含有量が、特にＡｌやＧａの含有量によって不利になる場合があることが判明している。このような用途では、％Ａｌが１．８７ａｔ．と１６．６ａｔ．％の間であり、％Ｂは３．８７％より低い。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間にある別の実施形態では、％Ｂは２３．８７％より高い。１．８７ａｔ．％の間の％Ａｌを有する別の実施形態においてさえ、％Ｂは２３．８７％より高い。と１６．６ａｔ．％の間、及び／又は、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においても、％Ｂは１．３３ａｔ．％以下であり、及び／又は、％Ｓｉは０．４３ａｔ．％以下である。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間、および／または、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａ、％Ｂは１１．３３ａｔ．％以上、および／または、％Ｓｉは５．４３ａｔ．％以上とすることができいる。
Ｃｏのように、特定の用途、特に特定のＮｉ含有量に対して有害な元素もある。これらの用途では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間の実施形態では、％Ｃｏは１２．６％よりも低い。また、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間の別の実施形態においても、％Ｃｏは２６．６％より高くなる。
実施形態では、粉末の混合物を作るとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（ほとんど金属または金属間粒子のすべての平均組成を考慮）が重量で７０％より小さい体積（金属および金属間成分のみを考慮）が少なくとも１．２％あり、全処理および後処理が終了した後にこの体積（主合金元素の含有量が小さくなる体積）が元のサイズの少なくとも１１％減少している。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、体積の少なくとも１，２％（金属および金属間成分のみを考慮する）において、重量濃度がこの元素の平均含有量（大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）よりも少なくとも２，２％大きい少なくとも１つの低融点元素が存在する。または一般に成形する前の段階で、この体積（少なくとも一つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、全ての加工と後処理が終了した後、元のサイズの少なくとも１１％に減少しいる。
希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかあり、これらの用途のために、実施形態ではＲＥは組成物から除外される。
上記のＦｅ合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための鉄合金の使用について言及するものである。
本発明は、工具鋼の特性から利益を得る用途に非常に興味深いものである。工具鋼粒子を装填した放射線を重合することができる樹脂の製造は、本発明のさらなる実施態様である。この意味で、それらは、以下に記載される組成物を有する工具鋼の粒子、または本明細書に解釈される方法で以下に記載される組成物中の他の結果と組み合わされる粒子とみなされる。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有する鉄ベース合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０．１５－３．５ ％Ｃ ＝０．１５－３．５ ％Ｎ ＝０－２ ％Ｂ ＝０－２．７
％Ｃｒ＝０－２０ ％Ｎｉ＝０－１５ ％Ｓｉ＝０－６ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｍｏ＝０－１０ ％Ｗ＝０－１５ ％Ｔｉ＝０－８
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－６ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－１２
％Ｎｂ＝０－１０ ％Ｃｕ＝０－１０ ％Ｃｏ＝０－２０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－２０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｌａ＝０－５ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５
鉄（Ｆｅ）および微量元素からなる残部
ここで
％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ，
特徴
Ｃｒ＋％Ｖ＋％Ｍｏ＋％Ｗ＋％Ｎｂ＋％Ｔａ＋％Ｚｒ＋％Ｔｉ＞３
鉄系合金は、鉄（％Ｆｅ）を多く含むことが有利な用途がありいるが、必ずしも鉄が合金の主成分である必要はではない。一実施形態では％Ｆｅは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％を超え、別の実施形態では５３％を超え、別の実施形態では６９％超え、さらに別の実施形態では８７％超である。実施形態において％Ｆｅは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｆｅは、鉄基合金中の多数決元素ではない。
この文脈では、微量元素は、リストの任意の元素を指す。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ．などの元素。Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。
微量元素の存在が鉄ベース合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかある。ある実施形態では、全ての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有量を有する。鉄基合金に微量元素を含まないことが好ましい、所定の用途もある。
微量元素の存在は、鉄基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減し、または他の任意の追加の有益な効果を達成することができる他の用途がある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、更に０．０６％以下の含有率を有する。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは１４％以上、さらに１９％以上の存在する低融点相を使用することである。一旦組み込まれ、本願明細書に記載のように測定された全体組成を評価する場合、得られる鉄合金は一般に、元素（この場合％Ｇａ）が０．２％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは２．２％以上、さらに６％以上である。ある種の用途では、Ｇａを四面体間隙にのみ有する粒子の使用が特に興味深く、すべての間隙に用いる必要はなく、これらの用途では％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望ましいとされている。いくつかの用途では、％Ｇａは、％Ｇａ＋％Ｂｉについてこの段落に記載された量で％Ｂｉによって全体的または部分的に置き換えられることが見出されている。ある用途では、％Ｇａが存在しない全置換が有利である。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを、この段落に記載した量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで部分的に置換することも興味深いことが分かっている、この場合％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎについてである。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多く、問題の合金が十分に低い融点を持つことが条件となる。いくつかの用途では、上記合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別個の粒子で取り込まないことがより興味深い。用途によっては、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有率が５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらには９８％以上の、主にこれらの元素で形成された粒子の使用がさらに興味深いである。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を有する可能性のある酸化膜を破る可能性の高い低温で液相焼結を行うことである。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で所望の液相の体積含有量を制御するための平衡図で調整され、またこの合金の粒子の体積分率も制御される。特定の用途では、％Ｓｎおよび／または％Ｇａは、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができいる（つまり、％Ｓｎまたは％Ｇａを含まない合金を作ることができいる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のための好ましい合金元素のいずれかを使用することもできいる。
ある種の用途では、ニッケル（％Ｎｉ）の過剰な含有は有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｎｉ含有量は８％未満、好ましくは２．８％未満、より好ましくは１．８％未満、さらに０．００８％未満が望ましいとされる。これとは対照的に、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい用途もありいる。また、ある実施形態において、％Ｎｉが何らかの理由で有害であったり、最適でない用途もある。
これとは対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では１．２重量％を超える量が望ましく、好ましくは５．５重量％を超え、より好ましくは７重量％を超え、別の実施形態では１６％さえ超える量が望ましいことが分かっている。ある実施形態において％Ｃｒが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｃｒが合金に含まれていないことが好ましい。
用途によっては、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量は１４重量％未満、好ましくは９重量％未満、より好ましくは４．８重量％未満、さらに１．８％未満が望ましいとされる。これに対して、モリブデンとタングステンがより高いレベルで存在することが望ましい用途があり、これらの用途では、１．２重量％を超える％Ｍｏ＋１／２％Ｗの量が望ましく、好ましくは３．２重量％を超え、より好ましくは５．２％を超え、１２％さえ超える量となる。ある実施形態において％Ｍｏが何らかの理由で有害または最適でない場合、これらの用途では％Ｍｏが合金に存在しないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｗが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｗが合金に含まれていないことが好ましいとされている。
ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃｅｑ含有量は２．４％未満、好ましくは１．８％未満、より好ましくは０．９％未満、さらに０．３８％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途があり、これらの用途では０．２７重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．４２重量％を超え、より好ましくは０．８２重量％を超え、さらに１．２％を超える量が望ましい。ある実施形態において、％Ｃｅｑが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｃｅｑが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃ含有量は１．８％未満、好ましくは０．９％未満、より好ましくは０．５８％未満、更に０．４４％未満であることが望ましい。これに対して、より高いレベルの炭素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．２７重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．３２重量％より大きく、より好ましくは０．４２重量％より大きく、さらに１．２％より大きい量である。ある実施形態において、％Ｃが何らかの理由で有害であったり、最適でない用途もある。これらの用途では、％Ｃが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｂの含有量が１．８％未満、好ましくは０．９％未満、より好ましくは０．０６％未満、さらに０．００６％未満であることが望まれる。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途があり、これらの用途では６０重量％以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらに１．２％以上である。ある実施形態において％Ｂがある理由または別の理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｂが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、過剰な窒素（％Ｎ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｎ含有量は１．４％重量未満、好ましくは０．９％未満、より好ましくは０．０６％重量未満、さらに０．００６％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量の窒素の存在が望ましい用途があり、これらの用途では６０重量％以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは１．２％以上である。ある実施形態において、％Ｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｎが合金に含まれないことが好ましい。
窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性がある用途があることが分かっており、それはその不在（不純物として含有量を超えて除去することは経済的に実行できない場合があり、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらに０．００００８％未満）ことが望ましいである。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、それがないことが好ましい用途があることが分かっている（それは不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらには０．００００８％未満の含有量を超えて取り除くことは経済的に実行できないかもしれません）。
一方、０．２７％以上、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは０．８２％以上、１．２％以上の高い量の％Ｓｉの存在が望ましい用途もあることが判明している。ある実施形態において、％Ｓｉが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｓｉが合金に存在しないことが好ましいとされる。
用途によっては、バナジウム（％Ｖ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｖ含有量が９．８重量％未満好ましくは１．８重量％未満、より好ましくは０．７８重量％未満、さらには０．４５％未満であることが望ましいである。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは２．２重量％を超える量、より好ましくは４．２重量％を超える量、さらには１０．２％を超える量が望ましいである。ある実施形態において％Ｖが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｖが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ａｌ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、更に０．８％未満であることが望まれる。一方、より高いレベルのアルミニウムの存在が望ましい用途もあり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは８．２重量％以上、さらには１２％以上の量が望ましいとされる。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために使用され、これらの場合、最終合金中のアルミニウムは少なくとも０．２％、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは１．０２％以上、さらに３．２％以上であることが望ましいである。ある実施形態において、％Ａｌが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ａｌが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、アルミニウム含有率（％Ａｌ）とガリウム含有率（％Ｇａ）の間にある種の関係があることが興味深い。仮に％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望ましい。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を有することが望ましい。ある用途では、％Ｇａの一部を％Ｂｉ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎ，％Ｒｂまたは％Ｉｎで置き換えることも興味深いことが分かっており、ｓとＴの定義に対して、％Ｇａは合計で置き換わることになる。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、ここで用途によっては、それらのどれかがないことが興味深いかもしれません（つまり、合計は与えられた値と一致しているが、元素のどれかがなく、０％の公称含有量を持つかもしれません。）
チタンの存在が望ましい用途があることが分かってきた。通常、０．０５重量％以上、好ましくは０．２重量％以上、より好ましくは１．２％以上、あるいは４％以上の量である。対照的に、いくつかの用途では、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）は有害である可能性があり、これらの用途では、１．８重量％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．０２重量％未満、さらには０．００４％未満の％Ｔｉ含有率が望ましい。ある用途では、％Ｔｉが有害であるか、または何らかの理由で最適でない場合さえあり、実施形態においてこれらの用途では、％Ｔｉが鉄基合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、シリコンとマンガンを同時に含有させ、ジルコニウムやチタンを多く含有させることが興味深いことが分かっている（これらはクロムで置き換えることができいる）。この場合、％Ｃｒ＋％Ｖ＋％Ｍｏ＋％Ｗ＋％Ｎｂ＋％Ｔａ＋％Ｚｒ＋％Ｔｉ＞３の条件は、％Ｃｒ＋％Ｖ＋％Ｍｏ＋％Ｗ＋％Ｎｂ＋％Ｔａ＋％Ｚｒ＋％Ｔｉ＞１．５に減少される。これらの場合、望ましくは％Ｍｎ＋％Ｓｉが１．５５％以上、好ましくは２．２％以上、より好ましくは５．５％以上、さらに好ましくは７．５％以上であることが見出されている。これらのケースのいくつかの用途のために、％Ｍｎ＋％Ｓｉの含有量は過剰であってはならないことが見出されており、これらのケースでは、１４％未満、好ましくは９％未満、より好ましくは６．８％未満、さらに５．９％未満を含んでいることが望ましい。これらの場合、％Ｍｎ含有量が２．１％を超え、好ましくは４．１％を超え、より好ましくは６．２％を超え、さらに好ましくは８．２％を超えることが望ましいとされているものがある。これらのいくつかのケースでは、％Ｍｎの過剰な含有は有害であり、％Ｍｎの含有量が１４％未満、好ましくは９％未満、より好ましくは６．８％未満、さらに４．２％未満であることが便利であることが分かっている。これらの場合のいくつかについては、１．２％Ｓｉ％以上、好ましくは１．６％以上、より好ましくは２．１％以上、さらに４．２％以上の含有量を有することが好都合であることが分かっている。これらの事例のいくつかについて、％Ｓｉの過剰な含有は有害であり、含有％Ｓｉが９％未満、好ましくは４．９％未満、より好ましくは２．９％未満、さらに好ましくは１．９％未満であることが好都合であることが分かっている。これらのいくつかの場合、０．５５％以上の含有率％Ｔｉ、好ましくは１．２％以上、より好ましくは２．２％以上、さらに４．２％以上であることが望ましいことが分かっている。これらの場合のいくつかについては、％Ｔｉの過剰な含有は有害であり、％Ｔｉの含有量が８％未満、好ましくは４％未満、より好ましくは２．８％未満、さらに好ましくは０．８％未満であることが好都合であることが分かっている。これらの事例のいくつかでは、％Ｚｒの含有量を０．５５％、好ましくは１．５５％、より好ましくは３．２％、さらに好ましくは５．２％より高くすることが望ましいことが分かっている。これらのいくつかのケースでは、％Ｚｒの過剰な含有は有害であり、％Ｚｒの含有量は８％未満、好ましくは５．８％未満、より好ましくは４．８％未満、さらに好ましくは１．８％未満であることが便利であることが分かっている。これらの場合、％Ｃの含有量を０．３１％、好ましくは０．４１％、より好ましくは０．５２％、さらに好ましくは１．０５％に高めることが望ましいことが分かっている。また、Ｃの過剰な含有は有害であり、２．８％以下、好ましくは１．８％以下、より好ましくは０．９％以下、さらに好ましくは０．４８％以下であることが望ましいとされてきた。明らかにこれらと他の要素については、彼らはすべてこの段落（文書の残りの部分と同様に）に記載されている特殊なアプリケーションに適合しているセクションの特殊なアプリケーションの要件を適用しいる。これらの合金は、低温処理（７９０℃以下、好ましくは６９０℃以下、より好ましくは５９０℃以下、さらに４９０℃以下）の適用で硬度の大きな増加を有するためにベイナイト処理が実行され、および／または処理がオーステナイトを保持する場合、いくつかのアプリケーションのために特に興味深いものである。用途によっては６ＨＲｃ以上、好ましくは１１ＨＲｃ以上、より好ましくは１６ＨＲｃ以上、さらに好ましくは２１ＨＲｃ以上の硬度上昇を有するように設定したミクロ組織が適している（場合によってはミクロ組織を微調整すれば、低温処理で２００ＨＢ～６０ＨＲｃ程度まで回せるかもしれない。これらの合金の粒子は、金属溶融粒子のＡＭのプロセスにも特に興味深いものである（特別な言及はしないが、本明細書に示される合金の多くの場合がそうであるように）。
低融点元素としてアルミニウムを用いる場合や、低融点元素としてマグネシウム等の空気と接触すると急速に酸化する粒子を用いる場合など、用途がある。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さくてもよく、これらの用途ではしばしば０．００１％以上の含有、望ましくは０．０２％以上、より望ましくは０．１２％以上、さらには３．６％以上であることが望まれる。
いくつかのアプリケーションでは、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素はアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる、高い窒素含有量で大気中で行われることは興味深いことである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
特定の用途、特に特定のＣｒおよび／またはＣ含有量に対して有害なＳｎのようないくつかの元素がある。これらの用途に対して、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間の実施形態では、％Ｓｎは０．０８７％以下であるか組成物に存在さえしない、さらに別の実施形態では、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間、％Ｓｎは０．９２％以上になる。
組成物中のＳｉおよびＢの存在が、特に特定のＣｕおよび／またはＢの含有量に対して、鋼の全体的な特性に対して有害であるいくつかの用途がある。これらの用途のために、％Ｃｕが０．０９７原子％（ａｔ．％）と３．３３ａｔ．％の間の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は４．７７ａｔ．％以下であり、別の実施形態では％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１以下である。３３ａｔ．％、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが２．４ａｔ．％以下、および／または％Ｓｉが５．７７ａｔ．％以下、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが１６．２ａｔ．％以上、および／または％Ｓｉが２７．２ａｔ．％以上となりいる。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂと％Ｓｉの合計含有量は３１ａｔ．％以上である。別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは４．２ａｔ．％以下、および／または％Ｓｉは８．７７ａｔ．％以下、別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは９．２ａｔ．％以上、および／または％Ｓｉは１７．２ａｔ．％以上である。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下、０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２％以上、さらに０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは３２．２ａｔ．％以上となる。０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下であり、０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２ａｔ．％より上である。０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１．３３ａｔ．％未満であり、０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は３３．３３ａｔ．％以上である。
用途によっては、ＳｉやＢなどの元素の特定の含有量が、特に特定のＡｌやＧａの含有量に対して有害となる場合があることが判明している。このような用途では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間の実施形態が好ましい。と１６．６ａｔ．％の間にある実施形態では、％Ｂは３．８７％より低くなっている。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間にある別の実施形態では、％Ｂは２３．８７％より高い。１．８７ａｔ．％の間の％Ａｌを有する別の実施形態においてさえ、％Ｂは２３．８７％より高い。と１６．６ａｔ．％の間、及び／又は、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においても、％Ｂは１．３３ａｔ．％以下であり、及び／又は、％Ｓｉは０．４３ａｔ．％以下である。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間、および／または、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａ、％Ｂは１１．３３ａｔ．％以上、および／または、％Ｓｉは５．４３ａｔ．％以上である。
Ｃｏのように、特定の用途、特に特定のＮｉ含有率で有害な元素がいくつかある。これらの用途では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間の実施形態では、％Ｃｏは１２．６％より低くなる。また、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間の別の実施形態においても、％Ｃｏは２６．６％より高くなる。
実施形態では、粉末の混合物を作るとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（ほとんど金属または金属間粒子のすべての平均組成を考慮）が重量で７０％より小さい体積（金属および金属間成分のみを考慮）が少なくとも１．２％あり、全処理および後処理が終了した後にこの体積（主合金元素の含有量が小さくなる体積）が元の大きさの少なくとも１１％縮小される。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、体積の少なくとも１，２％（金属および金属間成分のみを考慮する）において、重量濃度がこの元素の平均含有量（大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）よりも少なくとも２，２％大きい少なくとも１つの低融点元素が存在する。または一般に成形する前の段階で、この体積（少なくとも一つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、全ての加工と後処理が終了した後、元のサイズの少なくとも１１％に減少しいる。
希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかあり、これらの用途のために、実施形態ではＲＥは組成物から除外される。
上記のＦｅ合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための鉄合金の使用について言及している。
本発明は、鉄または鉄合金で構成要素を構築するために特に適している。特に、以下に表される組成を有する部品を製造するために特に好適である。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有する鉄ベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
Ｃ＝０．０００８－３．９ ％Ｎ＝０－１．０ ％Ｂ＝０－１．０ ％Ｔｉ＝０－２
％Ｃｒ ＜３．０ ％Ｎｉ＝０－６ ％Ｓｉ＝０－１．４ ％Ｚｎ：０－２０；
％Ａｌ＝０－２．５ ％Ｍｏ＝０－１０ ％Ｗ＝０－１０ ％Ｓｃ：０－２０；
％Ｔａ＝０－３ ％Ｚｒ＝０－３ ％Ｈｆ＝０－３ ％Ｖ＝０－４
％Ｎｂ＝０－１．５ ％Ｌｉ：０－２０； ％Ｃｏ＝０－６， ％Ｃｅ＝０－３
％Ｌａ＝０－３ ％Ｓｉ：０－１５； ％Ｃｕ：０－２０； ％Ｍｎ：０－２０；
％Ｍｇ：０－２０；
残りは鉄（Ｆｅ）と微量元素で構成されている。
鉄系合金は、高い鉄（％Ｆｅ）含有量を持つことが有利な用途があるが、鉄が合金の大部分を占める必要はない。一実施形態では％Ｆｅは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％を超え、別の実施形態では５３％を超え、別の実施形態では６９％を超え、さらに別の実施形態では８７％超である。実施形態において％Ｆｅは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｆｅは、鉄基合金中の多数決元素ではない。
この文脈では、微量元素は、リストの任意の元素を指す。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ．、Ｂａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ．のリストの任意の元素を指す。Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、鋼のコスト削減など鋼の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的でなく、鋼の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがある。
微量元素の存在が鉄ベース合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかある。ある実施形態では、全ての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有量を有する。鉄基合金に微量元素を含まないことが好ましい、所定の用途もある。
微量元素の存在は、鉄基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減し、または他の任意の追加の有益な効果を達成することができる他の用途がある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有量を有している。
異なる用途のための個々の元素の望ましい量は、この場合、高機械強度鉄ベース合金の場合または工具鋼合金の場合と同じ望ましい量の観点から、両方の場合において、耐食性合金の場合における％元素Ｃ、％Ｂ、％Ｎおよび％Ｃｒおよび／または％Ｎｉを除いて前の段落で述べたパターンを継続してもよいである。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、実施形態における％Ｃ含有量は１．８重量％未満、好ましくは０．４８％未満、より好ましくは０．１８％未満、さらには０．０８％であることが望ましいとされている。対照的に、より高いレベルでの炭素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．１２重量％より大きく、より好ましくは０．４２％より大きく、さらに好ましくは３．２％より大きい。
用途によっては、ホウ素の過剰な存在（％Ｂ）が有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｂ含有量が０．４８重量％未満、好ましくは０．１９重量％未満、より好ましくは０．０６重量％未満、さらには０．００６％未満であることが望ましいとされている。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途がある。これらの用途では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、好ましくは０．１２％以上、さらに０．５２％以上の量が望ましい。
いくつかの用途では、窒素の過剰な存在（％Ｎ）が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、０．４６％未満、好ましくは０．１８重量％未満好ましくは０．０６重量％未満、さらには０．０００６％未満の％Ｎ含有量が望ましい。対照的に、より高い量の窒素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．５２％以上である。ある実施形態において％Ｎがある理由または別の理由で有害であるか最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｎが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、ニッケル（％Ｎｉ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｎｉ含有量は５．８％未満、好ましくは２．８％未満、より好ましくは１．８％未満、さらに０．００８％未満が望ましい。対照的に、より高レベルでニッケルが存在することが望ましい用途もあり、それらの用途では１．２重量％を超える量が望ましく、より好ましくは３．２％、他の実施形態ではより好ましくは４．２％以上、さらに５．２％以上であることが望ましい。ある実施形態において、％Ｎｉが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｎｉが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、ある実施形態では％Ｃｒ含有量が２．９％未満、他の実施形態では１．８％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．８％未満であることが望ましい。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途、特に高温での高い耐食性および／または耐酸化性がこれらの用途に要求される場合があり、これらの用途のために、一実施形態では１．２重量％を超える量が望ましく、他の実施形態では１．８重量％を超える量他の実施形態では２．１重量％を超える量さらに別の実施形態では２．８％を超える量が好ましい。ある実施形態において％Ｃｒが、ある理由または別の理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｃｒが合金に存在しないことが好ましい。
アルミニウムが低融点元素として使用される場合、またはマグネシウムなどの空気と接触して急速に酸化する他のタイプの粒子が低融点元素として使用される場合、いくつかの用途に使用することができる。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として導入される）、％Ｍｇの最終含有量はかなり小さくてもよく、これらの用途においてしばしば０．００１％より大きい、好ましくは０．０２％より大きい含有量が望ましく、より好ましくは０．１２％以上、さらには３．６％を超える含有量である。
いくつかのアプリケーションのために、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化が高い窒素含有量の雰囲気で実施されることは興味深いことであり、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体を含むか含まない焼結）段階が高温で発生した場合、窒素はアルミニウムおよび／または他の元素と反応し、窒化物を形成するので最終組成物の元素として現れることがしばしば起こる。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
特定の用途、特に特定のＣｒおよび／またはＣ含有量に対して有害なＳｎのようないくつかの元素がある。これらの用途に対して、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間の実施形態では、％Ｓｎは０．０８７％以下であるか組成物に存在さえしない、さらに別の実施形態では、％Ｃｒが０．４７％から５．８％の間および／またはＣが０．７％から２．７４％の間、％Ｓｎは０．９２％以上である．ある実施形態において、％Ｓｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｓｎが合金に含まれていないことが好ましい。
組成中のＳｉおよびＢの存在が鋼の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかあり、特にＣｕおよび／またはＢの含有量が特定の場合には、そのような用途がある。これらの用途では、％Ｃｕが０．０９７原子％（ａｔ．％）から３．３３原子％の間の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は４．７７原子％以下であり、別の実施形態では、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１未満である。３３ａｔ．％、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが２．４ａｔ．％以下、及び／又は％Ｓｉが５．７７ａｔ．％以下、％Ｃｕが０．０９７ａｔ．％から３．３３ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｂが１６．２ａｔ．％以上、及び／又は％Ｓｉが２７．２ａｔ．％以上となる。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂと％Ｓｉの合計含有量は３１ａｔ．％以上であり、０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂと％Ｓｉの合計含有量は３１ａｔ．％以上である。別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは４．２ａｔ．％以下、および／または％Ｓｉは８．７７ａｔ．％以下、別の実施形態では、％Ｃｕが０．３ａｔ．％から１．７ａｔ．％の間で、％Ｂは９．２ａｔ．％以上、および／または％Ｓｉは１７．２ａｔ．％以上である。０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下、０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２％以上、さらに０．０９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは３２．２ａｔ．％以上となる。０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは９．７７ａｔ．％以下であり、０．９７ａｔ．％と３．３３ａｔ．％の間の％Ｃｕを有する別の実施形態では、％Ｂは２２．２ａｔ．％より上である。０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は１．３３ａｔ．％未満であり、０．９７ａｔ．％と３３．３３ａｔ．％の間の％Ｂを有する別の実施形態では、％Ｂおよび／または％Ｓｉの合計含有量は３３．３３ａｔ．％以上である。
用途によっては、ＳｉやＢなどの元素の特定の含有量が、特に特定のＡｌやＧａの含有量に対して有害となる場合があることが判明している。このような用途では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間の実施形態が好ましい。と１６．６ａｔ．％の間にある実施形態では、％Ｂは３．８７％より低くなっている。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間にある別の実施形態では、％Ｂは２３．８７％より高い。１．８７ａｔ．％の間の％Ａｌを有する別の実施形態においてさえ、％Ｂは２３．８７％より高い。と１６．６ａｔ．％の間、及び／又は、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においても、％Ｂは１．３３ａｔ．％以下であり、及び／又は、％Ｓｉは０．４３ａｔ．％以下である。別の実施形態では、％Ａｌが１．８７ａｔ．％の間である。と１６．６ａｔ．％の間、および／または、０．４３ａｔ．％と５．２ａｔ．％の間の％Ｇａ、％Ｂは１１．３３ａｔ．％以上、および／または、％Ｓｉは５．４３ａｔ．％以上である。
実施形態では、粉末の混合物を作るとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（主に金属または金属間化合物粒子の平均組成を考慮）が重量で７０％より小さく、この体積の量（主合金元素の含有量が小さくなる体積）が全処理および後処理が終了した後に元のサイズの少なくとも１１％減少する（金属および金属間化合物を考慮に入れた）少なくとも１．２％が存在しいる。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、体積の少なくとも１，２％（金属および金属間成分のみを考慮する）において、重量濃度がこの元素の平均含有量（大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）よりも少なくとも２，２％大きい少なくとも１つの低融点元素が存在する。または一般に成形する前に、この体積（少なくとも１つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、すべての処理と後処理が終了した後、元のサイズの少なくとも１１％減少している。
Ｃｏのように、特定の用途、特に特定のＮｉ含有量に対して有害な元素がいくつかある。これらの用途では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間の実施形態では、％Ｃｏは１２．６％より低い。別の実施形態では、％Ｎｉが２４．４７％から３５．８％の間であっても、％Ｃｏは２６．６％よりも高い。
希土類元素（ＲＥ）のように、特定の用途で有害な元素がいくつかあるが、これらの用途のために、実施形態では、ＲＥは組成物から除外される。
上記のＦｅ合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための鉄合金の使用について言及するものである。
本発明は、ニッケルおよびその合金の特性から恩恵を受けることができる部品の製造に特に適している。特に、高温ｙ／ｏ攻撃的な環境での高い機械的耐性を必要とする用途に適している。この意味で、合金設計と熱機械処理の特定のルールを適用することにより、化学工業、エネルギー変換、輸送、工具、他の機械または機構などの用途のための非常に興味深い特徴を得ることが可能である。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するニッケル基合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ ＝０－０．５ ％Ｎ ＝０－０．４５ ％Ｂ ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｃｏ＝０－４０ ％Ｓｉ＝０－２ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｍｏ＝０－２０ ％Ｗ＝０－２５ ％Ｔｉ＝０－１４
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－８
％Ｎｂ＝０－１５ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－７０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｌａ＝０－５ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｒｅ＝０－５０
残りはニッケル（Ｎｉ）および微量元素からなる。
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ
ニッケルベースの合金は、高いニッケル含有率（％Ｎｉ）が有利な用途がありいるが、必ずしもニッケルが合金の主成分である必要はではない。ある実施形態では％Ｎｉは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ｎｉは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｎｉはニッケルベース合金中の多数決元素ではない。
この文脈では、微量元素は、リストの任意の元素を指しいる。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ．のリストの任意の元素を指す。Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独および／または組み合わせで。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、合金の生産コストを下げるなど、合金に特定の機能を持たせるために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の生産に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連することがありいる。
微量元素の存在がニッケル基合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかありいる。一実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、さらに０．０６％未満の含有量を有している。微量元素がニッケル基合金に含まれないことが好ましい用途もある。
また、微量元素の存在により、ニッケル基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減させたり、他の有益な効果を得ることができる用途もある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有率である。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに２９％以上の存在する低融点相を使用することである。一旦組み込まれ、本願明細書に記載のように測定された全体組成を評価する場合、得られるニッケル合金は、一般に、元素（この場合％Ｇａ）が０．２％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは２．２％以上、さらに６％以上である。ある種の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を用いることが特に興味深く、すべての間隙に用いる必要はなく、これらの用途では％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望ましいとされている。いくつかの用途では、％Ｇａは、％Ｇａ＋％Ｂｉについてこの段落に記載された量で％Ｂｉによって全体的または部分的に置き換えられることが見出されている。ある用途では、％Ｇａが存在しない全置換が有利である。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを、この段落に記載した量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで部分的に置換することも興味深いことが分かっている、この場合％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎについてである。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多い。用途によっては、上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別々の粒子で取り込まない方が興味深い場合がある。用途によっては、主にこれらの元素で形成され、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有率が５２％より大きく、好ましくは７６％より大きく、より好ましくは８６％より大きく、さらに９８％より大きい粒子の使用がさらに興味深いである。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を有する可能性のある酸化膜を破る可能性の高い低温で液相焼結を行うことである。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望ましい液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、％Ｓｎおよび／または％Ｇａをリストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、％Ｓｎまたは％Ｇａを含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のための好ましい合金元素のいずれかを使用することもできいる。
ある種の用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では％Ｃｒ含有量は３９重量％未満、好ましくは１８重量％未満、より好ましくは８．８重量％未満、更に好ましくは１．８％未満が望ましいことがわかっている。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では、２．２重量％を超える量が望ましく、５．５重量％を超え、より好ましくは２２％以上、さらには３２％以上となる。また、ある実施形態において、％Ｃｒが何らかの理由で有害であったり、最適でない場合、これらの用途では、％Ｃｒが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ａｌ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８％未満が望ましいとされている。一方、より高いレベルのアルミニウムの存在が望ましい用途もあり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは８．２重量％以上、さらには１２％以上の量が望ましいとされている。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために用いられ、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きい。ある実施形態において、％Ａｌが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ａｌが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、アルミニウム含有率（％Ａｌ）とガリウム含有率（％Ｇａ）の間にある種の関係があることが興味深い。仮に％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望ましいとされる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を有することが望ましい。ある用途では、％Ｇａの一部を％Ｂｉ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎ，％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換し、ｓとＴの定義に、％Ｇａを合計で置換することが興味深いことさえ分かってきた。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、ここで用途によっては、それらのどれかがないことが興味深いかもしれません（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、項目のどれかがなく、０％の公称含有量を持つかもしれません、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途に有利になりいる）。
ある用途では、コバルトの過剰な存在（％Ｃｏ）は有害であり、これらの用途では、２８重量％未満、好ましくは１８重量％未満、より好ましくは８．８重量％未満、更に好ましくは１．８％未満の％Ｃｏ含有量が望ましいことが分かっている。対照的に、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、２．２重量％を超える量が望ましく、好ましくは１２重量％より高く、より好ましくは２２％より高く、さらには３２％より高い。ある実施形態において、％Ｃｏが何らかの理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では、％Ｃｏが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、１．４重量％未満、好ましくは０．８重量％未満、より好ましくは０．４６重量％未満、更に０．０８％未満の％Ｃｅｑ含有が望ましい。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途があり、これらの用途では０．１２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．５２重量％より大きく、より好ましくは０．８２重量％より大きく、さらに１．２％よりも大きい。ある実施形態において、％Ｃｅｑが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｃｅｑが合金に含まれないことが望まれる。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害である場合があることが分かっており、これらの用途では、％Ｃ含有量が０．３８重量％未満、好ましくは０．１８重量％未満、より好ましくは０．０９重量％未満、さらには０．００９％未満が望ましいとされている。これに対して、より高いレベルの炭素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．１２重量％より大きく、より好ましくは０．２２重量％より大きく、さらに好ましくは０．３２重量％より大きい。ある実施形態において、％Ｃが何らかの理由で有害であったり最適でない用途もあり、このような用途では、％Ｃが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、ホウ素（％Ｂ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｂの含有量が０．９％未満、好ましくは０．４％未満、より好ましくは０．１６％未満、さらには０．００６％未満であることが望ましいである。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途があり、これらの用途では６０重量％以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらには１．２％以上である。ある実施形態において％Ｂが有害であったり、ある理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｂが合金に存在しないことが好ましい。
窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい（不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらに０．００００８％未満の含有量を超えて取り除くことは経済的に実行不可能かもしれません）用途があることが分かっている。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、それはその不在が好ましい（それは経済的に実行可能ではない場合がありいる不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８パーセント未満、より好ましくは０．０００８パーセント未満、さらには０．００００８パーセント未満の含有量を超えて除去）アプリケーションがあることがわかっている．ある実施形態において％Ｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では％Ｎが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８％未満であることが望ましいである。これに対して、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、好ましくは１．２重量％より大きく、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上である。ある実施形態において、％Ｚｒが何らかの理由で有害であるか最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｚｒが合金に含まれていないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｈｆが有害であったり、ある理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｈｆが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量は１４重量％未満、好ましくは９重量％未満、より好ましくは４重量％未満、さらには１重量％未満が望ましいである。これに対して、モリブデンとタングステンがより高いレベルで存在することが望ましい用途もあり、これらの用途では１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、好ましくは３．２重量％を超え、より好ましくは５．２％を超え、さらには１２％以上である。ある実施形態において％Ｍｏが何らかの理由で有害または最適でない場合、これらの用途では％Ｍｏが合金に含まれていないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｗが有害であったり、ある理由から最適でない場合、これらの用途では％Ｗが合金に存在しないことが好ましい。
これとは対照的に、より多量のバナジウムが存在することが望ましい用途もあり、これらの用途では、０．６重量％を超える量が望ましく、好ましくは１．２重量％を超え、より好ましくは２．２重量％を超え、さらには４．２％を超える量が望ましい。ある実施形態において、％Ｖが何らかの理由で有害であったり、最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｖが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、銅（％Ｃｕ）の過剰な存在は有害である可能性があり、これらの用途では、％Ｃｕ含有量は１４重量％未満、より好ましくは４．５重量％未満、さらに好ましくは０．９％未満が望ましいとされてきた。対照的に、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途もある。６重量％を超える量が望ましく、好ましくは８重量％以上、より好ましくは１２％以上、さらには１６％を超える量である。ある実施形態において％Ｃｕが何らかの理由で有害であったり最適でない用途もあり、このような用途では％Ｃｕが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である場合があり、これらの用途では、５８重量％未満、好ましくは２４重量％未満、より好ましくは１２重量％未満、さらに７．５％未満の％Ｆｅ含有量が望ましい。対照的に、より高レベルで鉄の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、６重量％を超える量、好ましくは８重量％超、より好ましくは２２％超、さらに４２％超が望ましい．しかし、鉄の存在に依存する用途では、６重量％未満で％Ｆが望ましいが、２４重量％を超えない、より好ましい、さらに望ましい、４２％未満で％Ｆが望ましくない。ある実施形態において％Ｆｅが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｆｅが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｔｉ含有量は９重量％未満、好ましくは４．５重量％未満、より好ましくは２．９重量％未満、さらに好ましくは０．９％未満が望ましいとされる。これとは対照的に、より高い量のチタンの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上の量が望ましい。ある実施形態において、％Ｔｉが何らかの理由で有害であるか最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｔｉが合金に存在しないことが好ましい。
用途によっては、レニウムの過剰な存在（％Ｒｅ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｒｅ含有量は４１．８％未満、好ましくは２４．８％未満、より好ましくは１１．７８％未満、さらに１．４５％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量のレニウムの存在が望ましい用途がありいる。これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは１．２重量％を超える量、より好ましくは１３．２％を超える量、さらには２２．２％を超える量が望まれる。ある実施形態において、％Ｒｅが何らかの理由で有害であったり、最適でない用途もあり、これらの用途では合金に％Ｒｅが含まれないことが好ましい。
用途によっては、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が７．８％未満、好ましくは４．８％未満、より好ましくは１．８％未満、さらに０．８％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特にこれらの用途では、０．１重量％より大きい、好ましくは１．２重量％より大きい、好ましくは６％より大きい、さらには１２％より大きい％Ｎｂ＋％Ｔａの量が望まれる．ある実施形態において％Ｔａが何らかの理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では％Ｔａが合金に存在しないことが好ましいことさえある。さらに、ある実施形態において％Ｎｂが有害であったり、ある理由から最適でない場合、これらの用途では％Ｎｂが合金に含まれていないことが好ましい。
用途によっては、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらに０．８％未満が望ましいと言われている。対照的に、より高い量が望ましい用途があり、特に高い硬度が望まれる場合、これらの用途では、０．１重量％より大きい％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、好ましくは１．２重量％より大きい量、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上の量が望まれる。ある実施形態において、％Ｙが何らかの理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では、％Ｙが合金に含まれていないことが好ましい。実施形態において、％Ｃｅがある理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では％Ｃｅが合金に存在しないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｌａが有害であったり、ある理由または別の理由で最適でない用途があり、これらの用途では％Ｌａが合金に存在しないことが好ましい。
アルミニウムを低融点元素として使用する場合や、マグネシウムなど空気と接触すると急速に酸化する他のタイプの粒子を低融点元素として使用する場合、いくつかの用途で使用される。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として導入される）、％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらの用途においてしばしば０．００１％以上の含有量が望ましく、より好ましくは０．０２％以上、さらには０．６％を超えると考えられる。
いくつかのアプリケーションでは、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素は窒化物を形成するアルミニウムおよび／または他の元素と反応し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることは興味深いである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
ニッケル基合金中の化合物相の存在が有害であるような用途もある。一実施形態では、合金中の化合物相の％は７９％以下、別の実施形態では４９％以下、別の実施形態では１９％以下、別の実施形態では９％以下、別の実施形態では０．９％以下、さらに別の実施形態では化合物が組成物に存在していない。ニッケルベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途がある。別の実施形態では、合金中の化合物相の％は０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらには別の実施形態では７３％を超えている。
いくつかの用途において、例えば合金や他のセラミック、コンクリート、プラスチックなどの成分をコーティングするためのニッケル基合金の使用は、例えばカソード保護や腐食防止など、カバーされた材料に特定の機能を提供するために特に興味深いものである。いくつかの用途では、マイクロメートルまたはミリメートル範囲の厚さの被覆層を有することが望まれる。実施形態では、ニッケル基合金がコーティング層として使用される。実施形態において、ニッケル基合金は、１．１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として用いられ、別の実施形態において、ニッケル基合金は、２１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として用いられ、別の実施形態において、ニッケル基合金は、１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として用いられ、別の実施形態において、ニッケル基合金は、５１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として用いられ、別の実施形態において、ニッケル基合金は、１．を超える厚さを有するコーティング層として用いられている。１ｍｍ、さらに別の実施形態では、ニッケル基合金は、１１ｍｍを超える厚さのコーティング層として使用される。別の実施形態では、ニッケル基合金は、２７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、ニッケル基合金は、１７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、ニッケル基合金は、７以下の厚さを有するコーティング層として使用される。７ｍｍ、別の実施形態では、ニッケル基合金は５３７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態では、ニッケル基合金は１１７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態では、ニッケル基合金は２７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、さらに別の実施形態ではニッケル基合金が７．７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用される。
いくつかの用途では、高い機械的耐性を有するニッケル基合金の使用が特に興味深い。それらの用途のために、ある実施形態ではニッケル基合金の結果機械抵抗は５２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では合金の結果機械抵抗は７２ＭＰａ以上、別の実施形態では合金の結果機械抵抗は８２ＭＰａ以上、別の実施形態では合金の結果機械抵抗は１０２ＭＰａ以上、別の実施形態では合金の結果機械抵抗は１１２ＭＰａ以上、さらに別の実施形態では合金の結果機械抵抗が１２２ＭＰａ以上である。別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１４７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１２７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１１７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１０７ＭＰａ以下である。別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は８７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は７７ＭＰａ以下であり、さらに別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は５７ＭＰａ以下である。
ニッケル基合金を薄膜で堆積させるのに有用ないくつかの技術がある。一実施形態では、薄膜はスパッタリングを用いて堆積され、別の実施形態では溶射を用い、別の実施形態ではガルバニック技術を用い、別の実施形態ではコールドスプレーを用い、別の実施形態ではゾルゲル技術を用い、別の実施形態では湿式化学を用いて堆積される。物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いる別の実施形態、化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いる別の実施形態、付加製造法を用いる別の実施形態、直接エネルギー蒸着を用いる別の実施形態、さらにはＬＥＮＳクラッドを用いる別の実施形態において、である。
ニッケル基合金が粉末状であることが有利となる用途がいくつかありいる。一実施形態では、ニッケル基合金は、粉末の形態で製造される。別の実施形態では、粉末は球状である。実施形態では、特定の用途要件に応じて単峰性、二峰性、三峰性、さらには多峰性であってもよい粒度分布を有する球状粉末を指す。
ニッケル基合金は、特に、大きな鋳物またはインゴット、粉末形態の合金、大きな断面片、熱間加工工具材料、冷間加工材料、ダイ、プラスチック射出用の型、高速材料、超炭化合金、高強度材料、高導電性材料または低導電性材料などの鋳物工具およびインゴットの製造に有用である。
Ｃｒ、Ｆｅ、Ｖなど、特定の用途、特に特定のＧａ含有量において有害な元素があり、これらの用途では、％Ｇａが５．２％～１３．８％の実施形態では、Ｃｒおよび／またはＶの合計含有量は１７％以下、％Ｇａが５．２％～１３．８％の別の実施形態でもＣｒおよび／またはＶの合計含有量は２５％超である。１８ａｔ．％から３４ａｔ．％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｆｅは１４ａｔ．％以下である。さらに、％Ｇａが１８ａｔ．％と３４ａｔ．％の間の別の実施形態では、％Ｆｅは４７ａｔ．％以上である。
組成物中のＭｏ、Ｆｅ、Ｙ、Ｃｅ、ＭｎおよびＲｅの存在が、特に特定のＣｒおよび／またはＧａの含有量に対してニッケル基合金の全体的な特性に有害であるいくつかの用途がある。１１％～１７％の間の％Ｃｒ及び／又は４％～９％の間の％Ｇａを有する実施形態では、％Ｍｏは組成物から４％未満又は存在さえせず、及び／又は％Ｆｅは組成物から２．３％未満又は存在でさえもない。１１％～１７％の間の％Ｃｒおよび／または４％～９％の間の％Ｇａを有する別の実施形態においてさえ、％Ｍｏは８．７％を超え、および／または％Ｆｅは１１．６％を超えている。５．２％～１５．７％の間の％Ｃｒおよび／または３．６％～７．２％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｙは組成物から０．１％未満または存在さえせず、および／または％Ｃｅは組成物から０．０３％未満または存在すらしない。別の実施形態では、％Ｃｒが５．２％から１５．７％の間、及び／又は％Ｇａが３．６％から７．２％の間、％Ｙは０．７４％以上、及び／又は％Ｃｅは０．３３％以上である。９．７％から２３．７％の間の％Ｃｒおよび／または０．６％から８．２％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｍｎは０．３６％以下、または組成物中に存在しないことさえある。９．７％から２３．７％の間の％Ｃｒおよび／または０．６％から８．２％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｍｎは２．６％以上である。６．２％から８．７％の間の％Ｃｒおよび／または６．２％から８．７％の間の％Ｇａを有する別の実施形態では、％Ｍｏは０．６％以下、または組成物から存在しないことさえあり、および／または％Ｒｅは２．０３％以下、または組成物から存在することさえある。別の実施形態では、％Ｃｒが６．２％から８．７％の間、および／または％Ｇａが６．２％から８．７％の間、％Ｍｏは２．７４％以上、および／または％Ｒｅは４．３３％以上である。
用途によっては、Ｓｃ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｙ、Ｗ、Ｓｉ、Ｐｄ、希土類元素（ＲＥ）などの元素の特定の含有量は、特に特定のＣｒ含有量に対して有害である場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｃｒが１１．１％から１６．６％の間の実施形態では、％Ｓｃおよび／または％ＲＥの合計含有量は０．０８７％より低く、あるいは別の実施形態ではＳｃおよびＲＥは組成物に存在しません。１１．１％～１６．６％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｓｃおよび／または％ＲＥの総含有量は０．８７％より低い。１７．１％～２６．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ａｌは、組成物から４．３％未満であるか、あるいは存在さえしない。１７．１％と２６．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ａｌは１１．３％以上である。Ｃｒが存在する別の実施形態では、Ｐｄは組成物から存在しないことが好ましい。９ａｔ．％と５１ａｔ．％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、Ａｌおよび／またはＳｉの総含有量は４ａｔ．％以下である。９ａｔ．％と５１ａｔ．％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、Ａｌおよび／またはＳｉの総含有量は２６ａｔ．％以上である。９％と２３％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ａｌは組成物から０．８７％以下、または存在しないか、および／または％Ｓｉは組成物から０．３７％以下、または存在しないかさえもある。６．８％から２２．３％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｇｅは０．３７％未満、あるいは組成物中に存在しないことさえある。１４．１％から３２．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｙは０．３％以下であるか、組成物から存在しないことさえある。１４．１％と３２．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｙは１．３７％以上である。０．０８７％と８．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態においても、％Ｗは３．３％未満であるか、組成物から存在しないことさえある。０．０８７％と８．１％の間の％Ｃｒを有する別の実施形態では、％Ｗは１１．３％を超えている。
組成物中のＣａ、Ｉｎ、Ｙおよび希土類元素（ＲＥ）の存在が、ニッケル基合金の全体的な特性に悪影響を及ぼす用途がいくつかありいる。これらの用途のために、一実施形態では、％Ｃａおよび／または％ＲＥは、組成物から存在しない。別の実施形態では、％Ｙは、組成物から０．００８７ａｔ．％以下、または存在しないことさえある。別の実施形態では、％Ｙは０．３７ａｔ．％以上である。別の実施形態においても、％Ｉｎは０．８％より低いか、またはＩｎは組成物から存在しないことさえある。
Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂなどのいくつかの元素は、特定の用途、特に特定のＣｏおよびＦｅ含有量に対して有害である。これらの用途に対して、％Ｃｏおよび／または％Ｆｅが０．００８７ａｔ．％から１７．８ａｔ．％の実施形態では、Ｉｎおよび／またはＳｎおよび／またはＳｂの合計含有量は４．１ａｔ．％未満である。０．００８７ａｔ．％と１７．８ａｔ．％の間の％Ｃｏおよび／または％Ｆｅを有する別の実施形態においても、Ｉｎおよび／またはＳｎおよび／またはＳｂの総含有量は１９．２ａｔ．％以上である。
用途によっては、ＴａやＨｆなどの元素の特定の含有量が、特にＣｒやＡｌの特定の含有量に対して有害となる場合があることが判明している。これらの用途のために、％Ｃｒが１．１％から１６．６％、および／または％Ａｌが２．１％から７．６％の実施形態では、％Ｔａは組成から０．８７％以下、あるいは存在しないか、および／または％Ｈｆは組成から０．１３％以下、あるいは存在しないか、である。Ｃｒが１．１％以上１６．６％未満および／または％Ａｌが２．１％以上７．６％未満の別の実施形態においても、％Ｈｆは４．１％を超えている。
実施形態では、粉末の混合物を作るとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（ほとんど金属または金属間粒子のすべての平均組成を考慮）が重量で７０％より小さい体積（金属および金属間成分のみを考慮）が少なくとも１．２％あり、全処理および後処理が終了した後にこの体積（主合金元素の含有量が小さくなる体積）が元のサイズの少なくとも１１％縮小される。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、体積の少なくとも１，２％（金属および金属間成分のみを考慮する）において、重量濃度がこの元素の平均含有量（大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）よりも少なくとも２，２％大きい少なくとも１つの低融点元素が存在する。または一般に成形工程の前に、この体積（少なくとも１つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、全処理および後処理が終了した後、その元のサイズの少なくとも１１％減少していること。

【0996】

上述したいずれのニッケル合金も、それぞれの特徴が両立しない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることが可能である。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解できる範囲を指す。
一実施形態では、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するための任意のニッケル合金の使用を指す。
実施形態において本発明は、以下の組成を有するモリブデンベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ ＝０－０．５ ％Ｎ ＝０－０．４５ ％Ｂ ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｃｏ＝０－４０ ％Ｓｉ＝０－２ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｎｉ＝０－５０ ％Ｔｉ＝０－１４
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－８
％Ｎｂ＝０－１５ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－７０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｒｅ＝０－５０ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｌａ＝０－５
残りはモリブデン（Ｍｏ）と微量元素からなる。
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ
モリブデンベースの合金は、高いモリブデン（％Ｍｏ）含有量を持つことが有利な用途がありいるが、モリブデンが合金の大部分を構成する必要はではない。実施形態では％Ｍｏは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ｍｏは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｍｏは、モリブデン系合金中の多数決元素ではない。
この文脈では、微量元素は、リストの任意の元素を指す。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ．などの元素を指す。Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで使用する。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、合金のコスト削減など、合金に特定の機能を持たせるために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している可能性がありいる。
微量元素の存在がモリブデン系合金の全体的な特性にとって有害である用途がいくつかありいる。一実施形態では、合計としてのすべての微量元素は、２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、さらには０．０６％未満の含有量を有している。微量元素がモリブデンベース合金に存在しないことが好ましい所定の用途も存在する。
微量元素の存在が、モリブデン系合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減し、または他の追加の有益な効果を達成することができる他の用途がある。ある実施形態では、個々の微量元素は、２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらに０．０６％以下の含有率を有する。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに２９％以上の存在する低融点相を使用することである。一旦組み込まれ、本願明細書に記載のように測定された全体組成を評価する場合、得られるモリブデン合金は一般に、元素（この場合％Ｇａ）の０．２％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは２．２％以上、さらに６％以上である。ある種の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を用いることが特に興味深く、すべての間隙に用いる必要はなく、これらの用途では％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望ましいとされる。いくつかの用途では、％Ｇａは、％Ｇａ＋％Ｂｉについてこの段落に記載された量で％Ｂｉによって全体的または部分的に置き換えられることが見出されている。ある用途では、％Ｇａが存在しない全置換が有利である。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを、この段落に記載した量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで部分的に置換することも興味深いことが分かっている、この場合％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎについてである。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多い。用途によっては、上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別々の粒子で取り込まない方が興味深い場合がある。用途によっては、主にこれらの元素で形成され、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有率が５２％より大きく、好ましくは７６％より大きく、より好ましくは８６％より大きく、さらに９８％より大きい粒子の使用がさらに興味深いである。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を有する可能性のある酸化膜を破る可能性の高い低温で液相焼結を行うことである。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望ましい液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、％Ｓｎおよび／または％Ｇａをリストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、％Ｓｎまたは％Ｇａを含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のための好ましい合金元素のいずれかを使用することもできいる。
ある種の用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では％Ｃｒ含有量は３９重量％未満、好ましくは１８重量％未満、より好ましくは８．８重量％未満、更に好ましくは１．８％未満が望ましいことがわかっている。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では、２．２重量％を超える量が望ましく、５．５重量％を超え、より好ましくは２２％以上、さらには３２％以上となる。また、ある実施形態において、％Ｃｒが何らかの理由で有害であったり、最適でない場合、これらの用途では、％Ｃｒが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ａｌ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８％未満が望ましいとされている。一方、より高いレベルのアルミニウムの存在が望ましい用途もあり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは８．２重量％以上、さらには１２％以上の量が望ましいとされている。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために用いられ、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きい。ある実施形態において、％Ａｌが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ａｌが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、アルミニウム含有率（％Ａｌ）とガリウム含有率（％Ｇａ）の間にある種の関係があることが興味深い。仮に％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望ましいとされる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を有することが望ましい。ある用途では、％Ｇａの一部を％Ｂｉ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎ，％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換し、ｓとＴの定義に、％Ｇａを合計で置換することが興味深いことさえ分かってきた。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、ここで用途によっては、それらのどれかがないことが興味深いかもしれません（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、項目のどれかがなく、０％の公称含有量を持つかもしれません、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途に有利になりいる）。
ある用途では、コバルトの過剰な存在（％Ｃｏ）は有害であり、これらの用途では、２８重量％未満、好ましくは１８重量％未満、より好ましくは８．８重量％未満、さらに好ましくは１．８％未満の％Ｃｏ含有量が望ましいことが分かっている。対照的に、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、２．２重量％を超える量が望ましく、好ましくは１２重量％より高く、より好ましくは２２％より高く、さらに３２％より高い量である。ある実施形態において、％Ｃｏが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｃｏが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃｅｑ含有量は１．４重量％未満、好ましくは０．８重量％未満、より好ましくは０．４６重量％未満、更に好ましくは０．０８％未満が望ましいとされている。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途があり、これらの用途では０．１２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．５２重量％より大きく、より好ましくは０．８２重量％より大きく、さらに１．２％よりも大きい。ある実施形態において％Ｃｅｑが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｃｅｑが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃ含有量は０．３８重量％未満、好ましくは０．１８重量％未満、より好ましくは０．０９重量％未満、更に好ましくは０．００９重量％未満が望ましい。これに対して、より高いレベルの炭素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．１２重量％より大きく、より好ましくは０．２２重量％より大きく、さらに好ましくは０．３２重量％より大きい。ある実施形態において、％Ｃが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ｃが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、ホウ素の過剰な存在（％Ｂ）が有害となる場合があり、これらの用途では、％Ｂの含有量が０．９重量％未満、好ましくは０．４重量％未満、より好ましくは０．１６重量％未満、さらには０．００６％未満が望ましいことが分かっている。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途があり、これらの用途では６０重量％以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらには１．２％以上である。ある実施形態において％Ｂが有害であったり、ある理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｂが合金に存在しないことが好ましい。
窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい（不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらに０．００００８％未満の含有量を超えて取り除くことは経済的に実行不可能かもしれません）用途があることが分かっている。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、それはその不在が好ましい（それは経済的に実行可能ではない場合がありいる不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８パーセント未満、より好ましくは０．０００８パーセント未満、さらには０．００００８パーセント未満の含有量を超えて除去）アプリケーションがあることがわかっている．ある実施形態において％Ｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では％Ｎが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８％未満であることが望ましいである。これに対して、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、好ましくは１．２重量％より大きく、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上となる。ある実施形態において、％Ｚｒが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｚｒが合金に含まれないことが好ましい。また、Ｈｆが有害であったり、最適でない用途もあり、このような用途では、Ｈｆを含まないことが好ましい。
ある用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量は１４重量％未満、好ましくは９重量％未満、より好ましくは４重量％未満、さらには１重量％未満が望ましい。これに対して、モリブデンとタングステンがより高いレベルで存在することが望ましい用途もあり、これらの用途では１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、好ましくは３．２重量％を超え、より好ましくは５．２重量％を超え、１２％さえ超える量となる。ある実施形態において、％Ｍｏが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では合金に％Ｍｏが含まれないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｗが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｗが合金に含まれないことが好ましいとされている。
ある用途では、バナジウムの過剰な存在（％Ｖ）は有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｖの含有量は４．８％未満、好ましくは１．８％未満、より好ましくは０．７８％未満、さらに０．４５％未満が望ましい。対照的に、より多量のバナジウムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では０．６％重量、好ましくは１．２％重量、より好ましくは２．２％超、さらに４．２％超の含有量が望ましい。ある実施形態において、％Ｖが何らかの理由で有害であったり最適でない場合、これらの用途では％Ｖが合金に含まれないことが好ましい。
ある種の用途では、銅の過剰な存在（％Ｃｕ）は有害である可能性があり、これらの用途では、％Ｃｕ含有量は１４重量％未満、より好ましくは４．５重量％未満、さらに好ましくは０．９％未満が望ましいとされてきた。対照的に、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途もある。６重量％を超える量が望ましく、好ましくは８重量％以上、より好ましくは１２％以上、さらには１６％を超える量である。ある実施形態において％Ｃｕが何らかの理由で有害であったり最適でない用途もあり、このような用途では％Ｃｕが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である場合があり、これらの用途では、５８重量％未満、好ましくは２４重量％未満、より好ましくは１２重量％未満、さらに７．５％未満の％Ｆｅ含有量が望ましい。対照的に、より高レベルでの鉄の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、６重量％を超える量が望ましく、好ましくは８％以上、より好ましくは２２％以上、さらに４２％以上である。ある実施形態において％Ｆｅが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｆｅが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｔｉ含有量は９重量％未満、好ましくは４．５％未満、より好ましくは２．９重量％未満、更に好ましくは０．９％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量のチタンの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上の量が望ましい。ある実施形態において、％Ｔｉが何らかの理由で有害であるか最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｔｉが合金に存在しないことが好ましい。
用途によっては、レニウムの過剰な存在（％Ｒｅ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｒｅ含有量は４１．８％未満、好ましくは２４．８％未満、より好ましくは１１．７８％未満、さらに１．４５％未満であることが望ましいである。対照的に、より高い量のレニウムの存在が望ましい用途がありいる。これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは１．２重量％を超える量、より好ましくは１３．２％を超える量、さらには２２．２％を超える量が望まれる。ある実施形態において、％Ｒｅが何らかの理由で有害であったり、最適でない用途もあり、これらの用途では合金に％Ｒｅが含まれないことが好ましい。
用途によっては、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が７．８％未満、好ましくは４．８％未満、より好ましくは１．８％未満、さらに０．８％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特にこれらの用途では、０．１重量％より大きい、好ましくは１．２重量％より大きい、好ましくは６％より大きい、さらには１２％より大きい％Ｎｂ＋％Ｔａの量が望まれる．ある実施形態において％Ｔａが何らかの理由で有害であったり最適でない場合、これらの用途では％Ｔａが合金中に存在しないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｎｂが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｎｂが合金に含まれていないことが好ましいとされている。
用途によっては、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの含有量が７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらに好ましくは０．８％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量が望ましい用途があり、特に高い硬度が望まれる場合、これらの用途では、０．１重量％より大きい％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、好ましくは１．２重量％より大きい量、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上の量が望まれる。ある実施形態において％Ｙが何らかの理由で有害であったり最適でない場合、これらの用途では％Ｙが合金に含まれていないことが好ましい。さらに、ある実施形態において、％Ｃｅがある理由で有害であったり、最適でない場合、これらの用途では、％Ｃｅが合金に存在しないことが好ましい場合がありいる。さらに、ある実施形態において、％Ｌａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適ではない場合、これらのアプリケーションでは、％Ｌａが合金に存在しないことが好ましい。
低融点元素としてアルミニウムを用いる場合や、低融点元素としてマグネシウム等の空気と接触すると急速に酸化する粒子を用いる場合など、用途がある。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として導入される）、％Ｍｇの最終含有量は非常に小さくてもよく、これらの用途ではしばしば０．００１％より大きい含有量が望ましく、より好ましくは０．０２％以上、さらには３．６％を超えると思われる。
いくつかのアプリケーションでは、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素はアルミニウムおよび／または他の元素と反応して窒化物を形成し、したがって最終組成物の元素として現れる、高い窒素含有量で大気中で行われることは興味深いことである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
モリブデン基合金中の化合物相の存在が有害である用途もある。実施形態では、合金中の化合物相の％は７９％以下、別の実施形態では４９％以下、別の実施形態では１９％以下、別の実施形態では９％以下、別の実施形態では０．９％以下、さらに別の実施形態では化合物は組成物から存在しない。モリブデンベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途がある。別の実施形態では、合金中の化合物相の％は０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらには別の実施形態では７３％を超えている。
いくつかの用途のために、例えば合金および／または他のセラミック、コンクリート、プラスチックなどのコンポネントのような被覆材料のためのモリブデンベース合金の使用は、例えばカソードおよび／または腐食保護に限定されないような被覆材料に特定の機能性を提供するために特に興味深いものである。いくつかの用途では、マイクロメートルまたはミリメートル範囲の厚さの被覆層を有することが望まれる。実施形態では、モリブデン系合金がコーティング層として使用される。実施形態では、モリブデンベース合金は、１以上の厚さを有するコーティング層として使用される。１マイクロメートル、別の実施形態ではモリブデン基合金が２１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態ではモリブデン基合金が１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態ではモリブデン基合金が５１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態ではモリブデン基合金は１．１ｍｍ、さらに別の実施形態では、モリブデン基合金は、１１ｍｍを超える厚さのコーティング層として使用される。別の実施形態では、モリブデン基合金は、２７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、モリブデン基合金は、１７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、モリブデン基合金は、７．０ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用される。７ｍｍ、別の実施形態ではモリブデン基合金が５３７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態ではモリブデン基合金が１１７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態ではモリブデン基合金が２７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、さらに別の実施形態ではモリブデン基合金が７．７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用される。
いくつかの用途では、高い機械的抵抗を有するモリブデン基合金の使用が特に興味深い。それらの用途のために、ある実施形態では、モリブデン系合金の結果機械抵抗は５２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は７２ＭＰａ以上、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は８２ＭＰａ以上、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１０２ＭＰａ以上、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１１２ＭＰａ以上、さらに別の実施形態では合金の結果機械抵抗は１２２ＭＰａ以上である。別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１４７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１２７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１１７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１０７ＭＰａ以下である。別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は８７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は７７ＭＰａ以下であり、さらに別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は５７ＭＰａ以下である。
モリブデン系合金を薄膜で堆積させるのに有用ないくつかの技術がある。一実施形態では薄膜はスパッタリングを用いて堆積され、別の実施形態では溶射を用い、別の実施形態ではガルバニック技術を用い、別の実施形態ではコールドスプレーを用い、別の実施形態ではゾルゲル技術を用い、別の実施形態では湿式化学を用いて堆積される。物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いる別の実施形態、化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いる別の実施形態、アディティブ・マニュファクチャリングを用いる別の実施形態、直接エネルギー蒸着を用いる別の実施形態、さらにはＬＥＮＳクラッドを用いる別の実施形態において、である。
モリブデンベース合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途が存在する。一実施形態では、モリブデンベース合金は、粉末の形態で製造される。別の実施形態では、粉末は球状である。実施形態では、特定の用途要件に応じて一峰性、二峰性、三峰性、さらには多峰性であってもよい粒度分布を有する球状粉末を指す。
本発明は、モリブデン及びその合金の特性から恩恵を受けることができる部品の製造に特に適している。特に、高温で高い機械的耐性を必要とする用途に適している。この意味で、合金設計と熱機械処理の特定のルールを適用することにより、化学工業、エネルギー変換、輸送、工具、他の機械または機構などの用途に非常に興味深い特徴を得ることが可能である。
モリブデン基合金は、特に、大きな鋳物またはインゴット、粉末形態の合金、大きな断面片、熱間加工工具材料、冷間加工材料、ダイ、プラスチック射出用の型、高速材料、超炭化合金、高強度材料、高導電性材料または低導電性材料などの鋳造工具およびインゴットの生産に有用である。
実施形態では、粉末の混合物を作るとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）が重量で７０％より小さい体積（金属および金属間成分のみを考慮）が少なくとも１．２％あり、この体積（主合金元素の含有量が小さい体積）の量が全処理および後処理を終えた後にその元のサイズの少なくとも１１％減少している。
実施形態では、粉末の混合物が作られたときの体積（金属および金属間成分のみを考慮）の少なくとも１，２％において、重量濃度がこの元素の平均含有量（ほとんど金属または金属間粒子のすべての平均組成を考慮）よりも少なくとも２，２％大きい低融点元素が少なくとも１つ存在する。または一般に成形工程の前に、この体積（少なくとも１つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、全処理および後処理が終了した後、その元のサイズの少なくとも１１％減少している。
上記のＭｏ基合金のいずれかを、それぞれの特徴が両立しない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのモリブデン系合金の使用を指す。
実施形態において、本発明は、以下の組成を有するタングステンベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ ＝０－０．５ ％Ｎ ＝０－０．４５ ％Ｂ ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｃｏ＝０－４０ ％Ｓｉ＝０－２ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｎｉ＝０－５０ ％Ｔｉ＝０－１４
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－８
％Ｎｂ＝０－１５ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－７０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｒｅ＝０－５０ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｌａ＝０－５
％Ｋ＝０－６００ｐｐｍ
残りはタングステン（Ｗ）と微量元素からなる。
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂである。
タングステンベースの合金は、高いタングステン（％Ｗ）のコンテンツを持つことから恩恵を受けるが、合金の大部分成分であるタングステンは必要ないアプリケーションがありいる。実施形態では％Ｍｏは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ｗは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｗは、タングステンベースの合金中の大多数の要素ではではない。
この文脈では、微量元素は、リストの任意の元素を指しいる。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｆ、Ｎｅ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｔｃ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ。Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、合金のコスト削減など、合金に特定の機能を持たせるために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の製造に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している可能性がありいる。
一実施形態では、合計としてすべての微量元素は２．０％未満、１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、あるいは０．０６％未満の含有量を有するタングステンベースの合金の全体の特性のために不利ないくつかのアプリケーションは、ありいる。微量元素は、タングステンベースの合金から存在しないことが好ましい所定のアプリケーションのためのいくつかのアプリケーションもありいる。
微量元素の存在は、合金のコストを削減したり、タングステンベースの合金の所望のプロパティに影響を与えることなく、他の追加の有益な効果を達成することができる他のアプリケーションがありいる。実施形態では、個々の微量元素は、２．０％以下、１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、あるいは０．０６％以下の含有量を持っている。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに２９％以上の存在する低融点相を使用することである。いったん組み込まれ、本願明細書に記載されたように測定された全体組成を評価する場合、得られるタングステン合金は一般に、元素（この場合％Ｇａ）の０．２％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは２．２％以上、さらに６％以上である。ある種の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を使用することが特に興味深く、すべての間隙に使用する必要はなく、これらの用途では％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望ましいといえいる。いくつかの用途では、％Ｇａは、％Ｇａ＋％Ｂｉについてこの段落に記載された量で％Ｂｉによって全体的または部分的に置き換えられることが見出されている。ある用途では、％Ｇａが存在しない全置換が有利である。用途によっては、％Ｇａおよび／または％Ｂｉを、この段落に記載した量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで部分的に置換することも興味深いことが分かっている、この場合％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎについてである。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多い。用途によっては、上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別々の粒子で取り込まない方が興味深い場合がある。用途によっては、主にこれらの元素で形成され、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有率が５２％より大きく、好ましくは７６％より大きく、より好ましくは８６％より大きく、さらに９８％より大きい粒子の使用がさらに興味深いである。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を有する可能性のある酸化膜を破る可能性の高い低温で液相焼結を行うことである。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で所望の液相の体積含有量を制御するための平衡図で調整され、またこの合金の粒子の体積分率も制御される。特定の用途では、％Ｓｎおよび／または％Ｇａは、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができいる（つまり、％Ｓｎまたは％Ｇａを含まない合金を作ることができいる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。
ある種の用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では％Ｃｒ含有量は３９重量％未満、好ましくは１８重量％未満、より好ましくは８．８重量％未満、更に好ましくは１．８％未満が望ましいことがわかっている。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では、２．２重量％を超える量が望ましく、５．５重量％を超え、より好ましくは２２％以上、さらには３２％以上となる。また、ある実施形態において、％Ｃｒが何らかの理由で有害であったり、最適でない場合、これらの用途では、％Ｃｒが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ａｌ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８％未満が望ましいとされている。一方、より高いレベルのアルミニウムの存在が望ましい用途もあり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは８．２重量％以上、さらには１２％以上の量が望ましいとされている。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために用いられ、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きい。ある実施形態において、％Ａｌが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ａｌが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、アルミニウム含有率（％Ａｌ）とガリウム含有率（％Ｇａ）の間にある種の関係があることが興味深い。仮に％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望ましいとされる。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を有することが望ましい。ある用途では、％Ｇａの一部を％Ｂｉ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎ，％Ｒｂまたは％Ｉｎで置換し、ｓとＴの定義に、％Ｇａを合計で置換することが興味深いことさえ分かってきた。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ、ここで用途によっては、それらのどれかがないことが興味深いかもしれません（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、項目のどれかがなく、０％の公称含有量を持つかもしれません、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途に有利になりいる）。
ある用途では、コバルトの過剰な存在（％Ｃｏ）は有害であり、これらの用途では、２８重量％未満、好ましくは１８重量％未満、より好ましくは８．８重量％未満、さらに好ましくは１．８％未満の％Ｃｏ含有量が望ましいことが分かっている。対照的に、より高い量のコバルトの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、２．２重量％を超える量が望ましく、好ましくは１２重量％より高く、より好ましくは２２％より高く、さらに３２％より高い量である。ある実施形態において、％Ｃｏが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｃｏが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃｅｑ含有量は１．４重量％未満、好ましくは０．８重量％未満、より好ましくは０．４６重量％未満、更に好ましくは０．０８％未満が望ましいとされている。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途があり、これらの用途では０．１２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．５２重量％より大きく、より好ましくは０．８２重量％より大きく、さらに１．２％よりも大きい。ある実施形態において％Ｃｅｑが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｃｅｑが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｃ含有量は０．３８重量％未満、好ましくは０．１８重量％未満、より好ましくは０．０９重量％未満、更に好ましくは０．００９重量％未満であることが望ましい。これに対して、より高いレベルの炭素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．１２重量％より大きく、より好ましくは０．２２重量％より大きく、さらに好ましくは０．３２重量％より大きい。ある実施形態において、％Ｃが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ｃが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、ホウ素の過剰な存在（％Ｂ）が有害となる場合があり、これらの用途では、％Ｂの含有量が０．９重量％未満、好ましくは０．４重量％未満、より好ましくは０．１６重量％未満、さらには０．００６％未満が望ましいことが分かっている。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途があり、これらの用途では６０重量％以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらには１．２％以上である。ある実施形態において％Ｂが有害であったり、ある理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｂが合金に存在しないことが好ましい。
窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい（不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらに０．００００８％未満の含有量を超えて取り除くことは経済的に実行不可能かもしれません）用途があることが分かっている。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、それはその不在が好ましい（それは経済的に実行可能ではない場合がありいる不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８パーセント未満、より好ましくは０．０００８パーセント未満、さらには０．００００８パーセント未満の含有量を超えて除去）アプリケーションがあることがわかっている．ある実施形態において％Ｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では％Ｎが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８％未満であることが望ましいである。これに対して、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、好ましくは１．２重量％より大きく、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上となる。ある実施形態において、％Ｚｒが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｚｒが合金に含まれないことが好ましい。また、ある実施形態において％Ｈｆが有害であったり、ある理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｈｆが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、モリブデン（％Ｍｏ）および／またはタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量が１４重量％未満、好ましくは９重量％未満、より好ましくは４重量％未満、さらには１重量％未満が望ましい。これに対して、モリブデンとタングステンがより高いレベルで存在することが望ましい用途もあり、これらの用途では１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、好ましくは３．２重量％を超え、より好ましくは５．２％を超え、さらには１２％以上となる。ある実施形態において、％Ｍｏが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｍｏが合金に含まれないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｗが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｗが合金に含まれないことが好ましいとされている。
ある用途では、バナジウムの過剰な存在（％Ｖ）は有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｖの含有量は４．８％未満、好ましくは１．８％未満、より好ましくは０．７８％未満、さらに０．４５％未満が望ましい。対照的に、より多量のバナジウムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では０．６％重量、好ましくは１．２％重量、より好ましくは２．２％超、さらに４．２％超の含有量が望ましい。ある実施形態において、％Ｖが何らかの理由で有害であったり最適でない場合、これらの用途では％Ｖが合金に含まれないことが好ましい。
ある種の用途では、銅の過剰な存在（％Ｃｕ）は有害である可能性があり、これらの用途では、％Ｃｕ含有量は１４重量％未満、より好ましくは４．５重量％未満、さらに好ましくは０．９％未満が望ましいとされてきた。対照的に、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途もある。６重量％を超える量が望ましく、好ましくは８重量％以上、より好ましくは１２％以上、さらには１６％を超える量である。ある実施形態において％Ｃｕが何らかの理由で有害であったり最適でない用途もあり、このような用途では％Ｃｕが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である場合があり、これらの用途では、５８重量％未満、好ましくは２４重量％未満、より好ましくは１２重量％未満、さらに７．５％未満の％Ｆｅ含有量が望ましい。対照的に、より高レベルでの鉄の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、６重量％を超える量が望ましく、好ましくは８％以上、より好ましくは２２％以上、さらに４２％以上である。ある実施形態において％Ｆｅが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｆｅが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｔｉ含有量は９重量％未満、好ましくは４．５％未満、より好ましくは２．９重量％未満、更に好ましくは０．９％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量のチタンの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上の量が望ましい。ある実施形態において、％Ｔｉが何らかの理由で有害であるか最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｔｉが合金に存在しないことが好ましい。
用途によっては、レニウムの過剰な存在（％Ｒｅ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｒｅ含有量は４１．８％未満、好ましくは２４．８％未満、より好ましくは１１．７８％未満、さらに１．４５％未満であることが望ましいである。対照的に、より高い量のレニウムの存在が望ましい用途がありいる。これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは１．２重量％を超える量、より好ましくは１３．２％を超える量、さらには２２．２％を超える量が望まれる。ある実施形態において、％Ｒｅが何らかの理由で有害であったり、最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｒｅが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、カリウム（％Ｋ）の過剰な存在が有害である可能性があることが分かっており、これらの用途では、５２８重量ｐｐｍ未満、好ましくは２８７重量ｐｐｍ未満、より好ましくは１０８重量ｐｐｍ未満、さらに４８．８ｐｐｍ未満、さらには１２．８ｐｐｍ未満の％Ｋ含有量が望ましい。対照的に、より高い量のカリウムの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、２．２重量ｐｐｍを超える量、好ましくは８．８重量ｐｐｍより高く、より好ましくは５８ｐｐｍより高く、１０８ｐｐｍよりさらに高く、５７８ｐｐｍよりさらに高いことが望ましい。ある実施形態において％Ｋがある理由または別の理由で有害であるか最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｋが合金に存在しないことが好ましい。
用途によっては、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が７．８％重量未満、好ましくは４．８％重量未満、より好ましくは１．８％重量未満、さらに０．８％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特にこれらの用途では、０．１重量％より大きい、好ましくは１．２重量％より大きい、好ましくは６％より大きい、さらには１２％より大きい％Ｎｂ＋％Ｔａの量が望まれる．ある実施形態において％Ｔａが何らかの理由で有害であったり最適でない場合、これらの用途では％Ｔａが合金中に存在しないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｎｂが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｎｂが合金に含まれていないことが好ましいとされている。
用途によっては、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらに０．８％未満が望ましいと言われている。対照的に、より高い量が望ましい用途があり、特に高い硬度が望まれる場合、これらの用途では、０．１重量％より大きい％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、好ましくは１．２重量％より大きい量、より好ましくは６％以上、さらには１２％以上の量が望まれる。ある実施形態において、％Ｙが何らかの理由で有害であったり、最適でない場合、これらの用途では、％Ｙが合金に含まれないことが好ましいとされる。さらに、ある実施形態において、％Ｃｅがある理由で有害であったり、最適でない場合、これらの用途では、％Ｃｅが合金に存在しないことが好ましい場合がありいる。さらに、ある実施形態において、％Ｌａが有害であるか、または１つの理由または別の理由で最適でない用途があり、これらの用途では、％Ｌａが合金から存在しないことが好ましい。
アルミニウムが低融点元素として使用される場合、またはマグネシウムなどの空気と接触すると急速に酸化する他のタイプの粒子が低融点元素として使用される場合、いくつかの用途に使用される。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として）％Ｍｇの最終含有量はかなり小さくてもよく、これらの用途ではしばしば０．００１％より大きい含有量、好ましくは０．０２％より大きいが望ましく、より好ましくは０．１２％より大きく、さらに３．６％を超えることも可能である。
いくつかのアプリケーションでは、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体でまたはなしで焼結）相が高温で発生した場合、窒素が窒化物を形成するアルミニウムおよび／または他の元素と反応し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることは興味深いことである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
いくつかのアプリケーションのために、それはタングステンベースの合金中の炭化物（ＷＣ）の非存在が特に興味深いアプリケーションもあるかもしれません。実施形態ではタングステンベースの合金中のタングステン％ＷＣは７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下であり、別の実施形態では１９％以下、別の実施形態では９％以下であり、さらに別の実施形態では０．９％以下である。別の用途では、合金中の炭化物の存在が特に興味深いかもしれません、タングステンベースの合金中のタングステン炭化物の存在（％ＷＣ）が特に興味深い用途があるかもしれません。実施形態ではタングステンベース合金中の％ＷＣは０．０００１％以上、別の実施形態では０．３％以上、別の実施形態では３％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では４３％以上、さらには別の実施形態では７３％以上である。
タングステンベース合金中の化合物相の存在が有害であるいくつかの用途がある。実施形態では、組成物中の化合物相の％は７９％以下であり、別の実施形態では４９％以下であり、別の実施形態では１９％以下であり、別の実施形態では９％以下であり、別の実施形態では０．９％以下、さらには別の実施形態では化合物相がタングステンベースの合金から存在しない。タングステンベースの合金中の化合物の存在が有益である他の用途がありいる。別の実施形態では、タングステンベースの合金中の化合物相の％が０．０００１％を超えて、別の実施形態では、０．３％を超えて、別の実施形態では、３％を超えて、別の実施形態では、１３％を超えて、別の４３％を超えて、さらには別の実施形態では、７３％を超えている。
いくつかのアプリケーションのために、例えば、合金および／または他のセラミック、コンクリート、プラスチックなどのコンポネントのようなコーティング材料のためのタングステンベースの合金の使用は、例えば、カソードおよび／または腐食保護に限定されないなどの特定の機能でカバー材料を提供するために特に興味深いものである。いくつかの用途では、マイクロメートルまたはミリメートル範囲の厚さのコーティング層を有することが望まれる。一実施形態では、タングステンベースの合金がコーティング層として使用される。別の実施形態では、タングステンベース合金は、１．１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、コーティング層は、２１マイクロメートルを超える厚さ、別の実施形態では１０５マイクロメートル以上、別の実施形態では５１０マイクロメートル以上、別の実施形態では１．１ｍｍ以上、さらに別の実施形態では１１ｍｍ以上の厚さを有している。他の用途では、シンカー層が望まれる。実施形態では、タングステンベースの合金は、１７ｍｍ未満、７．７ｍｍ未満、５３７マイクロメートル未満、１１７マイクロメートル未満、２７マイクロメートル未満、さらには７．７マイクロメートル未満の厚さを有する被覆層として使用される。
タングステンベースの合金を薄膜で堆積させるために有用ないくつかの技術がある。一実施形態では、薄膜はスパッタリングを用いて堆積され、別の実施形態では溶射を用い、別の実施形態ではガルバニック技術を用い、別の実施形態ではコールドスプレーを用い、別の実施形態ではゾルゲル技術を用い、別の実施形態では湿式化学を用いて堆積される。物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いる別の実施形態、化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いる別の実施形態、アディティブ・マニュファクチャリングを用いる別の実施形態、直接エネルギー蒸着を用いる別の実施形態、さらにはＬＥＮＳクラッドを用いる別の実施形態において、である。
タングステンベースの合金が粉末形態であることから利益を得ることができるいくつかの用途がある。一実施形態では、タングステンベースの合金は、粉末の形態で製造される。別の実施形態では、粉末は球状である。実施形態では、特定のアプリケーションの要件に応じて、単峰性、二峰性、三峰性、さらには多峰性であってもよい粒度分布を有する球状粉末を指しいる。
本発明は、タングステンおよびその合金の特性から恩恵を受けることができる部品の製造に特に適している。特に、高温での高強度、高弾性率および／または高密度（および振動を最小限に抑える能力などの結果としての特性、．．．）を必要とするアプリケーションである。この意味では、合金の設計と熱機械的処理の特定のルールを適用すると、それは可能な化学工業、エネルギー変換、輸送、ツール、他のマシンやメカニズムなどのアプリケーションのための非常に興味深い機能を得ることができいる。
タングステンベース合金は、特に、大きな鋳物またはインゴット、粉末形態の合金、大きな断面片、熱間加工工具材料、冷間加工材料、ダイ、プラスチック射出用金型、高速材料、超炭化合金、高強度材料、高導電性材料または低導電性材料などの鋳物工具およびインゴットの製造に有用である。
実施形態では、粉末の混合物を作るとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（主に金属または金属間化合物粒子のすべての平均組成を考慮する）が重量で７０％より小さく、この体積（主合金元素の含有量が小さくなる体積）の量が全処理および後処理が終了した後に元のサイズの少なくとも１１％減少する少なくとも１．２％が存在する。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、体積の少なくとも１，２％（金属および金属間成分のみを考慮する）において、重量濃度がこの元素の平均含有量（主に金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）よりも少なくとも２，２％大きい低融点元素が少なくとも１つ存在する。または一般に成形工程の前に、この体積（少なくとも１つの低融点元素の濃度がより高い体積）の量は、全処理および後処理が終了した後、その元のサイズの少なくとも１１％減少していること。
上記のタングステンベース合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載の他の実施形態と任意の組み合わせで組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」などの用語の使用は、記載された数を含み、その後、サブ範囲に分解できる範囲を指す。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのタングステンベースの合金の使用について言及するものである。
本発明は、チタンおよびその合金の特性から利益を得ることができる部品の製造に特に適している。特に、高温ｙ／ｏ攻撃的な環境での高い機械的耐性を必要とする用途。この意味で、合金設計と熱機械処理の特定の規則を適用することにより、化学工業、エネルギー変換、輸送、工具、他の機械または機構などの用途のための非常に興味深い特徴を得ることが可能である。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するチタンベース合金を指し、全てのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ ＝０－０．５ ％Ｎ ＝０－０．４５ ％Ｂ ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｃｏ＝０－４０ ％Ｓｉ＝０－５ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－４０ ％Ｍｏ＝０－２０ ％Ｗ＝０－２５ ％Ｎｉ＝０－４０
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－１５
％Ｎｂ＝０－６０ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－４０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｐｔ＝０－５ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｌａ＝０－５
％Ｐｄ＝０－５ ％Ｒｅ＝０－５ ％Ｒｕ＝０－５
残りはチタン（Ｔｉ）と微量元素からなる
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂ
チタンベースの合金は、高いチタン（％Ｔｉ）含有量を持つことが有利な用途がありいるが、必ずしもチタンが合金の主成分である必要はではない。実施形態では％Ｔｉは１．３％以上、別の実施形態では６％以上、別の実施形態では１３％以上、別の実施形態では２７％以上、別の実施形態では３９％以上、別の実施形態では５３％以上、別の実施形態では６９％以上、さらには別の実施形態では８７％以上である。実施形態において％Ｔｉは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｔｉは、チタンベース合金中の大多数の元素ではない。
この文脈では、微量元素は、リストの任意の元素を指しいる。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｋ、Ｂ、Ｋ、Ｂｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒ、Ａ、Ｂ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｏｓ。Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、合金の生産コストを下げるなど、合金の特定の機能を達成するために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の生産に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している場合がありいる。
微量元素の存在がチタンベースの合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途がありいる。一実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％未満、他の実施形態では１．４％未満、他の実施形態では０．８％未満、他の実施形態では０．２％未満、他の実施形態では０．１％未満、さらには０．０６％未満の含有量を有している。微量元素がチタンベース合金に存在しないことが好ましい、所定の用途のためのいくつかの用途さえ存在する。
また、微量元素の存在により、チタン基合金の所望の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減させたり、その他の有益な効果を得ることができる他の用途もある。ある実施形態では、個々の微量元素は、２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、あるいは０．０６％以下の含有率を有している。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに２９％以上の存在する低融点相を使用することである。一旦組み込まれ、本願明細書に記載のように測定された全体組成を評価する場合、得られるチタン合金は一般に、元素（この場合％Ｇａ）の０．２％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは２．２％以上、さらには６％以上、さらには１２％以上とすることができる。ある種の用途では、Ｇａを四面体間隙にのみ有する粒子の使用が特に興味深く、すべての間隙に用いる必要はなく、これらの用途では％Ｇａが０．０４重量％以上、好ましくは０．１２％以上、より好ましくは０．２４重量％以上、さらに０．３２％以上であることが望ましいと考えられる。いくつかの用途では、％Ｇａ＋％Ｂｉについてこの段落に記載した量で、％Ｇａの全部または一部をＢｉ％で置き換えることができることが分かっている。一部の用途では、Ｇａ％の不在を意味する全置換が有利である。ある用途では、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を、この段落で述べた量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置き換えることも興味深いことがわかっている。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多く、問題の合金が十分に低い融点を持つことが条件となる。いくつかのアプリケーションのためにそれは、上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましいであるいくつかのアプリケーションのためにそれは直接これらの要素とより興味深い合金としない別々の粒子に組み込む。いくつかのアプリケーションのために、それは主に％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ５２％、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらには９８％より高いの望ましいコンテンツとこれらの元素で形成された粒子の使用も興味深いものである。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存するが、いくつかの用途では、しばしばこの段落で上述した範囲内で推移する。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を持つ可能性のある酸化膜を壊す可能性の高い低温で液相焼結を行う場合である。ＳｎとＧａの含有量は、異なる後処理温度で望まれる液相の体積含有量と、この合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。ある種の用途では、Ｓｎ％および／またはＧａ％は、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、Ｓｎ％またはＧａ％を含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能であり、特定の用途では、ターゲット合金のための好ましい合金元素のいずれかを使用することもできいる。
ある種の用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では％Ｃｒ含有量は３９重量％未満、好ましくは１８重量％未満、好ましくは８．８重量％未満、更に１．８％未満が望ましいことが分かっている。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では、２．２重量％を超える量が望ましく、好ましくは５．５重量％以上、より好ましくは２２％以上、さらに３２％以上である。また、ある実施形態において、％Ｃｒが何らかの理由で有害であったり、最適でない場合、これらの用途では、％Ｃｒが合金に含まれないことが好ましいとされる。
対照的に、特に高硬度および／または耐環境性が要求される場合、より高いレベルでのアルミニウムの存在が望ましい用途があり、これらの用途では、１．８％より多い量が望ましいとされている。一部の用途では、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化させるためであり、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％以上、より好ましくは１．０２％以上、さらに高く３．２％以上である。
ある実施形態において、％Ａｌが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ａｌが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、アルミニウム含有率（％Ａｌ）とガリウム含有率（％Ｇａ）の間にある種の関係があることが興味深い。仮に％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望ましい。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上の値を持つことが望ましい。また、Ｇａの一部をＢｉ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、ＲｂまたはＩｎで置き換えることも、用途によっては興味深いことである。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計は与えられた値に一致しいるが、項目のいずれかがなく、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途にとって有利である）。
用途によっては、コバルト（Ｃｏ）の過剰な含有は有害であることが分かっており、これらの用途では、Ｃｏ含有率は２８重量％未満、好ましくは１８重量％未満、より好ましくは８．８重量％未満、さらに好ましくは１．８％未満が望ましいとされている。一方、より多量のコバルトを含有することが望ましい用途もある。これらの用途では、２．２重量％を超える量、好ましくは５．９％より高い量、好ましくは１２重量％より高い量、より好ましくは２２％より高い量、さらには３２％より高い量が望ましい。ある実施形態において％Ｃｏが、ある理由または別の理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｃｏが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では重量％Ｃｅｑ含有量は０．８％未満、好ましくは０．４６％未満、より好ましくは０．１８％未満、更に０．０８％未満が望ましいである。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途があり、これらの用途では０．１２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．２２重量％より大きく、より好ましくは０．５２重量％より大きく、さらに１．２％よりも大きい。ある実施形態において％Ｃｅｑが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｃｅｑが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃ含有量は０．３８重量％未満、好ましくは０．１８重量％未満、より好ましくは０．０９重量％未満、更に好ましくは０．００９重量％未満であることが望まれる。これに対して、より高いレベルでの炭素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．１２重量％より大きく、より好ましくは０．２２重量％より大きく、さらに好ましくは０．３２重量％より大きい。ある実施形態において、％Ｃが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ｃが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、ホウ素の過剰な存在（％Ｂ）が有害となる場合があり、これらの用途では％Ｂが０．９重量％未満、好ましくは０．４重量％未満、より好ましくは０．０１８重量％未満、さらには０．００６％未満の含有量が望ましいことがわかっている。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途があり、これらの用途では６０重量％以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらに好ましくは１．２％以上である。ある実施形態において％Ｂが有害であったり、ある理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｂが合金に存在しないことが好ましい。
窒素（％Ｎ）の存在が有害で、その不在が好ましい（不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらに０．００００８％未満の含有量を超えて取り除くことは経済的に実行不可能な場合がある）用途があることがわかった。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、それはその不在が好ましい（それは不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらには０．００００８％未満の含有量を超えて取り除く経済的に実行できない場合がありいる）アプリケーションがあることがわかっている．ある実施形態において％Ｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では％Ｎが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８％未満が望ましい。これに対して、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、好ましくは１．２重量％より大きく、より好ましくは６重量％以上、あるいは１２％以上とすることが望ましい。酸素含有量が５００ｐｐｍより高い場合、３．８重量％以下、好ましくは２．８％以下、より好ましくは１．４％以下、さらには０．０８％以下の％Ｚｒ＋％Ｈｆを有することが望まれる場合が多いことが分かっている。ある実施形態において％Ｚｒが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｚｒが合金に含まれていないことが好ましいとされる。さらに、ある実施形態において％Ｈｆが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｈｆが合金に含まれていないことが好ましいとされている。
ある用途では、モリブデン（％Ｍｏ）及び／又はタングステン（％Ｗ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量は１４重量％未満、好ましくは９重量％未満、より好ましくは４．８重量％未満、更に好ましくは１．８％未満が望ましいとされている。一方、モリブデンとタングステンがより高いレベルで存在することが望ましい用途もあり、これらの用途では１．２重量％を超えるＭｏ＋％Ｗの量が望ましく、好ましくは３．２重量％を超え、より好ましくは５．２％を超え、さらには１２％以上である。ある実施形態において、％Ｍｏが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｍｏが合金に含まれていないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｗが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｗが合金に含まれていないことが好ましいとされている。
用途によっては、バナジウムの過剰な存在（％Ｖ）が有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｖ含有量が４．８重量％未満、好ましくは１．８重量％未満、より好ましくは０．７８重量％未満、さらには０．４５％未満であることが望まれる。対照的に、より高い量のバナジウムの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、０．６重量％を超える量、好ましくは１．２重量％を超える量、より好ましくは４．２重量％を超える量、さらには６．２％を超える量が望ましい。ある実施形態において、％Ｖが何らかの理由で有害であったり、最適でない場合、これらの用途では、％Ｖが合金に含まれないことが好ましい。
ある種の用途では、銅の過剰な存在（％Ｃｕ）は有害である可能性があり、これらの用途では、％Ｃｕ含有量は１４重量％未満、好ましくは９％未満、より好ましくは４．５重量％未満、さらには０．９％未満が望ましいとされてきた。一方、より高いレベルの銅の存在が望ましい用途もありいる。６重量％を超える量が望ましく、好ましくは８重量％以上、より好ましくは１２％以上、さらには１６％を超える量である。ある実施形態において％Ｃｕが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｃｕが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である可能性があり、これらの用途では、３８重量％未満、好ましくは２４重量％未満、より好ましくは１２重量％未満、さらに好ましくは７．５％未満の％Ｆｅ含有量が望ましいとされてきた。これに対して、より高いレベルでの鉄の存在が望ましい用途もあり、これらの用途では、６重量％より大きい、好ましくは８重量％より大きい、より好ましくは２２重量％より大きい、さらには３２％より大きい量が望ましい。ある実施形態において、％Ｆｅが何らかの理由で有害であったり最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｆｅが合金に存在しないことが好ましい。
これとは対照的に、より高いレベルでのニッケルの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では、１．２重量％より多い、好ましくは３．２重量％より多い、より好ましくは６重量％より多い、さらには２２％より多い量が望ましい。ある実施形態において％Ｎｉが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｎｉが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、タンタル（％Ｔａ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｔａ含有量は３．８％未満、好ましくは１．８％未満、より好ましくは０．８％未満、さらには０．０８％未満であることが望ましいとされる。対照的に、より高い量の％Ｔａが望ましい用途があり、これらの用途では、０．０１重量％より大きい、好ましくは０．２重量％より大きい、好ましくは１．２重量％より大きい、さらに好ましくは３．２％より大きい％Ｔａの量が望まれる。ある実施形態において、％Ｔａが何らかの理由で有害であったり最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｔａが合金に含まれていないことが好ましい。
ある用途では、ニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、実施形態において４８重量％未満、好ましくは２８重量％未満、より好ましくは４．８重量％未満、さらに好ましくは１．８重量％未満、さらに０．８％未満のＮｂ含有量が望ましい。これに対して、より高い量の％Ｎｂが望ましい用途がある。これらの用途では、０．１重量％より大きい、好ましくは１．２重量％より大きい、より好ましくは１２％より大きい、さらに５２％より大きい％Ｎｂの量が望まれる。ある実施形態において％Ｎｂが何らかの理由で有害であったり最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｎｂが合金に含まれていないことが好ましい。
用途によっては、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらに０．８％未満が望ましいと言われている。対照的に、より高い量が望ましい用途があり、特に高い硬度が望まれる場合、これらの用途では、０．１重量％より大きい％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、好ましくは１．２重量％より大きい量、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上の量が望まれる。ある実施形態において、％Ｙが何らかの理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では、％Ｙが合金に含まれていないことが好ましい。実施形態において、％Ｃｅがある理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では％Ｃｅが合金に存在しないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｌａが有害であったり、ある理由または別の理由で最適でない用途があり、これらの用途では％Ｌａが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、過剰なケイ素（％Ｓｉ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｓｉ含有量は０．８重量％未満、好ましくは０．４６％未満、より好ましくは０．１８重量％未満、さらに０．０８％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量のケイ素の存在が望ましい用途がある。これらの用途では、０．１２重量％より多い量が望ましく、好ましくは０．５２重量％より多く、より好ましくは１．２重量％より多く、さらに２．２％より多い量とすることが望ましい。ある実施形態において、％Ｓｉが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｓｉが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰なスズ（％Ｓｎ）の存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｓｎ含有量が４．８ｗｔ％未満好ましくは１．８％未満、より好ましくは０．７８重量％未満、さらに０．４５％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量のスズの存在が望ましい用途がある。これらの用途では、０．６重量％より多い量が望ましく、好ましくは１．２％より多く、より好ましくは３．２％より多く、さらに６．２％を超える量が望ましい。ある実施形態において％Ｓｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｓｎが合金に存在しないことが好ましい。
用途によっては、パラジウムの過剰な存在（％Ｐｄ）が有害であることが判明しており、これらの用途では％Ｐｄ含有量は０．９重量％未満、好ましくは０．４％未満、より好ましくは０．０１８重量％未満、さらに好ましくは０．００６％未満であることが望ましいである。対照的に、より高い量のパラジウムの存在が望ましい用途もありいる。これらの用途では、６０重量％以上のパラジウム量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらには１．２％以上である。ある実施形態において％Ｐｄが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では％Ｐｄが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、レニウム（％Ｒｅ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｒｅ含有量は０．９ｗｔ％未満、好ましくは０．４％未満、より好ましくは０．０１８重量％未満、さらに０．００６％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量のレニウムの存在が望ましい用途があり、これらの用途では６０重量％以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらに好ましくは１．２％以上である。ある実施形態において、％Ｒｅが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｒｅが合金に存在しないことが好ましい。
用途によっては、ルテニウムの過剰な存在（％Ｒｕ）は有害であることが分かっており、これらの用途では％Ｒｕ含有量は０．９ｗｔ％未満、好ましくは０．４％未満、より好ましくは０．０１８％未満、さらには０．００６％未満が望ましいとされる。対照的に、より高い量のルテニウムの存在が望ましい用途があり、これらの用途では６０重量％以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらに好ましくは１．２％以上である。ある実施形態において％Ｒｕが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｒｕが合金に含まれていないことが好ましい。
低融点元素としてアルミニウムを使用する場合や、マグネシウムなどの空気と接触すると急速に酸化する他のタイプの粒子を低融点元素として使用する場合、いくつかの用途に使用される。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として導入される）、％Ｍｇの最終含有量はかなり小さいことができ、これらの用途においてしばしば０．００１％以上の含有量が望ましく、より好ましくは０．０２％以上、さらには０．６％を超えると考えられる。
いくつかのアプリケーションでは、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合、窒素は窒化物を形成するアルミニウムおよび／または他の元素と反応し、したがって最終組成物の元素として現れる高い窒素含有量で大気中で行われることが興味深いである。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
ＭｏやＢなど、特定の用途、特に特定のＡｌ含有量に対して有害な元素がいくつかある。これらの用途に対して、％Ａｌが１．７％から６．７％の間の実施形態では、％Ｍｏは６．８％以下、あるいはＭｏは組成物に存在さえしない。４１．７％から６．７％の間の％Ａｌを有する別の実施形態では、％Ｍｏは１３．２％以上である。２．３％と７．７％の間の％Ａｌを有する別の実施形態では、％Ｂは０．０１％以下であるか、あるいはＢは組成物から欠落してさえいる。２．３％から７．７％の間の％Ａｌを有する別の実施形態でも、％Ｂは３．１１％以上である。
特定の用途で有害なＰ、Ｃ、ＮおよびＢのようないくつかの元素があり、これらの用途のために、Ｐ、Ｃ、ＮおよびＢは、組成物から欠落している実施形態において。
Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＨｇおよびＰｔのような、特定の用途で有害ないくつかの元素があり、実施形態ではこれらの用途のためにＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＨｇおよびＰｔは組成物から除外されている。
一部の用途では、ＬａおよびＹを含む希土類元素（ＲＥ）などの元素の特定の含有量が、特に特定のＴｉ含有量に対して有害である可能性があることが判明している。これらの用途のために、３２．５％～６２．５％の間の％Ｔｉを有する実施形態では、ＬａおよびＹを含む％ＲＥは、０．０８７％より低いか、あるいはＬａおよびＹを含むＲＥは、組成物から欠落してさえいる。３２．５％～６２．５％の間の％Ｔｉを有する別の実施形態では、。Ｌａ及びＹを含む％ＲＥは、１７より高い。任意のＴｉ含有量を有する別の実施形態においても、％ＲＥは１．３％より低く、またはＲＥさえも組成物から欠落している。任意のＴｉ含有量を有する別の実施形態では、％ＲＥは、１６．３％より高い。
チタンベース合金中の化合物相の存在が有害であるような用途も存在する。実施形態では、合金中の化合物相の％は７９％以下、別の実施形態では４９％以下、別の実施形態では１９％以下、別の実施形態では９％以下、別の実施形態では０．９％以下、さらに別の実施形態では化合物は組成物中に存在しない。チタンベース合金中の化合物の存在が有益である他の用途も存在する。別の実施形態では、合金中の化合物相の％は０．０００１％を超え、別の実施形態では０．３％を超え、別の実施形態では３％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では４３％を超え、さらには別の実施形態では７３％を超えている。
いくつかの用途において、例えば合金や他のセラミック、コンクリート、プラスチックなどの部品をコーティングするためのチタン基合金の使用は、例えばカソード保護や腐食防止など、特定の機能をカバーする材料に提供するために特に興味深いものである。いくつかの用途では、マイクロメートルまたはミリメートル範囲の厚さの被覆層を有することが望まれる。実施形態では、チタンベースの合金がコーティング層として使用される。実施形態において、チタン基合金は、１．１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態において、チタン基合金は、２１マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態において、チタン基合金は、１０マイクロメートルを超える厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態において、チタン基合金は、５１０マイクロメートル以上の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態において、チタン基合金は、１．を超える厚さを有するコーティング層として使用される。１ｍｍ、さらに別の実施形態では、チタン基合金は１１ｍｍを超える厚さのコーティング層として使用される。別の実施形態では、チタンベースの合金は、２７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、チタンベースの合金は、１７ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用され、別の実施形態では、チタンベースの合金は、７．０ｍｍ以下の厚さを有するコーティング層として使用される。７ｍｍ、別の実施形態ではチタン基合金が５３７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態ではチタン基合金が１１７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として使用され、別の実施形態ではチタン基合金が２７マイクロメートル以下の厚さのコーティング層として、さらに別の実施形態ではチタン基合金が７．７マイクロメートルの厚さのコーティング層として使用されている。
いくつかの用途では、高い機械的耐性を有するチタン基合金の使用が特に興味深い。それらの用途のために、一実施形態では、チタンベース合金の結果機械抵抗は５２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は７２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は８２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１０２ＭＰａ以上であり、別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１１２ＭＰａ以上であり、さらには別の実施形態では、合金の結果機械抵抗は１２２ＭＰａ以上である。別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１４７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１２７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１１７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果的な機械抵抗は１０７ＭＰａ以下である。別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は８７ＭＰａ以下であり、別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は７７ＭＰａ以下であり、さらに別の実施形態では、合金の結果の機械抵抗は５７ＭＰａ以下である。
チタンベース合金を薄膜で堆積させるのに有用ないくつかの技術がある。一実施形態では、薄膜はスパッタリングを用いて堆積され、別の実施形態では溶射を用い、別の実施形態ではガルバニック技術を用い、別の実施形態ではコールドスプレーを用い、別の実施形態ではゾルゲル技術を用い、別の実施形態では湿式化学を用いて堆積される。物理的気相成長（ＰＶＤ）を用いる別の実施形態、化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いる別の実施形態、付加製造法を用いる別の実施形態、直接エネルギー蒸着を用いる別の実施形態、さらにはＬＥＮＳクラッドを用いる別の実施形態において、である。
チタン基合金が粉末状であることから恩恵を受ける可能性がある用途がいくつかある。一実施形態では、チタンベース合金は粉末の形態で製造される。別の実施形態では、粉末は球状である。実施形態では、特定の用途要件に応じて単峰性、二峰性、三峰性、さらには多峰性であってよい粒度分布を有する球状粉末を指す。
チタンベース合金は、特に、大きな鋳物またはインゴット、粉末形態の合金、大きな断面片、熱間加工工具材料、冷間加工材料、ダイ、プラスチック射出用金型、高速材料、超炭化合金、高強度材料、高導電性材料または低導電性材料などの鋳物工具およびインゴットの製造に有用である。
実施形態では、粉末の混合物を作るとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（ほとんど金属または金属間粒子のすべての平均組成を考慮）が重量で７０％より小さく、この体積（主合金元素の含有量が小さくなる体積）の量が、全処理および後処理が終了してから元のサイズの少なくとも１１％減少する少なくとも１．２％が存在する。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、体積の少なくとも１，２％（金属および金属間成分のみを考慮する）において、重量濃度がこの元素の平均含有量（大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）よりも少なくとも２，２％大きい少なくとも１つの低融点元素が存在する。または一般に成形工程の前に、この体積（少なくとも１つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、全処理および後処理が終了した後、その元のサイズの少なくとも１１％減少している。
Ｔｉ系合金のいずれかを、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
「以下」、「以上」、「以上」、「から」、「まで」、「少なくとも」、「より大きい」、「より小さい」等の用語の使用は、記載された数を含み、その後サブ範囲に分解することができる範囲を意味する。
一実施形態において、本発明は、金属製または少なくとも部分的に金属製の部品を製造するためのチタン合金の使用について言及するものである。
本発明は、コバルトおよびその合金の特性から恩恵を受けることができる部品の製造に特に適している。特に、高温ｙ／ｏ攻撃的な環境下での高い機械的耐性を必要とする用途。この意味で、合金設計と熱機械処理の特定のルールを適用することにより、化学工業、エネルギー変換、輸送、工具、他の機械または機構などの用途のための非常に興味深い特徴を得ることが可能である。
一実施形態において、本発明は、以下の組成を有するコバルト基合金に言及し、すべてのパーセントは重量パーセントである。
％Ｃｅｑ＝０－１．５ ％Ｃ ＝０－０．５ ％Ｎ ＝０－０．４５ ％Ｂ ＝０－１．８
％Ｃｒ＝０－５０ ％Ｎｉ＝０－５０ ％Ｓｉ＝０－２ ％Ｍｎ＝０－３
％Ａｌ＝０－１５ ％Ｍｏ＝０－２０ ％Ｗ＝０－２５ ％Ｔｉ＝０－１４
％Ｔａ＝０－５ ％Ｚｒ＝０－８ ％Ｈｆ＝０－６， ％Ｖ＝０－８
％Ｎｂ＝０－１５ ％Ｃｕ＝０－２０ ％Ｆｅ＝０－７０ ％Ｓ＝０－３
％Ｓｅ＝０－５ ％Ｔｅ＝０－５ ％Ｂｉ＝０－１０ ％Ａｓ＝０－５
％Ｓｂ＝０－５ ％Ｃａ＝０－５， ％Ｐ＝０－６ ％Ｇａ＝０－３０
％Ｌａ＝０－５ ％Ｒｂ＝０－１０ ％Ｃｄ＝０－１０ ％Ｃｓ＝０－１０
％Ｓｎ＝０－１０ ％Ｐｂ＝０－１０ ％Ｚｎ＝０－１０ ％Ｉｎ＝０－１０
％Ｇｅ＝０－５ ％Ｙ＝０－５ ％Ｃｅ＝０－５ ％Ｂｅ＝０－１０
残りはコバルト（Ｃｏ）と微量元素で構成される
ここで、％Ｃｅｑ＝％Ｃ＋０．８６＊％Ｎ＋１．２＊％Ｂである。
コバルト系合金は、コバルト（％Ｃｏ）を多く含むことが有利な用途があるが、コバルトを合金の主成分とする必要はない。ある実施形態では％Ｃｏは１．３％を超え、別の実施形態では６％を超え、別の実施形態では１３％を超え、別の実施形態では２７％を超え、別の実施形態では３９％を超え、別の実施形態では５３％を超え、別の実施形態では６９％を超え、さらに別の実施形態では８７％超である。実施形態において％Ｃｏは９９％未満、別の実施形態において８３％未満、別の実施形態において６９％未満、別の実施形態において５４％未満、別の実施形態において４８％未満、別の実施形態において４１％未満、別の実施形態において３８％未満、さらに別の実施形態において２５％未満である。別の実施形態では、％Ｃｏはコバルト系合金中の多数決元素ではない。
この文脈では、微量元素は、リストの任意の元素を指す。Ｈ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｋ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋｒ、Ｓｒ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｉ、Ｂａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｆ、Ｄｉ、Ｎ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｌ、Ａｒ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｋ、Ｋｒ、Ｔｃ、Ｒ、Ｈ、Ｎｄ、ＳｍＰｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，Ｐｏ，Ａｔ，Ｒｎ，Ｆｒ，Ｒａ，Ａｃ，Ｔｈ，Ｐａ，Ｕ，Ｎｐ，Ｐｕ，Ａｍ，Ｃｍ，Ｂｋ，Ｃｆ，Ｅｓ，Ｆｍ，Ｍｄ，Ｎｏ，Ｌｒ，Ｒｆ，Ｄｂ，Ｓｇ，Ｂｈ，Ｈｓ，Ｍｔの単独及び／又は組み合わせで用いる。本発明者は、本発明のいくつかの用途では、微量元素の存在を、単独および／または組み合わせで、重量比で１．８％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．１％未満、さらには０．０３％未満に抑えることが重要であることを見いだしている。
微量元素は、合金の生産コストを下げるなど、合金に特定の機能を持たせるために意図的に添加することができ、および／またはその存在は意図的ではなく、合金の生産に使用される合金元素およびスクラップ中の不純物の存在に主に関連している場合がありいる。
微量元素の存在がコバルト系合金の全体的な特性にとって有害である用途がいくつかありいる。一実施形態では、すべての微量元素の合計が２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらには０．０６％以下の含有率を有していることが分かっている。また、コバルト基合金に微量元素を含まないことが好ましい用途もある。
また、微量元素を含有させることにより、コバルト系合金の特性に影響を与えることなく、合金のコストを低減させたり、他の有益な効果を得ることができる用途もある。ある実施形態では、個々の微量元素は２．０％以下、他の実施形態では１．４％以下、他の実施形態では０．８％以下、他の実施形態では０．２％以下、他の実施形態では０．１％以下、さらに０．０６％以下の含有率を有する。
特定の用途では、％Ｇａ，％Ｂｉ，％Ｒｂ，％Ｃｄ，％Ｃｓ，％Ｓｎ，％Ｐｂ，％Ｚｎおよび／または％Ｉｎを含む合金の使用が特に興味深いである。特に興味深いのは、これらの相を組み込む場合、２．２重量％以上のＧａ、好ましくは１２％以上、より好ましくは２１％以上、さらに２９％以上の存在する低融点相を使用することである。一旦組み込まれ、本願明細書に記載のように測定された全体組成を評価する場合、得られるコバルト合金は、一般に、元素（この場合％Ｇａ）の０．２％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは２．２％以上、さらに６％以上である。ある種の用途では、四面体間隙にのみＧａを有する粒子を用いることが特に興味深く、すべての間隙に用いる必要はなく、これらの用途では％Ｇａが０．０２重量％以上、好ましくは０．０６重量％以上、より好ましくは０．１２重量％以上、さらに０．１６％以上であることが望まれる。いくつかの用途では、％Ｇａ＋％Ｂｉについてこの段落に記載した量で、％Ｇａの全部または一部をＢｉ％で置き換えることができることが分かっている。一部の用途では、Ｇａ％の不在を意味する全置換が有利である。ある用途では、％Ｇａおよび／または％Ｂｉの一部を、この段落で述べた量の％Ｃｄ、％Ｃｓ、％Ｓｎ、％Ｐｂ、％Ｚｎ、％Ｒｂまたは％Ｉｎで置き換えることも興味深いことがわかっている。ここで、用途によっては、それらのいずれかを欠くことも興味深い（すなわち、合計は与えられた値に一致するが、いずれかの元素を欠くことができ、公称含有率は０％であり、これは問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない所定の用途に有利である）。これらの元素は必ずしも高純度である必要はないが、これらの元素の合金を使用した方が経済的に興味深い場合が多い。用途によっては、上記の合金が８９０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、あるいは４６℃以下の融点を有することが望ましい。用途によっては、これらの元素を直接合金化し、別々の粒子で取り込まない方が面白い場合もある。用途によっては、％Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋％Ｚｎ＋％Ｒｂ＋％Ｉｎの望ましい含有率が５２％以上、好ましくは７６％以上、より好ましくは８６％以上、さらには９８％以上である、これらの元素で主に形成される粒子の使用がさらに興味深いものでありいる。成分中のこれらの元素の最終的な含有量は、採用する体積分率に依存しいるが、いくつかの用途では、多くの場合、この段落で上述した範囲内で推移しいる。典型的なケースは、％Ｓｎと％Ｇａの合金を使用して、他の粒子（通常は大多数の粒子）を有する可能性のある酸化膜を破る可能性の高い低温で液相焼結を行うことである。Ｓｎと％Ｇａの含有量は、異なる後処理温度で望ましい液相の体積含有量、またこの合金の粒子の体積分率を制御するために、平衡図で調整される。特定の用途では、％Ｓｎおよび／または％Ｇａは、リストの他の元素で部分的または完全に置き換えることができる（つまり、％Ｓｎまたは％Ｇａを含まない合金を作ることができる）。また、％Ｍｇの場合のように、このリストに存在しない元素の重要な含有量で行うことも可能で、特定の用途では、ターゲット合金のために好ましい合金元素のいずれかを使用することができいる。
ある種の用途では、クロム（％Ｃｒ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｃｒ含有量は３９重量％未満、好ましくは１８重量％未満、より好ましくは８重量％未満、さらに１．８％未満であることが望ましい。対照的に、より高いレベルでのクロムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では、２．２重量％を超える量が望ましく、５．５重量％を超え、より好ましくは２２％以上、さらには３２％以上となる。また、ある実施形態において、％Ｃｒが何らかの理由で有害であったり、最適でない場合、これらの用途では、％Ｃｒが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰なアルミニウム（％Ａｌ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ａｌ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８％未満が望ましいとされている。一方、より高いレベルのアルミニウムの存在が望ましい用途もあり、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される場合、これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは８．２重量％以上、さらには１２％以上の量が望ましいとされている。用途によっては、アルミニウムは主に低融点合金の形で粒子を一体化するために用いられ、これらの場合、最終合金中に少なくとも０．２％のアルミニウムを有することが望ましく、好ましくは０．５２％より大きく、より好ましくは１．０２％より大きく、さらに３．２％より大きい。ある実施形態において、％Ａｌが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ａｌが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、アルミニウム含有率（％Ａｌ）とガリウム含有率（％Ｇａ）の間にある種の関係があることが興味深い。仮に％Ａｌ＝Ｓ＊％Ｇａの出力パラメータをＳとすると、用途によってはＳが０．７２以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは２．２以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望ましい。Ｇａ＝Ｔ＊％Ａｌから得られるパラメータをＴと呼ぶと、用途によってはＴ値が０．２５以上、好ましくは０．４２以上、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは４．２以上であることが望まれる。また、Ｇａの一部をＢｉ、Ｃｄ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、ＲｂまたはＩｎで置き換えることも、用途によっては興味深いことである。Ｇａ＋％Ｂｉ＋％Ｃｄ＋％Ｃｓ＋％Ｓｎ＋％Ｐｂ＋Ｚｎ％＋％Ｒｂ＋％Ｉｎ，ここで、用途によっては、それらのいずれかがないことが興味深い場合がありいる（つまり、合計が与えられた値に一致しても、項目のいずれかがなく、０％の公称含有量を持つことができ、これは問題の項目が何らかの理由で有害または最適ではない所定の用途にとって有利である）。
用途によっては、ニッケルの過剰な存在（％Ｎｉ）が有害であることが分かっており、これらの用途では％Ｎｉ含有量は２８％未満が望ましく、好ましくは１８％未満、より好ましくは８％未満、あるいは０．８％未満であることがさえありいる。対照的に、より高いレベルのニッケルの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、１．２重量％より多い量が望ましく、好ましくは６％以上、より好ましくは１２％以上、さらに２２％以上である。ある実施形態において、％Ｎｉが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｎｉが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素当量（％Ｃｅｑ）の存在は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｃｅｑ含有量は１．４％未満、好ましくは０．８％未満、より好ましくは０．４６％未満、更に０．０８％未満であることが望まれる。対照的に、より高い量の炭素当量の存在が望ましい用途があり、これらの用途では０．１２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．５２重量％より大きく、より好ましくは０．８２重量％より大きく、さらに１．２％よりも大きい。ある実施形態において％Ｃｅｑが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｃｅｑが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰な炭素（％Ｃ）の存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｃ含有量が０．３８重量％未満、好ましくは０．１８重量％未満、より好ましくは０．０９重量％未満、更に好ましくは０．００９重量％未満であることが望ましい。これに対して、より高いレベルの炭素の存在が望ましい用途もある。これらの用途では、０．０２重量％を超える量が望ましく、好ましくは０．１２重量％より大きく、より好ましくは０．２２重量％より大きく、さらに好ましくは０．３２重量％より大きい。ある実施形態において、％Ｃが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では、％Ｃが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、ホウ素の過剰な存在（％Ｂ）が有害となる場合があり、これらの用途では、％Ｂの含有量が０．９重量％未満、好ましくは０．４％未満、より好ましくは０．１６重量％未満、さらには０．００６％未満が望ましいことが分かっている。対照的に、より高い量のホウ素の存在が望ましい用途がある。これらの用途では６０重量ｐｐｍ以上の量が望ましく、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは０．５２％以上、さらには１．２％以上の量が望ましい。ある実施形態において％Ｂが有害であったり、ある理由で最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｂが合金に存在しないことが好ましい。
窒素（％Ｎ）の存在が有害である可能性があり、その不在が好ましい用途があることがわかった（不純物として、０．０９８重量％未満、好ましくは０．０６％以下、より好ましくは０．０００６％以下、さらに０．００００８％以下の含有量を超えて取り除くことは経済的に実行できない可能性がある）。ホウ素（％Ｂ）の存在が有害である可能性があり、それはその不在が好ましい（それは不純物として、０．１重量％未満、好ましくは０．００８％未満、より好ましくは０．０００８％未満、さらには０．００００８％未満の含有量を超えて削除する経済的に実行できない場合がありいる）アプリケーションがあることが見出されている）。ある実施形態において％Ｎが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、このような用途では％Ｎが合金に含まれないことが好ましい。
用途によっては、ジルコニウム（％Ｚｒ）および／またはハフニウム（％Ｈｆ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｚｒ＋％Ｈｆの含有量が７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８％未満であることが望ましいとされている。これに対して、これらの元素の一部がより高いレベルで存在することが望ましい用途、特に高い硬化性および／または耐環境性が要求される用途があり、これらの用途では、％Ｚｒ＋％Ｈｆの量が０．１重量％より大きいことが望ましく、好ましくは１．２重量％、より好ましくは６％以上、さらには１２％より大きい。ある実施形態において、％Ｚｒが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では、％Ｚｒが合金に含まれないことが好ましい。また、Ｈｆが有害であったり、最適でない用途もあり、このような用途では、Ｈｆを含まないことが好ましい。
ある用途では、モリブデン（％Ｍｏ）及び／又はタングステン（％Ｗ）の過剰な存在は有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｍｏ＋１／２％Ｗ含有量は１４重量％未満、好ましくは９重量％未満、より好ましくは４．８重量％未満、更に１．８％未満が望ましいと言われている。これに対して、モリブデンとタングステンがより高いレベルで存在することが望ましい用途もあり、これらの用途では１．２重量％を超える１．２％Ｍｏ＋％Ｗの量が望ましく、好ましくは３．２重量％を超え、より好ましくは５．２％を超え、１２％さえ超えることがある。ある実施形態において％Ｍｏが何らかの理由で有害または最適でない場合、これらの用途では％Ｍｏが合金に含まれないことが好ましいとさえ言える。さらに、ある実施形態において％Ｗが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｗが合金に含まれていないことが好ましいとされている。
ある用途では、バナジウムの過剰な存在（％Ｖ）が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｖの含有量は４．８％未満、好ましくは１．８％未満、より好ましくは０．７８％未満、さらに０．４５％未満が望ましい。対照的に、より多量のバナジウムの存在が望ましい用途もあり、これらの用途では０．６％重量、好ましくは１．２％重量、より好ましくは２．２％以上、さらに４．２％以上を超えると望ましい。また、ある実施形態において、％Ｖが何らかの理由で有害であったり、最適でない場合、％Ｖが合金に含まれないことが好ましい用途もある。
ある種の用途では、銅の過剰な存在（％Ｃｕ）は有害である可能性があり、これらの用途では、％Ｃｕ含有量は１４重量％未満、より好ましくは４．５重量％未満、さらに好ましくは０．９％未満が望ましいとされてきた。これとは対照的に、より高いレベルでの銅の存在が望ましい用途があり、６重量％を超える量が望ましく、好ましくは８重量％を超え、より好ましくは１２％を超え、さらには１６％を超える。ある実施形態において％Ｃｕが何らかの理由で有害であったり最適でない用途もあり、このような用途では％Ｃｕが合金に含まれないことが好ましい。
ある用途では、過剰な鉄（％Ｆｅ）の存在が有害である場合があり、これらの用途では、５８重量％未満、好ましくは２４重量％未満、より好ましくは１２重量％未満、さらに７．５％未満の％Ｆｅ含有量が望ましい。対照的に、より高レベルでの鉄の存在が望ましい用途があり、これらの用途では、６重量％を超える量が望ましく、好ましくは８％以上、より好ましくは２２％以上、さらに４２％以上である。ある実施形態において％Ｆｅが何らかの理由で有害または最適でない用途もあり、これらの用途では％Ｆｅが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、チタンの過剰な存在（％Ｔｉ）は有害であることが分かっており、これらの用途では、％Ｔｉ含有量は９重量％未満、好ましくは４．５重量％未満、より好ましくは２．９重量％未満、さらには０．９％未満であることが望ましい。対照的に、より高い量のチタンの存在が望ましい用途もある。これらの用途では、１．２重量％以上、好ましくは３．２重量％以上、より好ましくは６％以上、あるいは１２％以上の量が望ましい。ある実施形態において、％Ｔｉが何らかの理由で有害であるか最適でない用途さえあり、これらの用途では、％Ｔｉが合金に存在しないことが好ましい。
ある用途では、ベリリウム（％Ｂｅ）の過剰な存在は有害であり、これらの用途では％Ｂｅ含有量は８．７％未満、より好ましくは４．５％未満、さらに好ましくは０．９％未満であることが望ましい。一方、より高いレベルでのベリリウムの存在が望ましい用途もあり、０．８重量％を超える量が望ましく、好ましくは２．８重量％を超え、より好ましくは５．３％を超え、さらに９．６％を超える量である。ある実施形態において％Ｂｅがある理由または別の理由で有害または最適でない用途さえあり、これらの用途では％Ｂｅが合金に存在しないことが好ましい。
用途によっては、タンタル（％Ｔａ）および／またはニオブ（％Ｎｂ）の過剰な存在が有害であることが判明しており、これらの用途では、％Ｔａ＋％Ｎｂ含有量が７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらに好ましくは０．８％未満であることが望ましいである。対照的に、より高い量の％Ｔａおよび／または％Ｎｂが望ましい用途があり、特にこれらの用途では、０．１重量％より大きい、好ましくは１．２重量％より大きい、好ましくは６％より大きい、さらには１２％より大きい％Ｎｂ＋％Ｔａの量が望まれる．ある実施形態において％Ｔａが何らかの理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では％Ｔａが合金に存在しないことが好ましいことさえある。さらに、ある実施形態において％Ｎｂが有害であったり、ある理由で最適でない場合、これらの用途では％Ｎｂが合金に含まれていないことが好ましいとされている。
用途によっては、イットリウム（％Ｙ）、セリウム（％Ｃｅ）および／またはランタニド（％Ｌａ）の過剰な存在は有害であることが分かっており、これらの用途では％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ含有量は７．８重量％未満、好ましくは４．８重量％未満、より好ましくは１．８重量％未満、さらには０．８重量％未満であることが望ましいである。対照的に、より高い量が望ましい用途があり、特に高い硬度が望まれる場合、これらの用途では、０．１重量％より大きい％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａの量、好ましくは１．２重量％より大きい量、より好ましくは６％以上、さらには１２％以上の量が望まれる。ある実施形態において、％Ｙが何らかの理由で有害であるか最適でない場合、これらの用途では、％Ｙが合金に含まれていないことが好ましい。実施形態において、％Ｃｅがある理由で有害であるか最適でない場合さえあり、これらの用途では％Ｃｅが合金に存在しないことが好ましい。さらに、ある実施形態において％Ｌａが有害であるか、またはある理由から最適でない場合、これらの用途では％Ｌａが合金に存在しないことが好ましい。
低融点元素としてアルミニウムを用いる場合や、低融点元素としてマグネシウム等の空気と接触すると急速に酸化する粒子を用いる場合など、用途がある。マグネシウムが主にアルミニウム粒子またはアルミニウム合金上のアルミナ膜を破壊するものとして使用される場合（時にはマグネシウムまたはマグネシウム合金の別の粉末として導入され、また時にはアルミニウム粒子またはアルミニウム合金に直接合金化し、さらに時には低融点粒子などの他の粒子として導入される）、％Ｍｇの最終含有量はかなり小さくてもよく、これらの用途ではしばしば０．００１％より大きい含有量が望ましく、より望ましくは０．０２％より大きく、さらには３．６％を超える含有量とすることができる。

【0997】

いくつかのアプリケーションでは、アルミニウムと粒子の圧密および／または高密度化は、多くの場合、特に圧密および／または高密度化（例えば、液体と／なし焼結）相が高温で発生した場合に発生する高い窒素含有量の雰囲気で行われることが興味深いである、窒素は、窒化物を形成するアルミニウムおよび／または他の要素と反応し、したがって最終組成物の元素として現れるでしょう。このような場合、最終組成物中に０．００２％以上、好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．４％以上、さらには２．２％以上の窒素含有量を有することがしばしば有用である。
Ｐｄのように、特定の用途、特に高い％Ｃｒ含有量に対して有害な元素がいくつかあり、これらの用途では、％Ｃｒが１９％より高い実施形態では、コバルトベース合金中の％Ｐｄは５１ｐｐｍ以下が好ましく、さらに別の実施形態ではＰｄは合金中に存在しないことが好ましい。
Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｒｕなどの元素は、特定の用途、特に高％Ｃｒ含有量において有害な場合がある。これらの用途では、％Ｃｒが１５．３％より高い実施形態では、コバルトベース合金中の％Ｐｄ、％Ｐｔ、％Ａｕ、％Ｉｒ、％Ｏｓ、％Ｒｈおよび％Ｒｕの合計は２５％以下が好ましく、Ｃｒが存在する別の実施形態でも、％Ｐｄ、％Ｐｔ、％Ａｕ、％Ｉｒ、％Ｏｓ、％Ｒｈおよび％Ｒｕの合計が０％であることが好ましい。
用途によっては、Ｃ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎ、ＧａおよびＲｅなどの元素の特定の含有量が、特定のＣｒ含有量に対して不利になる場合があることが判明している。これらの用途では、％Ｃｒが１１．８％より高く３０．１％より低い場合、コバルト基合金中の％Ｃは０．１２％より高くすることが好ましい。また、％Ｃｒが１１，８％より高く３０，１％より低い別の実施形態では、コバルト基合金中の％Ｗは７，８％より低いことが好ましく、％Ｃｒが１１，８％より高く３０，１％より低い別の実施形態では、コバルト基合金中の％は６９％より高いか４２％より低くなることが好ましい。別の実施形態では、％Ｃｒが１０，２％より高い場合、コバルト基合金中の％Ｎは０％であることが好ましい。１１．８％より高く３０．１％より低い％Ｃｒを有する別の実施形態では、Ｒｅは合金中に存在しないことが好ましい。また、％Ｃｒが４１％より低く、９，９％より高い別の実施形態においても、％Ｇａは２０，３％より高く、０，９％より低いことが好ましい。
希土類元素のように、特定の用途で有害な元素がいくつかある。これらの用途では、一実施形態では、希土類元素の合計（％）は１４．６％以下であることが好ましく、さらに別の実施形態では、希土類元素の合計が０であることが好ましい。
組成物中のＢ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｇｅ、ＦｅおよびＮｉの存在が、コバルト基合金の全体的な特性にとって有害であるいくつかの用途がある。一実施形態では、合金はＳｉとＢを同時に含まず、別の実施形態では、合金はＦｅとＮｉを同時に含まず、別の実施形態では、合金はＡｌとＮｉを同時に含まず、別の実施形態では、合金はＳｉとＮｉを同時に含まず、別の実施形態では、合金はＭｎとＧｅを同時に含まず、である。さらに別の実施形態では、合金は、Ｍｎ、ＳｉおよびＢを同時に含まない。
特定の用途で不利になる磁気特性など、合金の特性はいくつかありいる。実施形態では、コバルト系合金は磁性を有さないことが好ましい。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、または一般に工程の成形段階の前に、主合金元素の含有量（ほとんど金属または金属間粒子のすべての平均組成を考慮）が７０重量％より小さい体積（金属および金属間成分のみを考慮）が少なくとも１．２％あり、全処理および後処理が終了した後にこの体積（主合金元素の含有量が小さくなる体積）はその元のサイズの少なくとも１１％減少している。
実施形態において、粉末の混合物が作られるとき、体積の少なくとも１，２％（金属および金属間成分のみを考慮する）において、重量濃度がこの元素の平均含有量（大部分の金属または金属間粒子の平均組成を考慮する）よりも少なくとも２，２％大きい少なくとも１つの低融点元素が存在する。または一般に成形工程の前に、この体積（少なくとも１つの低融点元素の濃度が高い体積）の量は、全処理および後処理が終了した後、その元のサイズの少なくとも１１％減少している。
Ｒｅのような特定の元素の存在が、特にＣｏ、ＳｉおよびＴｉを含む実施形態において特定の特性に対して有害である他の用途がある。Ｃｏ、Ｓｉ、およびＴｉを同時に含む実施形態におけるこれらの用途のために、Ｒｅは合金から除外される。
Ｔｉ、Ｐ、ＺｎおよびＮｉのようないくつかの元素は、特にいくつかの％Ｇａ含有量に対して特定の用途で有害であり、％Ｇａが存在する実施形態においてこれらの用途のために、Ｔｉおよび／またはＰおよび／またはＺｎなどの元素は合金から除外されている。Ｇａが存在する別の実施形態においても、Ｔｉおよび／またはＰおよび／またはＺｎのような元素は合金に存在せず、および／またはＮｉのような元素は組成物中に存在する。
ある用途では、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、およびＡｌなどの元素の特定の含有量が有害である場合があることが判明している。これらの用途のために、Ｆｅおよび／またはＮｉを含む実施形態において、％Ａｌは２，９％以下が好ましく、および／またはＭｎは合金から欠落している。Ｆｅおよび／またはＮｉを含む別の実施形態においても、％Ａｌは１３，１％以上、および／またはＭｎは合金中に存在しないことが好ましい。
上述したいずれの実施形態も、それぞれの特徴が非互換でない範囲で、本明細書に記載された他の実施形態と任意に組み合わせることができる。
本発明は、冷却チャネルが粗い表面で機械加工された場合であっても、応力腐食割れに対する改善された耐性及び機械的破壊に対する耐性が与えられている表面に非常に近づけることができることを考慮して述べたように、非常に積極的な冷却戦略を実現することが可能である。従来の穴あけ、ろう付け、シェル構造などの製造戦略の他に、本発明は、ＡｄｄｉｔｉｖｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ（ＡＭ）および他のより高度な製造技術にとって非常に興味深いものであり、そこで、人体が血液循環を通して温度を調節する方法に似た冷却システム、表面に非常に近い熱伝達を実行する最終毛管チャネルと、目的の熱交換後に冷却液を抽出する同様のシステムである二次チャネルに入る、より積極的な冷却戦略を適用することが可能である。非常に多くの他の戦略は、非常に効果的で、規則的で、調整された熱調節を実施することができいる。
本発明は、熱調節システムを備えたコンポネントの製造に特に有利であることが分かっている。なぜなら、この製造方法では、部品内に複雑な形状を構築することができ、この特徴は、後述するように、高効率で内部および外部体温調節システムさえ得るために使用することができるからである。
本発明の特に有利な用途は、金型やダイなどの工具の製造である。前項で述べたように、本発明は、これらのマトリックスが何らかの温度調節器機能（多くの場合、加熱、冷却またはその両方）をも有する場合に特に有利である。
熱調節システムに関して言えば、特にそれが流体補助で行われる場合の重要な利点は、熱調節流体の均質な分布と熱調節されるべき表面のごく近くを得ることが可能であることである。チャネルを使用する場合、非常によく分散させ、表面に非常に近づけることができいる。いくつかの用途では、体温調節のためのより効果的な微細チャネルの平均距離は、１８ｍｍより低いことが望ましく、８ｍｍより低いことが好ましく、４．８ｍｍより低いことがより好ましく、１．８ｍｍより低いことさえあることが見出されている。
実施形態において、体温調節のための微細チャネルの平均距離は、１８ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において８ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において４．８ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において１．８ｍｍより低くてもよく、さらに別の実施形態において０．８ｍｍより低くてもよい。
いくつかの用途では、小さすぎる距離は逆効果になることがあり、それらの用途では、この距離は０．６ｍｍ以上、好ましくは１．２ｍｍ以上、より好ましくは６ｍｍ以上、さらには１６ｍｍ以上が望ましいだろう。用途によっては、微細なチャネル間の平均距離が１８ｍｍ以下、好ましくは９ｍｍ以下、より好ましくは４．５ｍｍ以下、さらに好ましくは１．８ｍｍ以下であることが好適である。いくつかの用途、特に機械的勧誘が高い場合、または腐食の危険がある場合、部品製造に使用される材料が高い破壊靭性を有することが好ましいであろう。いくつかの用途では、ｑｕｅ材料が２ＭＰａ√ｍ以上、好ましくは３２ＭＰａ√ｍより高く、より好ましくは４２ＭＰａ√ｍより高く、さらに６２ＭＰａ√ｍより高い破壊靭性を有することが望ましい。いくつかの用途、特にｎ過剰な降伏強度を有する材料が必要とされない場合、８２ＭＰａ√ｍより高い、好ましくは１０２ＭＰａ√ｍより高い、より好ましくは１５６ＭＰａ√ｍより高い、さらに２０４ＭＰａ√ｍより高い破壊靭性を有する材料を用いることが望ましいことが分かっている。いくつかの用途では、微細チャネルの平均直径が３８ｍｍより低く、好ましくは１８ｍｍより低く、より好ましくは８ｍｍより低く、さらに好ましくは２．８ｍｍより低いことが重要であることが分かっている。
実施形態において、微細チャネルの平均直径は、３８ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において１８ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において８ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において２．８ｍｍより低くてもよく、さらに別の実施形態において０．８ｍｍより低くてもよい。
いくつかの用途では、微細チャネルの平均等価直径が１．２ｍｍ以上、好ましくは６ｍｍ以上、より好ましくは１２ｍｍ以上、さらには２２ｍｍ以上となることが重要であることが分かっている。いくつかの用途では、微細チャネルの最小平均直径相当が１８ｍｍより低く、好ましくは８ｍｍより低く、より好ましくは２．８ｍｍよりさらに低くなることが望ましいであろうことが分かっている。実施形態において、微細チャネルの最小平均直径相当値は、１８ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において８ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において２．８ｍｍより低くてもよく、さらに別の実施形態において０．８ｍｍより低くてもよい。
いくつかの用途では、微細チャネルの等価平均直径が１．２ｍｍ以上、好ましくは６ｍｍ以上、より好ましくは１２ｍｍ以上、および２２ｍｍ以上となることが重要であることが分かっている。いくつかの用途では、最小等価直径が１８ｍｍより低く、好ましくは１２ｍｍより低く、好ましくは９ｍｍより低く、より好ましくは４ｍｍより低く、そして１．８ｍｍより低いことが望ましいであろうことが分かっている。
実施形態において、最小等価直径は、１８ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において１２ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において９ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において４ｍｍより低くてもよく、別の実施形態において１．８ｍｍより低くてもよく、さらに別の実施形態において０．８ｍｍより低くてもよい。
いくつかの用途では、メインチャネルの平均等価直径が１２ｍｍ以上、好ましくは２２ｍｍ以上、より好ましくは５６ｍｍ以上、さらには１０８ｍｍ以上であることが重要であることが見出された。
重要な機械的負荷にさらされる部品を有する体温調節システムにおいては、体温調節流体が循環する近接部と流路部の間のジレンマが常に存在する。流路の断面積が小さいと、圧力損失が増加し、ヘッド交換能力が低下する。
一実施形態では、システム内の総圧力損失は、７．９ｂａｒより低く、別の実施形態では３．８ｂａｒより低く、別の実施形態では２．４ｂａｒより低く、別の実施形態では１．８ｂａｒより低く、別の実施形態では０．８ｂａｒより低く、別の実施形態では０．３ｂａｒより低くさえあり得る。
別の実施形態では、毛細管内の圧力損失は、５．９ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態では２．８ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態では１．４ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態では０．８ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態では０．５ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態では０．１ｂａｒよりさえ低くてもよい。
温度調節される表面までの距離が高い場合、温度調節は効果的ではではない。一方、チャネルが大きな断面を持ち、温度調節される表面に近い場合、機械的な故障の可能性が非常に高くなりいる。このジレンマを解決するために、本発明では、人体の血液輸送を再現する（体温調節の使命も持つ）複合システムを提案する。人体には、酸素を含んだ血液を二次動脈に運び、細い毛細血管に到達させる主動脈がある。酸素濃度の低い血液は、毛細血管を通って二次静脈に運ばれ、さらに主静脈に運ばれる。同様に、図５に見られるように、提案されたシステムでは、体温調節流体（体温調節機能に応じて高温または低温）は、体温調節される表面に非常に近い微細であまり大きくないチャネルに到着するまで、主チャネルから二次チャネル（これは第三次、第四次などの異なる二次チャネル順序があるかもしれません）へと輸送される。このシステムは、いくつかのアプリケーションに有利であり、他のアプリケーションでは、より伝統的なシステムの使用に適している。小さな断面が非常に短いので、圧力損失の効果は、管理しやすいようにそれを回す。有限要素のシミュレーションによって、与えられたアプリケーションのための二次および主なチャネルのより有利な構成は、セクション、長さ、位置、流れ、圧力、流体の種類などに言及流体力学のように熱調節効果の両方の観点から検討することができいる．．．従来のシステムと比較して、提案するシステムの特徴は、同じ部品内の体温調節流体の入力と出力が、主に所望の体温調節を行う役割を果たす、かなり小さな個々の断面を持つチャネルによって、それらの間に接続されている、異なるチャネルによって行われることにありいる。ある用途では、入力チャネルの断面積（複数のチャネルが存在する場合もあり、この場合の断面積は合計される）は、体温調節が望まれるコンポネントの所望の領域で寄与するすべてのチャネルのうち小さいチャネルの断面積よりも少なくとも３倍高いことが望ましく、６倍以上、より好ましくは１１倍以上、さらに１１０倍以上であることが見出されている。
図５Ａの概略図に見られるように、体温調節流体は主流路（または複数の流路、概略図では１つの流路しか見えないが、同様に複数の入力または主入口流路があってもよい）によって部品に入り、流体は、所望の熱交換の微細流路に到達するまで複数の副流路に分割される。いくつかの用途では、主入口チャネルがいくつかの分割（分岐）を有することが望ましく、３つ以上、好ましくは６つ以上、より好ましくは２２つ以上、さらに１１０つ以上であることが分かっている。先に定義したように、副チャネルはいくつかの分割順序（３次チャネル、４次チャネル、．．．）を有してもよい。いくつかの用途では、入力チャネルの分割順序が高いことが望ましいことが分かっており、これらの用途では、３以上、好ましくは４以上、より好ましくは６以上、さらに１２以上の分割順序が望ましいであろう。また、入力チャネルの分割次数を過剰にするとマイナスになる用途もあり、これらの用途では、１８以下、好ましくは８以下、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３以下の分割次数が望ましいことになる。いくつかの用途のために、二次入力チャネルが複数の分割を有することが望ましく、３以上、より好ましくは６以上、より好ましくは２２以上、さらに１１０以上であることが望ましいことが分かっている。前の段落で説明したように、熱交換チャネルに関連して、これらのチャネルは、均質な調節を有するために体温調節表面に近く、それらの間に近いことがしばしば望ましいであろうし、高い機械的勧誘を伴う用途では、流体圧力損失を増加させる小さなチャネルセクションが望ましく、それは長すぎないことが望ましいであろう。図５Ｂは、所望の交換ゾーンまたは活性表面における微細チャネルの可能な表面下分布の概略図、鳥瞰図である。いくつかの用途では、活性表面下の微細流路が個別に過度の平均長さ（有効長、効率的な体温調節が望まれる活性表面下の部分の長さであり、副流路から流体を運ぶ部分を含まない）を持たないことが特に望ましいことが分かっている。このような用途では、平均値が１．５ｍｍ以下であることが望ましいと考えられいる。８ｍ、好ましくは４５０ｍｍ以下、より好ましくは１８０ｍｍ以下、さらに好ましくは９８ｍｍ以下である。いくつかの用途では、非常に小さな断面積の流路で作業すること、または他の理由による圧力損失を最小限に抑えることが望ましく、この場合、２４０ｍｍ未満、好ましくは７４ｍｍ未満、より好ましくは４８ｍｍ未満、さらには１８ｍｍ未満の平均有効長が望ましいでしょう。いくつかの用途では、微細流路の端部が不連続面として機能し、この理由または他の理由により、最小平均有効長が１２ｍｍ以上、好ましくは３２ｍｍ以上、より好ましくは５２ｍｍ以上、さらに好ましくは１１０ｍｍ以上であることが望ましくなるであろう。いくつかの用途では、体温調節が望まれる活性表面の下に高い表層下微細流路があることが望ましいと思われる。この意味では、表層下微細チャネルがより高い断面を有する点で切断され、チャネルが存在するチャネル表面密度である熱調節されるべきゾーンが評価される場合、これは総面積の何パーセントがチャネル面積（微細チャネル表面密度と呼ぶことができる）を実行するかを意味し、それはいくつかのアプリケーションでは、１２％より高く、好ましくは２７％より高く、より好ましくは４２％より高く、さらには５２％より高い微細チャネルが好ましいであろうことがわかってきた。非常に均質な、あるいは集中的な熱交換が要求される用途があり、その場合、微細流路の表面密度は６２％以上、好ましくは７２％以上、より好ましくは７７％以上、さらに８６％以上が望まれる。用途によっては、また、過度の微細流路表面密度は部品の機械的故障などをもたらす可能性があり、そのような場合には、５７％以下、好ましくは４７％以下、より好ましくは２３％以下、さらには１４％以下の微細流路表面密度が望ましいと思われる。用途によっては、比Ｈ＝微細流路有効部の全長（和）／微細流路有効部の平均長さを制御することが重要であることがわかった。いくつかの用途では、Ｈ比が１２より高く、好ましくは１１０より高く、より好ましくは１１００より高く、さらに好ましくは１１０００より高いことが望ましいことが分かっている。ある用途では、過剰なＨ比はマイナスになることがあり、そのような用途では、９００より低いＨ比、好ましくは２３０より低いＨ比、より好ましくは９０より低いＨ比、さらに４５より低いＨ比が望ましいであろう。また、１平方メートルあたり一定の数の微細なチャネルが望ましい用途もある。ある用途では、１平方メートルあたり１１０以上の微細なチャネルが望ましく、好ましくは１１００以上、より好ましくは１１０００以上、さらに好ましくは５２０００以上であろう。いくつかの用途のために、主チャネル出力がいくつかの分割を有することが望ましいであろうことが分かっており、それは３以上、好ましくは６以上、より好ましくは２２以上、さらに好ましくは１１０以上であろう。定義されたように、二次チャネルは、いくつかの分割順序（三次チャネル、四次チャネル．．．）を有することができるいくつかのアプリケーションのために、チャネル出力の高い分割順序が望ましいことが分かっている、そのようなアプリケーションのために２以上、好ましくは４以上、より好ましくは６以上、さらには１２以上の分割順序が望ましいだろう。また、チャネル出力における過度の分割オーダーがマイナスとなる用途もあり、そのような用途では、１８以下、好ましくは８以下、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３以下の分割オーダーが望ましいと思われいる。いくつかの用途では、出力二次チャネルがいくつかの分割を有することが望ましく、３以上、好ましくは６以上、より好ましくは２２以上、さらに１１０以上が望ましいことが分かっている。
ある用途では、過剰な分割をあきらめることがより望ましいので、この用途では二次チャネルは存在せず、一次チャネルから体温調節用微細チャネルに移行することになりいる。
体温調節のための流体が使用される特定の用途では、流体が水性流体であることが好適であることが分かっており、４２体積％以上の水、好ましくは５２％以上、より好ましくは８６％以上、さらには９６％以上が望ましいとされている。いくつかの用途では、有機ベースの流体が主に鉱油であることが興味深いであろうことが分かっており、そのような場合には、少なくとも３２体積％、好ましくは５２％以上、より好ましくは７８％以上、さらに９２％以上の量の鉱油が望ましいであろう。いくつかのアプリケーションのために、有機ベースの流体が主に芳香族有機成分であることが興味深いであろうことが分かっており、そのような場合には、少なくとも３２体積％、好ましくは５２％以上、より好ましくは７８％以上、さらに９２％以上の量の芳香族有機成分が好ましいであろう。いくつかのアプリケーションのために、有機ベースの流体が主に植物油であることが興味深いことになることが分かっており、そのような場合、植物油の量が体積で少なくとも３２％、好ましくは５２％以上、より好ましくは７８％以上、さらに９２％以上であることが興味深いことになる。いくつかの用途では、有機系流体が主に非芳香族有機成分であることが興味深いことになり、そのような場合、非芳香族有機成分の量が体積で少なくとも３２％、好ましくは５２％以上、より好ましくは７８％以上、さらに９２％以上であることが興味深いことになることが見出された。いくつかの用途では、体温調節流体が気体であることが興味深いことになることが見出された。いくつかの用途では、体温調節流体がミストであることが興味深いことになることが見出されている。これらの用途のいくつかでは、気体および／またはミストがある圧力で部品に入ることが好適であり、通常は２．２ｂａｒ以上、好ましくは１１ｂａｒ以上、より好ましくは１１０ｂａｒ以上、さらには１１００ｂａｒ以上の絶対入口圧が望まれることが分かっている。体温調節流体が液体であるいくつかの用途では、液体がある圧力で構成要素に入ることが好適であり、通常は２．２ｂａｒ以上、好ましくは５．５ｂａｒ以上、より好ましくは１１ｂａｒ以上、さらには２２ｂａｒ以上の絶対入口圧力が望ましいことが見出されている。
ある用途では、例えば、コンポネントが適合するピースまたは工具を冷却しなければならない場合、加工されたコンポネントの冷却速度を高くすることが興味深い。これは、チャネルが表面に非常に近い、コンフォーマル冷却を使用する本発明で、前段落で説明したシステムでも行うことができる。ある用途では、本発明は、高速冷却のために流体からの気化潜熱を使用することを可能にする。可能な実行は、人体の発汗システムの複製で構成されている。本書では、これを発汗部品と呼びいる（特に、部品が一般にダイ、モールドまたは工具である用途に言及する場合、発汗ダイと呼ぶことがありいる）。これは、少量の流体を活性蒸発面に運ぶ小孔を有するダイで構成されている。用途によっては、制御されたドリップ（滴下）シナリオが望まれる。また、ジェット水流やより大量の水を供給することが望まれる用途もある。用途によっては、活性蒸発面における不完全な滴下形成のシナリオが望まれる。これは、蒸気に変化しない限り蒸発面から離脱しない滴下を意味する。別の実施形態では、滴は外部からの方法で部品の表面に到達することができる。起こるシナリオを決定するために、流体圧力、表面張力、流体輸送内部チャネルと活性蒸発面の出口孔の構成などを制御する必要がある。多くの場合、異なる穴の圧力バランスを良くするために、圧力損失を制御したシステムを導入することが適している。
実施形態において、総圧力損失は、７．９ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において３．８ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において２．４ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において１．８ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において０．８ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において０．３ｂａｒより低くさえすることができる。
実施形態において、毛管内の圧力損失は、５．９ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において２．８ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において１．４ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において０．８ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において０．５ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において０．１ｂａｒより低いことさえある。
蒸発面において蒸発させる流体は、水、水溶液または水性懸濁液であることが多いが、いくつかの他の流体を使用することができるので、水という用語を、気化潜熱が関連して蒸発し得る他の流体と置き換えることができる。
いくつかの用途では、活性表面に流体を輸送するための管の直径が小さいことが興味深いことが分かっている。それらの場合、１．４ｍｍ未満、好ましくは０．９ｍｍ未満、より好ましくは０．４５ｍｍ、さらに０．１８ｍｍ未満であることが望ましい。実施形態において、活性表面に流体を輸送するための管の直径は、１．４ｍｍ未満、別の実施形態において０．９ｍｍ未満、別の実施形態において０．４５ｍｍ未満、別の実施形態において０．１８ｍｍ未満、さらに別の実施形態において０未満であってよい。０９ｍｍいくつかの用途では、流体を活性蒸発面に輸送するための管の直径が小さすぎないことが興味深く、それらの場合、０．０８ｍｍより大きいことが好ましく、０．６より大きいことが好ましく、１．２ｍｍより大きいことがより好ましく、２．２ｍｍより大きいことさえある。用途によっては、活性面に流体を輸送するためのチューブ内の流体にかかる圧力は小さすぎない方が良いことが分かっており、それらの場合、差圧（蒸発面のガス圧との差）は０．８ｂａｒ以下、好ましくは０．４ｂａｒ以下、より好ましくは０．０８ｂａｒ以下、さらに好ましくは０．００８ｂａｒ以下が望ましいと考えられる。いくつかの用途では、流体が活性蒸発面に輸送されるチューブの孔から出現する流体平均滴の数を調節することが興味深いことが分かっている。いくつかの用途については、流体を活性蒸発面に導くためのチューブの孔から現れる平均滴数が高すぎてはならないことが興味深いことが分かっており、それらの場合、１分あたりの滴数は８０より低く、好ましくは１８より低く、より好ましくは４より低く、さらに好ましくは０．８より低いことが望ましい。先に開示したように、穴の端から滴下すること自体が望ましくない用途がある。いくつかの用途では、活性蒸発面に流体を導くためのチューブの穴から現れる平均滴の数が低すぎてはならないことが分かっており、それらの場合、１分間の滴の数が８０より大きく、好ましくは１８より大きく、より好ましくは４より大きく、さらには０．８より大きいことが望ましい。ある用途では、活性蒸発面の単位あたり、流体を活性蒸発面に運ぶための管数の制御が非常に重要であることが分かっている。この意味で、いくつかの用途では、１ｃｍ２あたり０．５本以上、好ましくは１．２本以上、より好ましくは６本以上、さらに２７本以上であることが好適である。用途によっては、重要なのは、活性蒸発面のうち穴である割合である。この意味で、いくつかの用途では、接触面積表面の少なくとも１．２％より大きい割合が穴であることが望ましく、好ましくは２８％より大きく、さらに６２％より大きいことが望まれる。いくつかの用途では、活性蒸発面の穴の中心間の平均距離が、穴直径の１２倍未満、好ましくは８倍未満、より好ましくは４倍未満、さらに１．４倍未満になることが望ましいことが分かっている。いくつかの用途では、蒸発される流体の表面張力が重要であり、それらの場合、２２ｍＭ／ｍより大きいことが望ましく、好ましくは５２ｍＭ／ｍより大きく、より好ましくは７０ｍＭ／ｍより大きく、さらに８２ｍＭ／ｍより大きいことが望ましい。用途によっては、蒸発させる流体の表面張力が過大でないことが重要であり、その場合、７５ｍｍ／ｍより低いことが望ましく、好ましくは６９ｍＭ／ｍより低く、より好ましくは３８ｍＭ／ｍより低く、さらには１８ｍＭ／ｍより低いことが望まれる。
流路の内側の凹凸（Ｒａ）は、流れを表現する上で非常に重要である。ある実施形態では、Ｒａは４９．６ミクロンより低く、別の実施形態では１８．７ミクロンより低く、別の実施形態では９．７ミクロンより低く、別の実施形態では４．６ミクロンより低く、さらに別の実施形態では１．３ミクロンより低くしても良い。
ある用途では、活性蒸発面に流体を輸送するための管に蒸発させる流体を供給する方法が非常に重要である。多くの場合、この供給は部品内部の流路網を通じて行われる。これらのチャネルは、異なる形状を有し、蓄積ゾーンを有することができ、また、異なるゾーンを平衡させるために制御された圧力損失ゾーンを有することは、先に開示したように興味深いことである。実施形態において、総圧力損失は、７．９ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において３．８ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において２．４ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において１．８ｂａｒより低くてもよく、別の実施形態において０．８ｂａｒより低く、さらに別の実施形態において０．３ｂａｒより低くてもよい。実施形態において、毛管における圧力損失は、５．９ｂａｒより低く、別の実施形態において２．よりも低くてもよく、別の実施形態において２．よりも低くてもよい。８バール、別の実施形態では１．４バールよりも低く、別の実施形態では０．８バールよりも低く、別の実施形態では０．５バールよりも低く、さらに別の実施形態では０．１バールよりも低い。管の各々に所望の流れを提供することに加えてこのチャネルの枠組みの使命、いくつかのアプリケーションでは出口管またはそれらの少なくとも一部における圧力がかなり均質になることは興味深いことである。特にドリップ（滴下）灌漑システムのために開発された技術は、この目的のために複製することができる（時には、小型化のために多少の適応を伴うが、概念を複製する）。本発明者は、いくつかの用途では、代表的なグループに対して、流体を活性蒸発面に輸送するための出口管に到達するために蒸発する流体の圧力差が８バールより低く、好ましくは４バールより低く、より好ましくは１．８バールより低く、さらに０．８バールより低いことが望ましいことを見ている。大きな圧力を必要としない穴の場合、それはしばしばあまり細い直径の穴の場合であるように、いくつかの用途では、４００ｍｂａｒより低い差、好ましくは９０ｍｂａｒより低い差、より好ましくは８ｍｂａｒより低い差、さらに０．８ｍｂａｒより低い差が望ましいことが分かっている。管の代表的なグループは、同じ表面蒸発のために、前述の領域の管の３５％以上の同じ蒸発強度が要求される領域で、好ましくは５５％以上、より好ましくは８５％以上、さらに９５％以上である。いくつかの用途、特に、異なる領域で異なる蒸発強度が要求される場合にも、活性蒸発面への流体の輸送のための管出口に到着したときに蒸発する流体の、より高い圧力を有する孔とより低い圧力を有する孔との圧力の差が、０．０１２ｂａｒより大きく、好ましくは０．１２ｂａｒより大きく、より好ましくは１．２ｂａｒより大きく、さらに６ｂａｒより大きくすることが望ましい。
発汗部材の一つの可能な実施態様を図６に示す。これらの画像は、理解を促進するための可能な実装の例示であり、多くの実装があり、それらのすべてを詳細に説明しようとするのは不釣り合いであるため、いかなる場合にも、それは本発明を実施する方法の表現ではではない。図に選択された実装は、より効果的ではではないが、それは、各特定のアプリケーションに最適化された概念の実装を開発するために、コンセプトの理解と迅速な普及に、より貢献できると考えられるために選択することができいる。図６Ａでは、表層下流路のシステムが蒸発させるべき流体を分配して最終的に活性蒸発面に流体をもたらした仮想的な（または可能な）断面を表すことを意図しており、その穴では滴が形成されていることが示されている。この表現では、平面から外れており、したがって表現では見えないが、同じ表層下区画に供給される活性蒸発面へ流体を輸送するいくつかの管があることを理解しなければならない。図６Ｂでは、流体を活性蒸発面に送るための管出口の可能な分布が鳥瞰図で示されている。図６Ｃでは、活性蒸発面およびその対応する穴へ流体を輸送するための管を実現する役割を担う、付加製造によって製造された金型部品の可能な実装を模式的に示している。
多くの場合、冷却チャネル、および活性蒸発面に流体を輸送するための管と同様に穴の出力は円形であるが、それらは、用途に応じて、その断面において他の任意の形状であることができるだけでなく、可変の形状であることが可能である。特に指定がない限り、本書全体に適用される。
本書全体で説明した温度調節システム、さらには両者の組み合わせのように、発汗ダイの興味深い用途はホットスタンピングである。発汗ダイスと本書で説明した温度調節システムの組み合わせは、ホットスタンピング以外にも多くの用途で興味深いものになると思われいる。ホットスタンピングについて述べたすべて、またはその一部は、他の用途、特に、少なくとも水または蒸気との直接接触を受け入れることができる冷却されるべきコンポネントが存在する場合に拡張することができる。
水との接触が許容されない用途では、活性表面に向かう管に、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ．．．などの金属または高熱伝導性合金を浸透させることができいる。そうすれば、表面に向かう管またはチャネルは、この活性表面部品の総熱除去能力に貢献して、熱をよりよく輸送しいる。このようにして、冷却と加熱の両方の意味での温度調節能力が向上し、ヒート＆クール用途に使用することができいる。少なくとも一部の用途では、金属や高熱伝導性合金が活性表面まで露出しているのは適しません。そのような場合、チューブは穴がなく、浸透する前に活性表面より下に仕上げられ、金属や高熱伝導性合金が表面に到達しないようにすることができいる。
実施形態では、冷却流路の設計、冷却流路のサイズ、種類、流路の長さ、加工面までの距離、および冷却剤の流量の決定などは、利用可能な任意のシミュレーションソフトウェアを使用して行うことができる。
本発明の文脈において、工具、ダイ、ピース又は金型の作業面とチャネルとの間の距離は、チャネルの周囲の任意の点と工具、ダイ、ピース又は金型の作業面との間の最小距離を意味する。
本発明の実施形態では、チャネルの形状は、一定の断面を有さない（かもしれない）。本発明の実施形態では、チャネルは、最小形状と最大形状を有する。
本発明の文脈では、平均距離、は、異なるチャネル周囲部分と工具、ダイ、ピースまたは金型の作業面との間の距離の平均値（ここで、すべての数字を合計し、次に数字の数で割る）を指す。この文脈では、最小平均距離は、チャネル周囲と工具、ダイ、ピースまたは金型の作業面との間の最小平均距離を指す。
一実施形態では、チャネルは、チャネルの周囲と作業面との間の距離が７５ｍｍ未満で、工具、ダイ、ピース、または金型の作業面に近接している。
別の実施形態では、チャネル周囲と工具、ダイ、ピースまたは金型の作業面との間の距離は、５１ｍｍ未満であり、別の実施形態では、距離は４６ｍｍ未満であり、別の実施形態では、距離は３９ｍｍ未満であり、別の実施形態では、距離は２７ｍｍ未満であり、別の実施形態では、距離は１９ｍｍ未満である。別の実施形態では、距離は１２ｍｍ未満であり、別の実施形態では、距離は１０ｍｍ未満であり、別の実施形態では、距離は８ｍｍ未満であり、別の実施形態では、距離は７，８ｍｍ未満であり、別の実施形態では、距離は７，４ｍｍ未満であり、別の実施形態では、距離は６．９ｍｍ、別の実施形態では距離が６，４ｍｍ未満、別の実施形態では距離が５，８ｍｍ未満、別の実施形態では距離が５．４ｍｍ未満、別の実施形態では距離が４，９ｍｍ未満、別の実施形態では距離が４，４ｍｍ未満、別の実施形態では距離が３、９ｍｍ未満、さらに別の実施形態では距離が３、４ｍｍ未満であった。
本発明の実施形態において、工具、ダイ、ピースまたは金型の冷却チャネルの形状は、円形、正方形、長方形、楕円形または半円形から選択される。
実施形態において、工具、ダイ、ピース又は金型の冷却チャネルは、一次チャネル及び／又は二次チャネル及び／又は毛細管チャネルを含み、別の実施形態において、工具、ダイ、ピース又は金型の冷却チャネルは、一次チャネルを含み、別の実施形態において、工具、ダイ、ピース又は金型の冷却チャネルは、一次チャネル及び二次チャネル、及び毛細管チャネル、別の実施形態において、工具、ダイ、ピース又は金型の冷却チャネルは、一次チャネル及び毛細管チャネル、及び二次チャネル、を含んでいる。別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の冷却チャネルは、二次チャネルおよび毛細管チャネルを含み、別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の冷却チャネルは、二次チャネルを含み、別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の冷却チャネルは、毛細管チャネルを含む。
一実施形態では、一次チャネルの一定のセクションについて、工具、ダイ、ピースまたは金型の一次チャネルの形状は、２０４１．８ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の一次チャネルの形状は、１６６１以下の形状面積を有する。１ｍｍ２；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、１１９４ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、５７２未満である形状面積を有する。３ｍｍ２；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、２８３．４ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、２１３未満である形状面積を有する。０ｍｍ２；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、１４９ｍｍ２未満の形状面積を有し；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、１０８ｍｍ２未満の形状面積を有している。別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、４２ｍｍ２未満の形状面積を有し、別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、３７ｍｍ２未満の形状面積を有し、別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、３１ｍｍ２未満の形状面積を有している。別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルの形状は、２８ｍｍ２未満の形状面積を有し、別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、２１ｍｍ２未満の形状面積を有し、別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルの形状は、２２ｍｍ２未満の形状面積を有する。別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、１４ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、５６ｍｍ２以上２１ｍｍ２未満である；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の一次チャネルの形状は、５６ｍｍ２以上１４ｍｍ２未満である。
実施形態において、断面が一定でない場合、工具、ダイ、ピース、又は金型の一次チャネルの上記形状の値は、一次チャネルの最小形状を参照する。
一実施形態では、二次チャネルの一定のセクションについて、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、１２２．３ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、８２．０ｍｍ２未満の形状面積を有する。１ｍｍ２；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルの形状は、６８．４ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルの形状は、４３未満である形状面積を有する。別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、２６．４ｍｍ２未満の形状面積を有し、別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、２３未満の形状面積を有している。別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルの形状は、１８．３ｍｍ２未満の形状面積を有し、別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルは１４．１ｍｍ２未満の形状面積を有し、別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルの形状は１１．２ｍｍ１未満の形状面積を有している。２ｍｍ２；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたはモールドの二次チャネルの形状は、９．３ｍｍ２未満の形状面積を有し；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたはモールドの二次チャネルの形状は、７，２ｍｍ２未満；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたはモールドの二次チャネルの形状は、６未満である形状面積を有している。４ｍｍ２；別の実施形態ｏでは、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、５，８ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、５，２ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、４以下の形状面積を有する。８ｍｍ２；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたはモールドの二次チャネルの形状は、４，２ｍｍ２未満の形状面積を有し；本発明の別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたはモールドの二次チャネルの形状は、３，８ｍｍ２未満の形状面積を有し、本発明の別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたはモールドの二次チャネルは、４，２ｍｍ２未満の形状面積を有する。別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルの形状は、７，８ｍｍ２以上３，８ｍｍ２以下であり；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルの形状は、５，２ｍｍ２以上３，８ｍｍ２以下である。
実施形態において、断面が一定でない場合、工具、ダイ、ピース又はモールドの二次チャネルの上記形状の値は、二次チャネルの最小形状を参照される。
実施形態において、毛細管チャネルの断面が一定の場合、工具、ダイ、ピース又はモールドの毛細管チャネルの形状は、１，６ｍｍ２未満の形状面積を有し、別の実施形態において、工具、ダイ、ピース又はモールドの毛細管チャネルの形状は、１，２ｍｍ２未満の形状面積を有している。別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、またはモールドの毛細管チャネルの形状は、０，８ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、またはモールドの毛細管チャネルの形状は、０，４５ｍｍ２未満の形状面積を有する。別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の毛管チャネルの形状は、０，１８ｍｍ２未満の形状面積を有する；別の実施形態では、工具、ダイ、ピース、または金型の二次チャネルの形状は、１，６ｍｍ２以上０，１８ｍｍ２未満である。別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の毛管流路の形状は、１，６ｍｍ２以上０，４５ｍｍ２以下であり、別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の毛管流路の形状は、１，２ｍｍ２以上０，４５ｍｍ２以下である。
実施形態において、断面が一定でない場合、工具、ダイ、ピース又はモールドの毛細管流路の上記形状の値は、毛細管流路の最小の形状を参照される。
本発明の文脈では、等価直径は、他のより複雑な形状のうち、正方形、長方形、楕円形および半円形を含む他の任意の形状の等価球直径を指す。
一実施形態では、円形とは異なる二次チャネルの他の形状、および他の形状のうち正方形、長方形、楕円形および半円形を含む形状について、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、同等の直径の１．４倍未満の形状領域を有する；本発明の別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、０未満で形状領域を持っている；本発明の実施形態では、工具、ダイおよびピースまたは金型の形状は、同等の直径の０．９倍の等価直径を有し；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、０．７倍未満の等価直径の形状面積を有し；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、０．５倍未満の等価直径の形状面積を有し；別の実施形態では、工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルの形状は、０．１８倍未満の等価直径の形状面積を有し、このように、このような形状面積の工具、ダイ、ピースまたは金型の二次チャネルは、このように、等価直径を有する。
実施形態では、二次チャネルおよび毛細管チャネルの形状は、一定の断面を有さない。本発明の実施形態では、二次チャネルは、最小形状と最大形状を有する。実施形態において、毛細管チャネルは、最小形状と最大形状を有する。
実施形態において、二次側流路に接続された全ての毛細管流路の最小形状の合計は、接続された二次側流路の形状に等しくなければならない。本発明の別の実施形態では、二次側流路に接続されるすべての毛細管流路の最小形状の合計は、接続される二次側流路の形状の少なくとも１．２倍である。
実施形態では、二次側流路に接続されたすべての毛細管流路の最大形状の合計は、接続された二次側流路の形状以上である。別の実施形態では、二次側流路に接続されるすべての毛細管流路の最大形状の合計は、接続される二次側流路の形状の少なくとも１．２倍である。
上述したいずれの実施形態も、それぞれの特徴が両立しない範囲において、本明細書に記載された他の実施形態と任意の組み合わせで組み合わせることができる。
また、本発明は、「発汗部材」を実施することも興味深い。それらは、熱調節を実行するために水の蒸発熱を利用する工具（例えばダイ）または他の任意のタイプの部品である。
一実施形態では、インベストメント鋳造で作られたインターコネクトポロシティ発汗ダイ（または他の任意のランダムまたは決定された発汗腺など）も本発明に含まれる場合がある。
実施形態では、Ｔｉ基合金およびＡｌ基合金のための特別なＳｎＧａ。ＳｎＧａまたはＡｌＧａ合金を浸潤させ、その後液相焼結．．．．．．。
筆者は、ほとんどのＡＭプロセス、そしてＡＭ以外の製造プロセスも、いくつかのアプリケーションで有利に組み合わせることができることを見てきた。特に、低コストの製造を可能にするプロセスは、要求の高いゾーンのための高付加価値製造プロセスと組み合わせることができいる。例えば、鋳造（サンド、インベストメント、ナノ．．．）、ＨＩＰ、低コスト材料による高速下請け製造プロセスなどの従来型プロセスや、粒子荷電樹脂の立体リソグラフィーや有機材料の粒子充填に基づくＡＭ法、あるいは高速ニアネットシェイプ従来法を使用した金型のような低コストのＡＭ法を使用するケースなどがありいる。付加価値の高い材料を得るために、溶接をベースとした方法（ＴＩＧ、ＭＩＧ、プラズマ．．．）や、クラッディング、溶射、コールドスプレーなどの従来の方法を適用することも可能である。また、ＡＭ法も使用でき、いわゆるＤｉｒｅｃｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎなど、局所的な材料供給が可能なものが好まれることが多い。場合によっては、製造された部品（多くの場合、工具）の特定の部位に特定の機能を持たせるために、より付加価値の高い材料を導入したり、特定の微細構造を実現するために、より付加価値の高い製造工程が採用されることがある。これは、誘導、レーザーなどによる局所的な熱処理、表面的な処理（窒化、浸炭、ホウ化、硫化、それらの混合物など）、または説明したような薄いコーティングでも達成できることがありいる。用途によっては、より厳しい公差を達成できるように、特定の重要な領域での製造精度を高めるために、付加価値製造工程を組み込むこともありいる。このような場合、クローズドループで修正すべき量を評価できる３Ｄビューまたはスキャンシステムがあると便利である。また、アプリケーションによっては、アディティブとサブトラクティブを同時に行うシステムを導入することで、材料を追加しながら、十分な精度で削り取ることができるようになることも興味深い点である。
請求項１）焼結粉末材料から金型を製造する方法であって、熱伝達媒体を金型に、しかし、そして金型から導出するためにその中に形成された少なくとも一つの内部チャネルを有する方法において、鉄、鉄－炭素、銅、銅合金、炭化タングステン、および炭化チタンからなる群より選択される焼結粉末の第１層を枠内に配置し、サイズおよび形状において所望の金型キャビティに適合する母型を形成することと、前記第１層が焼結粉末からなる金型または金型を製造することと、焼結粉末からなる焼結金型を製造することと、焼結粉末を枠内に配置して、前記焼成粉末からなる金型を製造することとを含む方法。前記熱媒体伝導用内部流路に対応する所望の表面形状を有し、前記所望の金型キャビティの表面と相補的な細長い形状のパターンを形成し、前記パターンは、前記焼結粉末の気孔に浸透した金属で、前記焼結粉末の融点よりも低い融点を有することを特徴とする金型。前記母型を前記焼結粉末の層に少なくとも部分的に埋め込むステップと、前記母型を完全に埋め込むために前記焼結粉末の第２の層を追加し、脱型剤によって前記第１の層から分離するステップと、前記パターンの両端が前記フレームの壁の内側と接触するように前記焼結粉末の層の１つに相補的に間隔を置いた関係で完全に埋め込むステップと。前記焼結用粉末、母型およびパターンを焼結温度に加熱して前記粉末を焼結させ、前記パターンの浸入金属を前記粉末に浸入させ、冷却して、前記第１層と第２層の境界に沿って２つに分離可能で、前記パターンと金型キャビティの形状を補完する内部チャネルを有する硬化焼結金型を得ることを特徴とする、請求項１に記載の金型。
また、本発明者は、発汗ダイスの場合のように、流体の気化熱を利用する別の方法として、流体を賢く配置された小さなオリフィス（流体は水または水性流体が多いが、用途によっては他の流体でもよい）を介して表面に供給する方法を見いだしました。その目的は、金型や工具の表面に分散した液滴を形成することにある。このような効果を得るための一つの方法は、ダイや工具を露点以下に保ち、製造された部品の冷却作用が起こる前に、加工表面で霧状の流体（例えば水溶液）を用いて粉砕することである。一部の用途では、部品からの入熱が非常に激しく、ダイや工具を露点以下に保つことは容易ではではない（本書で説明する毛細管システムのように表面に非常に近い冷却チャネルを使用し、フロンや液体窒素などの過冷却流体を循環させるなど、いくつかの積極的な冷却策で達成することが可能である。用途によっては、この段階でも水の気化熱を利用するために粉砕した水を噴霧するような、厳しい外部冷却作用で達成することもできいる）。作業面の少なくとも一部にかなり均質な液滴層を形成するには、いくつかの方法がありいるが、そのうちの１つが液滴噴霧ノズルの使用である。特に、垂直壁や一般に異なる向きの面を持つ複雑な形状のダイや工具の場合、所望の場所に確実に残るように液滴のサイズを選択することに注意を払わなければならないことがありいる。実施形態において、流体液滴のサイズを測定する方法または測定は、それらを球体とみなし、その直径を測定することである。実施形態において、流体液滴のサイズは、５００ミクロン以下、別の実施形態において３００ミクロン以下、別の実施形態において１５０ミクロン以下、別の実施形態において７０ミクロン以下、さらに別の実施形態において１０ミクロン以下である。
時には、大きなサイズを有する滴を有することが好ましい。一実施形態では、流体滴のサイズは、２０００ミクロン以下、別の実施形態では１５００ミクロン以下、別の実施形態では１１２００ミクロン以下、別の実施形態では９００ミクロン以下、さらに別の実施形態では７５０ミクロン以下であってもよい。
発汗ダイの場合と同様に、この方法でホットスタンピングを行う場合、極めて短い部品冷却時間が達成可能であり、従来の単一ステッププレスとは異なる製造技術を使用することもでき、多ステップ転写プレス、あるいは順送金プレスシステムに移行することが可能である。
用途によっては、製造される部品の熱膨張係数に関連した望ましくない歪みの可能性を抑制するセットアップで冷却が行われることが重要であり、したがって、部品は冷却される間、ある種のダイ、工具または形状保持器に保持される。一部の用途では、寸法精度の制約が低く、したがって、冷却ステップ中に形状保持を行う必要はなく、このことは、（適切なノズルまたは他の流体霧化システムを用いて）部品に対する直接粉砕によって行うことができ、霧化液の気化熱を利用して製造部品の冷却を促進させる。別の実施形態では、流体液滴は、外部の方法によって提供することができる。
構造物、工具、金型、部品、機械部品工具の劣化や故障は、莫大なコストを要する。材料特性は、工具、ダイ、モールド、またはピースなどの多くの部品の耐久性において決定的に重要な役割を果たす。実施形態において、上記開示された実施形態の技術的効果は、破壊靭性、耐環境性、耐腐食性、耐応力腐食割れ性、機械強度、及び／又は耐摩耗性などの工具、ダイ、ピース又は金型の製造に用いられる鋼の特性によるコストの削減と部品の長期耐久性を含む。いくつかの実施形態において、本発明はまた、コストを削減するだけでなく、生産率を劇的に増加させる冷却に費やされる時間の短縮を提供するものである。
ホットスタンピングは、部品またはコンポネントの製造プロセスとして理解され、形成される部品の材料が何らかの方法で加熱され（工業スラングでは、温度に応じてセミホットスタンピングと呼ばれることもある）、通常は親またはツールを用いて、時には流体の助けを借りて、同時におよび／または後に部品が冷却された後に、成形が行われる。
ホットスタンプ鋼板の場合、水による直接冷却がＪＰ２０１４０７９７９０に報告されているが、このシステムは供給する水の量をうまく制御することができない。実際、２２ＭｎＢ５板での使用が報告されており、この種の板でも豊富な水で直接冷却すると破断伸び（破断歪）の劣化が報告されている。本発明では、冷却の強さを適切に制御すれば、それほど伸び値が低下しないことが、意外にも観察されている。優れた機械的強度（典型的には１７５０ＭＰａ以上、実質的には２０００ＭＰａ以上）を示すことができるボロンと合金化した鋼板は、その特異な耐熱性のために本発明の恩恵をより多く受けることができる。
本発明は、ホットスタンプ部品シートメタルを得るためのシステムを変更することさえ可能であり、この戦略の変更は、従来技術の状態では報告されていないので、発明そのものである。この意味で、本発明では、順送り型またはトランスファートプレスのシステムでホットスタンプを行うことが可能である（実際には、製造された部品が１つのステーションから次のステーションへ移動する複数のステーションダイを使用できるあらゆるシステムで）。
一実施形態において、本発明の方法は、ホットスタンプされたシートメタル部品を得るための戦略を変更することを可能にする。
実施形態において、本発明は、強化された加熱または冷却を実施することができるダイを製造することを可能にする。
いくつかの用途では、ダイのシーケンスの外側を加熱し、１つまたは複数の成形ステーションでシーケンスを開始することが好ましい。
実施形態において、ダイのシーケンスは、システムの外側で加熱される。
他の用途では、最初に形式の加熱ステーションを持つことが興味深い（一般に、急速加熱は、トランスファーまたは進行性誘導、強力な放射線、伝導加熱、マイクロ波加熱．．．としてシステムに統合されることが好ましい）。
一実施形態では、初期加熱システムは製造システムに含まれる。
いくつかの前または後加熱用途では、調整ステーション形式（スタンピング、マーキング、位置決め、小型成形、．．．）を有することが望ましい。
実施形態において、調整ステーション形式は、製造システムに含まれる。
いくつかの用途では、整形シーケンス、又はそれらの少なくとも一部がシートの可能な限り高い温度で行われることが望ましいので、これらの段階においてシートの過度の冷却を可能な限り防止する適切な手段を講じるか、可能ならば温度を上昇させる（加熱配列、放射シールド、・・・）ことが好都合である（いくつかの用途では、任意の整形段階がパンチング作業を含むことが望ましい）。
実施形態において、成形または成形シーケンスは、シートの最高温度で行われる。
別の実施形態では、本発明の方法は、過剰な冷却を防止するための適切な措置を考慮する。
別の実施形態では、これらの措置は、シートの温度を上昇させることさえ考慮する。
いくつかの用途のための整形ステップの後、それらがしばしば少なくとも部分的に発汗するダイ（ｓｗｅａｔ／ｐｅｒｓｐｉｒｅ）である１つまたは複数のアレイを使用する制御冷却の段階を手配することが望ましい。
実施形態では、部分的に発汗するダイが冷却ステージで使用される。
いくつかの用途では、中断された焼入れを行うため、または少なくとも部分的に部品内で焼戻しを行うために、温度維持の後段を有することが望ましい（加熱は任意の方法で行うことができるが、それぞれの用途にはより有利な加熱形態があり、最も典型的なもののいくつかは次のとおりである：誘導、対流、放射、小さな導電または加熱ダイとの接触、ジュール効果、マイクロ波などに基づく導電または他の加熱。また、いくつかのアプリケーションのために、最終段階のダイを有することが望ましい。
実施形態では、成形段階の後に、部品を焼き戻しまたは部分的に焼き戻しするための温度維持の段階が含まれる。
実施形態では、成形段階の後に、部品を焼入れまたは部分的に焼戻しするための温度維持の段階が含まれる。
実施形態では、６０℃を超える温度で、他の実施形態では１２０℃を超える温度で、別の実施形態では２２０℃を超える温度で、さらに別の実施形態では４６０℃を超える温度で、成形段階の後に成分の焼き入れ又は部分的な焼き戻しを行う段階が含まれる。
別の実施形態では、加熱は、４６０℃を超える温度まで、別の実施形態では５０８℃を超える温度まで、別の実施形態では５５５℃を超える温度まで、別の実施形態では６６０℃を超える温度まで、別の実施形態では７１０℃を超える温度まで誘導によって実施することが可能である。
別の実施形態では、加熱は、４６０℃を超える温度まで、別の実施形態では５０８℃を超える温度まで、別の実施形態では５５５℃を超える温度まで、別の実施形態では６６０℃を超える温度まで、別の実施形態では７１０℃を超える温度まで対流によって実施することが可能である。
別の実施形態では、加熱は、４６０℃を超える温度、別の実施形態では５０８℃を超える温度、別の実施形態では５５５℃を超える温度、別の実施形態では６６０℃を超える温度、別の実施形態では７１０℃を超える温度に放射線によって実施することが可能である。
別の実施形態では、加熱は、４６０℃を超える温度、別の実施形態では５０８℃を超える温度、別の実施形態では５５５℃を超える温度、別の実施形態では６６０℃を超える温度、別の実施形態では７１０℃を超える温度まで少し導電または加熱ダイによって実施することができる。
別の実施形態では、加熱は、ジュール効果に基づく任意のプロセスによって、４６０℃を超える温度まで、別の実施形態では５０８℃を超える温度まで、別の実施形態では５５５℃を超える温度まで、別の実施形態では６６０℃を超える温度まで、別の実施形態では７１０℃を超える温度まで行うことが可能である。
別の実施形態では、マイクロ波によって４６０℃を超える温度まで、別の実施形態では５０８℃を超える温度まで、別の実施形態では５５５℃を超える温度まで、別の実施形態では６６０℃を超える温度まで、別の実施形態では７１０℃を超える温度まで加熱を実施することが可能である。
製造されたコンポネントにおいて、中断された焼入れおよび／または少なくとも局所的および／または部分的な焼戻しを可能にするダイを有することができることから利益を得ることができるいくつかの他の用途（従来のダイによるシートメタルのホットスタンピングさえ含む）が存在する。
実施形態において、本方法によるダイ製造は、製造されたコンポネントにおいて、中断されたクエンチングおよび／または少なくとも局所的なテンパリングおよび／または部分的なテンパリングを可能にする。
本発明は、前後の段落で説明した様々な実施態様により、非常に正確な温度調節を可能にし、これは、異なる領域で異なる特性を有する部品（「テーラード部品」）を得るためのいくつかの用途において有用である。これは、異なる領域で冷却することにより、しばしば強度勾配を得ることができ、または部分的な加熱により得ることができる。成形ダイは、成形されるべき形状部分においてのみ発汗するアレイとすることができ、他の領域は、導電性材料のインサート、加熱領域、放射線の増圧インサートなどをほとんど有しないことがある。
一実施形態において、本発明で製造されたダイは、非常に正確な温度調節を可能にする。
別の実施形態では、本発明で製造された金型により、異なる領域で異なる特性を有する部品（「テーラード部品」）を得ることができる。
別の実施形態では、本発明の方法で得られた金型は、異なる領域での冷却、または部分的な加熱によって、しばしば強度勾配を得ることができる。
別の実施形態では、本発明で製造された成形用金型は、成形される部品の特定の形状においてのみ発汗するアレイを得ることを可能にする。
本明細書に記載されたほとんどの戦略は、特に指示しない限り、それらの間で組み合わせ可能である。
本発明の別の可能な実施態様は、異なる温度調整（または熱調節）を有する隣接する領域を有すること、すなわち、非常に異なる強度で冷却される、または異なる強度で加熱される部品内の近くの領域、または他の領域が冷却される一方で加熱されるいくつかの領域を有することである。
一実施形態において、本発明の方法は、近傍領域の温度調節を可能にする。
冷却と加熱の両方の意味での熱調節は、所定の流路（本明細書に記載されるように異なる方法で作られてもよいし、他の方法でもよい）を流れる流体と熱交換することによって実施することができる。
一実施形態において、本発明の方法は、チャネルによって熱調節を行うことを可能にする。
別の実施形態では、熱調節システム内のチャネルは、流体が流れるようにしてもよい。
別の実施形態では、流路内の流体は、流束のレイノルズが２８００以上、別の実施形態では４２００以上、別の実施形態では１２０００以上、さらに別の実施形態では２２０００以上であるように流れてもよい。
実施形態において、流路内の流体の高速は、熱調節に有益である場合がある。その場合、チャネル内の流体の平均速度は、０．７ｍ／ｓより高くてもよく、別の実施形態では１．６ｍ／ｓより高くてもよく、別の実施形態では２．２ｍ／ｓより高くてもよく、別の実施形態では３．５ｍ／ｓより高くてもよく、さらに別の実施形態では５．６ｍ／ｓより高いことがある。
実施形態では、流路内の流体の速度が高いと、温度調節に不利になる場合がある。その場合、流路内の流体の平均速度は、１４ｍ／ｓより低くてもよく、別の実施形態では９ｍ／ｓより低くてもよく、別の実施形態では４．９ｍ／ｓより低くてもよく、さらに別の実施形態では３．９ｍ／ｓより低くてもよい。
加熱は、伝導（またはジュール効果に基づく他のシステム）、挿入または埋め込みコイルによる誘導（または渦電流に基づく他のシステム）、または放射線などによっても実施することができる。
一実施形態において、本発明の方法は、本書中の他の箇所で定義されるヒート＆クール技術によって熱調節を行うことを可能にする。
加熱領域と冷却領域が互いに非常に近いという事実（本書では技術的にヒート＆クールと呼ばれることもある）は、多くの用途に活用することが可能である。ヒート＆クール技術を利用することができる用途の例示は、部品の領域及び／又は表面が異なる時間間隔で冷却及び加熱されなければならない場合であり、この場合、冷却及び加熱を交互に起動するために、加熱用のものの隣に冷却チャネルを有することが好都合である。
一実施形態において、本発明の方法は、加熱領域と冷却領域を互いに非常に近接させることを可能にする。
別の実施形態では、本発明の方法は、異なる時間間隔で互いに非常に近い加熱領域と冷却領域を有することを可能にする。
実施形態において、本発明の方法は、冷却及び加熱を交互に作動させることを可能にする。
別の実施形態では、本発明の方法は、加熱および冷却チャネルを互いに近くに配置することによって、冷却および加熱を交互に作動させることを可能にする。
冷却又は加熱が流体を用いて行われる場合、流体の熱容量が過大でないことが興味深いので、その循環が停止したときに、逆の意味でのシステムの熱調節が困難にならないようにすることができる。他の例として、熱応力（特に熱疲労や熱衝撃）を受ける部品が挙げられる。これらの応力は、材料の限られた熱伝導率、ゼロでない熱膨張係数、およびゼロでない弾性率により、隣接する２つの領域間の温度勾配によって発生し、部品に応力を誘発する。部品の適用による周辺領域の熱勾配は、冷たいゾーンを加熱すること及び／又は熱いゾーンを冷却することによる勾配の能動的な打ち消しによって低減され得る。
一実施形態において、本発明の方法は、熱勾配によって引き起こされる熱応力を打ち消すことを可能にする。
別の実施形態では、熱勾配は、低温ゾーンを加熱することによって打ち消される。
別の実施形態では、熱勾配は、高温ゾーンを冷却することによって打ち消される。
ヒート＆クール技術の本実施形態は、いくつかの方法で実施することができる。理解を容易にするために、図７に概略図を示すが、これらの概略図は、いかなる場合でも、すべての可能な実施態様を表すものであり、また、必ずしも本発明の実施態様を実施する最も一般的な方法を表すものでもない。図７Ａに模式的な表現を見ることができ、活性表面が短い連続した期間で加熱および冷却することを意図しており、表現は、活性表面が線に縮小されるように断面に対応する。この目的のために、関心のある表面に近く、互いに近い２つの回路が配置され、代わりに各回路の分岐を観察することができる（理解を深めるために、これらは異なる方法で描かれている）。
一実施形態において、本発明の方法は、毛細管システムを含む冷却回路を製造することを可能にする。
別の実施形態において、本発明の方法は、冷却流体を使用するキャピラリーシステムを含む冷却回路を製造することを可能にする。

【0998】

別の実施形態では、キャピラリー冷却回路の熱慣性を、その設計を最適化することによって最小化することができる。

冷却回路は、本発明の以前の実施態様で説明したような毛細管システムを含むいくつかの実施態様を有することができるが、この場合、低い熱慣性を有するために、適度な比熱と高すぎない密度の冷却流体がしばしば選択され、代替的にこの効果は設計によって最小化することが可能である。
一実施形態において、本発明の方法は、流路を用いた毛細管システムを含む加熱回路を製造することを可能にする。
別の実施形態では、本発明の方法は、循環する高温流体を有するチャネルを使用する毛細管加熱システムを製造することを可能にする。
別の実施形態において、本発明の方法は、抵抗加熱を使用する毛管加熱回路を製造することができる。
別の実施形態において、本発明の方法は、導電加熱を使用する毛管加熱回路を製造することができる。
別の実施形態では、本発明の方法は、渦電流を使用する毛管加熱回路を製造することができる。
別の実施形態において、本発明の方法は、放射を使用する毛管加熱回路を製造することを可能にする。

【0999】

加熱回路では、冷却回路の場合に説明したような流体によるチャネルから、しかしこの場合は高温の流体によるチャネルから、異なるタイプの抵抗加熱、導電加熱、渦電流による加熱、さらには放射線（この場合の概略表現は通常異なるが）等、実施の可能性がさらに大きくなる。
実施形態において、本発明の方法は、部品の深さを通る熱の流れまたは熱勾配を調節することによって、熱応力を補償する。
別の実施形態では、本発明の方法は、部品の深さを通る熱または熱勾配の流れを調節することによって、活性表面における別の部品の冷却を制御する。
熱応力が補償されようとする場合、および／または活性表面の別の構成要素の制御された冷却が実施されようとする場合、表面レベルだけではなく、構成要素の深さを通る熱および／または熱勾配の流れを調節できることが興味深い、図７Ｂは、可能な実施形態のよりよい理解のための概略図である。この表現では、関心のある表面から異なる距離の冷却および加熱のための要素を見ることができる。
実施形態において、本発明の方法は、内部を迅速に加熱することによって、射出成形中にアルミニウム表面上で高温の液体アルミニウムによって引き起こされる熱応力に対して作用することを考慮する。
例示的に、この関心のある表面は、射出段階における液体アルミニウムのバンプによってアルミニウム表面が加熱される射出成形金型の表面であり得る。アルミニウムの表面は、液体アルミニウムとの接触と放射線の影響により急速に加熱される。マトリックス材料の導電率には限界があるため、表面下のマトリックス材料は表面自体ほど速く加熱されず、熱膨張係数と弾性率により、表面に圧縮応力が発生する。この表面から内部への熱勾配に対して、急速加熱を作用させることで、これらの応力を低減させることができる。
実施形態において、本発明の方法は、本発明の構成を使用して材料の内部を冷却することにより、ダイの外部冷却中に生じる熱応力に対して作用することを考慮する。
また、水を噴霧して母材を外部冷却する過程でも、内部が温かい間に表面が冷却され、上記と同様の理由で材料表面に応力（この場合は牽引型）が発生するが、材料内部の冷却により勾配を作用させることで低減させることができる。これは、熱衝撃及び／又は熱疲労、あるいは一般に部品の活性表面（外側又は内側であってもよい）又は領域における温度の急激な変化にさらされる事実上すべての部品において起こることである。
一実施形態において、本発明の方法は、冷却のチャネル又は装置を含む最小の長方形セクションを冷却することを考慮する。
別の実施形態では、本発明の方法は、加熱のチャネルまたはデバイスを含む最小の長方形セクションを加熱することを考慮する。
このセクションでは、小さな領域または周辺領域における冷却および加熱の可能性に言及する場合、近接の大きさは、特定のアプリケーションに依存する。いくつかの用途では、冷却のためのチャネルまたは装置および加熱のためのチャネルまたは装置を含む最小の長方形セクションでこの近接を測定することが望ましいことが判明している。
一実施形態では、最小矩形は、１８０００ｍｍ２以下の面積を有し、別の実施形態では９５０ｍｍ２以下、別の実施形態では９０ｍｍ２以下、さらに別の実施形態では１８ｍｍ２以下である。
いくつかの用途では、この最小長方形が１８０００ｍｍ２以下、好ましくは９５０ｍｍ２以下、より好ましくは９０ｍｍ２以下、さらには１８ｍｍ２以下の面積を有することが望ましいことが判明している。
実施形態において、活性表面に対する加熱又は冷却要素間の最小距離は、９８ｍｍ以下、別の実施形態において１８ｍｍ以下、別の実施形態において８ｍｍ以下、別の実施形態において４ｍｍ以下、及び別の実施形態において１ｍｍ以下でさえある。
いくつかの用途では、活性表面に対する加熱または冷却要素間の最小距離が、９８ｍｍ以下、好ましくは１８ｍｍ以下、より好ましくは８ｍｍ以下、さらに好ましくは４ｍｍ以下であることが興味深い。
実施形態において、同じ機能（冷却又は加熱）を有する要素間の距離は、４８ｍｍ以下、別の実施形態において１８ｍｍ以下、別の実施形態において８ｍｍ以下、別の実施形態において２ｍｍ以下、さらに別の実施形態において１ｍｍ以下の最小距離（全ての断面間の距離）を有する。
いくつかの用途では、同じ機能（冷却または加熱）を有する要素間の距離が、４８ｍｍ以下、好ましくは１８ｍｍ以下、より好ましくは８ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下の最小距離（すべての断面の間）を有することが興味深い。
実施形態において、反対の目的を有する要素間の距離（加熱対冷却）は、４８ｍｍ以下、別の実施形態において１８ｍｍ以下、別の実施形態において８ｍｍ以下、別の実施形態において２ｍｍ以下、別の実施形態において１．８ｍｍ以下、さらに別の実施形態において０．８ｍｍ以下の最小距離（すべての断面間の距離）を有する。
いくつかの用途では、反対の目的（加熱対冷却）を有する要素間の距離が、４８ｍｍ以下、好ましくは１８ｍｍ以下、より好ましくは８ｍｍ以下、さらには２ｍｍ以下の最小距離（全ての断面間の距離）を有することが興味深い。
一実施形態において、本発明の方法は、熱を蓄えるための小さな能力を有するクエンチングシステムを有することを考慮する。
別の実施形態では、本発明の方法は、熱を貯蔵するための大きな能力を有するクエンチングシステムを有することを考慮する。
別の実施形態では、本発明の方法は、熱を貯蔵するための小さな能力を有する加熱回路を有することを考慮する。
別の実施形態では、本発明の方法は、熱を貯蔵するための大きな能力を有する加熱回路を有することを考慮する。
ある用途では、焼入れシステム（通常は冷却回路についてだが、これが流体で行われる場合には加熱回路についても時々ある）において、流体が熱を蓄える能力が小さいことは興味深い（そうでなければ公正を要求する用途もある）。
実施形態において、本発明の方法は、９．８ＭＪ／（ｍ３＊Ｋ）未満、好ましくは４．９ＭＪ／（ｍ３＊Ｋ）未満、より好ましくは３．８ＭＪ／（ｍ３＊Ｋ）未満、さらに１．９ＭＪ／（ｍ３＊Ｋ）未満のＲパラメータを有することを考慮し、Ｒ＝Ｃｅ＊Ｒｏ；Ｃｅ＝恒量での比熱およびＲｏ＝密度がともに室温（文書全体において、別の見方をすれば国際システムの定義に従って、特性の測定が室温で行われた場合に）であると考えることができる。
パラメータＲ＝Ｃｅ＊Ｒｏを定義する場合，次のようになる。Ｃｅ＝定容比熱、Ｒｏ＝密度、いずれも室温（国際システムの定義に従った室温での測定値が示されている場合は、この文書全体を通じて）。いくつかの用途では、Ｒが９．８ＭＪ／（ｍ３＊Ｋ）未満、好ましくは４．９ＭＪ／（ｍ３＊Ｋ）未満、より好ましくは３．８ＭＪ／（ｍ３＊Ｋ）未満、さらに１．９ＭＪ／（ｍ３＊Ｋ）未満であることは興味深いことである。
一実施形態において、本発明の方法は、冷却および加熱のサイクルを停止および起動することによって回路のクエンチング能力を回復することを含む。
別の実施形態において、冷却及び加熱のサイクルが流体で実施されるとき、本発明の方法は、流体の循環を停止することからなる。
別の実施形態では、循環流体が停止されるとき、他の流体は、回路の急冷能力を回復するために再流動される前に急冷されるエネルギーをあまり有しない場合がある。
ある用途では、冷却と加熱のサイクルを流体で行う場合、所定のサイクルで反対の求める効果を有する流体の循環を停止することが便利であり、流れていない流体は急冷するために多くのエネルギーを必要とせず、流体が再び流れ、回路の急冷能力が回復したときに反対のサイクルを開始することが望ましい。
一実施形態において、本発明の方法は、ヒート＆クールシステム内のコンポネントの領域を急速に冷却することを含む。
別の実施形態では、本発明の方法は、ヒート＆クールシステム内のコンポネントの活性表面を急速に冷却することを備える。
別の実施形態では、本発明の方法は、ヒート＆クールシステム内のコンポネントの領域を急速に冷却し、その温度を維持することを備える。
別の実施形態において、本発明の方法は、ヒート＆クールシステム内の部品の活性表面を急速に冷却し、その温度を維持することを備える。
別の実施形態では、本発明の方法は、ヒート＆クールシステム内のコンポネントの領域を徐冷することからなる。
別の実施形態では、本発明の方法は、ヒート＆クールシステム内のコンポネントの活性表面を徐冷することを備える。
別の実施形態では、本発明の方法は、ヒート＆クールシステム内のコンポネントの領域を徐冷し、その温度を維持することを備える。
別の実施形態では、本発明の方法は、ヒート＆クールシステム内のコンポネントの活性表面を徐冷し、その温度を維持することからなる。
いくつかの用途では、ヒート＆クールシステムが、部品の領域または活性表面をある温度まで急速に冷却し、その後この温度を維持する、または徐冷を可能にすることが興味深いことが見出されている。
実施形態では、方法は、５２℃以上、別の実施形態では１１０℃以上、別の実施形態では２７０℃以上、さらに別の実施形態では５１０℃以上の急速冷却の温度を有することからなる。
いくつかの用途では、急冷却の温度が５２℃以上、好ましくは１１０℃以上、より好ましくは２７０℃以上、さらに５１０℃以上であることが興味深い。
実施形態では、本発明の方法は、ヒート＆クール実装のための設計における柔軟性を生かすことからなる。
別の実施形態では、本発明の方法は、循環流体を有する回路を使用するヒート＆クール実装のための設計の柔軟性を生かすことからなる。
一実施形態では、本発明の方法は、極低温流体を有する回路を使用するヒート＆クール実装のための設計における柔軟性を活用することからなる。
実施形態において、本発明の方法は、冷たい流体を有する回路を使用するヒート＆クール実装のための設計における柔軟性を生かすことからなる。
実施形態において、本発明の方法は、暖かい流体を有する回路を使用するヒート＆クール実装のための設計における柔軟性を生かすことからなる。
実施形態において、本発明の方法は、高温の流体を有する回路を使用するヒート＆クール実装のための設計における柔軟性を生かすことからなる。
実施形態において、本発明の方法は、非常に熱い流体を有する回路を使用するヒート＆クール実装のための設計における柔軟性を生かすことからなる。
別の実施形態では、本発明の方法は、他の可能な体温調節戦略を使用するヒート＆クール実装のための設計における柔軟性を利用することからなる。
本発明のいくつかの実装の利点の１つは、設計における大きな柔軟性であり、これは、循環流体（極低温、低温、温水、高温および／または非常に高温）を有する回路について説明した方法でヒート＆クール実装に活用することができるが、他の可能な温度調節戦略についても同様である。
実施形態において、本発明の方法は、オーダーメイド可能な温度調節ストラテジーを構成する。
実施形態において、本発明の方法は、コイルおよび複雑な幾何学的形状でテーラーメイドで作ることができる体温調節戦略を構成する。
実施形態において、本発明の方法は、ある関心領域に分布するコイルと複雑な幾何学的形状でテーラードメイドできる体温調節戦略を構成する。
実施形態において、本発明の方法は、抵抗発熱体および複雑な幾何学的形状でオーダーメイドできる体温調節戦略を含んでいる。
一実施形態において、本発明の方法は、特定の関心領域に分布する抵抗加熱要素および複雑な幾何学的形状を用いて調整され得る体温調節戦略を備える。
この意味で、戦略は、複雑な幾何学的形状を有するコイルまたは抵抗加熱要素で、また、関心のある特定の領域にうまく分布して、テーラーメイドで作ることができる。
一実施形態において、本発明の方法は、部品の活性表面に対して直交する方向において、同じ目的を有する回路間の過大でない最小距離を有することを備える。
別の実施形態では、部品の能動面に直交する方向で同じ目的を持つ回路間の最小距離は、４８ｍｍ以下、別の実施形態では１８ｍｍ以下、別の実施形態では８ｍｍ以下、更に別の実施形態では１．８ｍｍ以下である。
ある用途では、目的の部品の能動面に直交する方向における同じ目的の回路間の最小距離が過大でないことが望ましいことが分かっている。これらの用途では、４８ｍｍ以下、好ましくは１８ｍｍ以下、より好ましくは８ｍｍ以下、さらに好ましくは１．８ｍｍ以下の距離であることが望ましいことが多い。
実施形態において、本発明の方法は、内部回路が、２６℃以上、別の実施形態において５２℃以上、別の実施形態において１１０℃以上、さらに別の実施形態において２１０℃以上の外部勾配を補償する能力を有する。
いくつかの用途では、内部回路が２６℃以上、好ましくは５２℃以上、より好ましくは１１０℃以上、さらには２１０℃以上の外部勾配を補償する能力は興味深いものである。
実施形態において、本発明の方法は、近傍領域（最小長方形として以前に定義された近傍領域）において、５２℃以上まで、別の実施形態において１１０℃以上まで、別の実施形態において２６０℃以上まで、さらに別の実施形態において５１０℃以上までの温度の差を有することから構成される。
いくつかの用途では、近傍領域（最小長方形として以前に定義された近傍領域）において、温度の差が最大５２℃以上、好ましくは最大１１０℃以上、より好ましくは最大２６０°Ｃ以上、さらに最大５１０°Ｃ以上であってもよいことは興味深いことである。
実施形態において、本発明の方法は、加熱素子を実装するための最適化された戦略を含む。
実施形態において、本発明の方法は、加熱素子を埋め込むことからなる。
加熱素子は、既に示したように、様々な方法で実装することができる。大きな設計柔軟性のおかげで、最適化された戦略は、非常に局所的に実装され得る。また、部品にこれらの加熱要素を構築する方法または配置する方法に関しても、たくさんの方法またはシステムがあり、網羅的なリストは作成されない。例示的な目的のために、この段落では、いくつかの可能な実装を提示する。１つの可能な実装は、埋め込み型である。つまり、発熱体を配置するために、部品に空隙を意図的に残すということである。
一実施形態において、本発明の方法は、発熱体の「ｉｎ－ｓｉｔｕ」構造を含む。
実施形態において、本発明の方法は、加熱素子を含むための内部構造を成形することを備える。
別の実施形態において、本発明の方法は、加熱要素を含むためのチャネルの形状を有する内部構造を成形することを備える。
別の実施形態では、本発明の方法は、発熱体を含有するためのコイルの形状を有する内部構造を成形することを備える。
一実施形態において、本発明の方法は、発熱体を含むための電気絶縁材料で被覆された内部構造を成形することを備える。
別の実施形態において、本発明の方法は、発熱体を含有するための電気絶縁材料で被覆されたチャネルの形状を有する内部構造を成形することを備える。
別の実施形態において、本発明の方法は、発熱体を含有するための電気絶縁性でコーティングされたコイルの形状を有する内部構造を残すことを含む。
実施形態において、本発明の方法は、発熱体のための内部構造体を成形し、導電性金属で充填することからなる。
実施形態において、本発明の方法は、発熱体のための内部構造を成形し、液体形態で導入された導電性金属を充填することを含む。
実施形態において、本発明の方法は、発熱体のための内部構造を形成し、それに微粒子として導入された導電性金属を充填することを含む。
実施形態において、本発明の方法は、発熱体のための内部構造を成形し、それに、埋め込まれた微粒子として導入された導電性金属を充填することを含んでいる。
実施形態において、本発明の方法は、発熱体のための内部構造を形成し、懸濁液中の微粒子として導入された導電性金属を充填することを含む。
実施形態において、本発明の方法は、発熱体のための内部構造を形成し、高導電性金属合金を充填することを備える。
実施形態において、本発明の方法は、発熱体のための内部構造を形成し、低融点金属合金を充填することからなる。
別の可能な実施態様は、「ｉｎ－ｓｉｔｕ」構造、例えば、チャネル、コイルなどの形状を有する内部構造を残すことである。これは、所望の材料（セラミック粒子と樹脂懸濁液、．．．）の循環によって他の代替方法の中で電気絶縁材料で内部コーティングされていてもいなくてもよく、しばしば硬化のいくつかのタイプを使用して、最後に液体、微粒子（サスペンションなどに埋め込まれているかどうか）、または他のものとして（任意の金属合金、それはしばしば高伝導合金ベースＣｕ、Ａｌ、Ａｇなど、または低融点ベースＧａ、Ｂｉ、Ｓｎ、．．．の合金が使用されている）導入できる導電性金属を充填することができいる。上記のように、この点に関して可能な実施態様のリストは非常に広範囲であるので、詳細に列挙する必要はない。
一実施形態において、本発明の方法は、工具の製造のためのヒート＆クール技術の使用を含んでいる。
ヒート＆クール技術は、特に工具（金型、ダイ、．．．）の製造に興味深いものである。
一実施形態において、本発明の方法は、工具の製造において採用される材料の量を最小限にすることからなる。
工具（金型、ダイ、パンチ、切削工具など）の製造に本発明の技術の一部を使用する場合、および使用される材料が高コストであるほとんどのコンポネントの場合、ＡＭによって作られた金型はより複雑であり、金型が充填自体よりも多くの材料を有する場合でも、材料の使用量を最小限にすることを試みることは経済的に興味深いものになる。この点で、用途によっては、材料を節約するために軽い構造を得ることは興味深いことである。材料自体はそれほど高価ではではないが、粒子が使用されなければならない形態と、真球度、モノモーダル、バイモーダル、ポリモーダルなどの狭い粒度分布などの厳しい形態学的要件がある場合がありいる。
一実施形態において、本発明の方法は、有限要素プログラムを使用することによって、工具の製造に採用される材料の量を最小限に抑えることからなる。
別の実施形態では、本発明の方法は、トポロジー最適化のためのアルゴリズムを使用することによって、工具の製造において採用される材料の量を最小化することからなる。
軽量化のために、有限要素プログラムおよびトポロジー最適化のためのアルゴリズムがしばしば使用される。また、バイオニクス最適化も材料使用量の削減の一助となり得る。複雑なシステムがいくつかの部品の荷重に耐えられるようにするために、工具の場合にも、リブ、ギプス、ブレースなどを使用して重量を減らし、使用する材料の量を減らすことが一般的である。
この側面における明確化を容易にするために、図８Ａは、従来の方法によって製造されたＢピラーの設計を示し、図８Ｂは、本発明の方法に含まれるトポロジー最適化に従ったＢピラーの同じ設計を示す。見て分かるように、本発明の方法によって、構成要素の大幅な軽量化が達成され得る。
実施形態において、本発明の方法は、機械的、熱的及び／又は摩擦的負荷の観点から中空であってもよい領域を介して流体を輸送するために、異なるタイプの断面とあまり厚くない壁とを有する管状部を構築することを含む。
別の実施形態では、未充填材料領域での流体輸送のための管状セクションの壁の平均厚さは、９８ｍｍ厚以下、別の実施形態では１８ｍｍ以下、別の実施形態では４ｍｍ以下、さらに別の実施形態では１．８ｍｍ以下である。
特に興味深いケースは、流体の輸送において発生し、本発明では、機械的、熱的及び／又は摩擦的負荷の観点から、空であってもよい領域を通して流体を輸送するために、異なるタイプの断面とあまり厚くない壁を有する管状部を構築することがしばしば有用である。いくつかの用途では、未充填材料領域における流体輸送の管状セクションの壁の平均厚さが９８ｍｍ厚以下、好ましくは１８ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以下、さらには１．８ｍｍ以下であることが望ましいことが判明している。
一実施形態において、本発明の方法は、経済性のために部品の重量を減らすことを含んでいる。
別の実施形態では、本発明の方法は、重量を除去するための従来の製造方法のコストが、軽量の部品を得るためのコストよりも高い場合に、部品の重量を減少させることからなる。
別の実施形態では、本発明の方法は、最も経済的な製造工程で得られた部品の重量の１／１．５以下、別の実施形態では１／２以下、別の実施形態では１／３以下、さらに別の実施形態では１／４．５以下である部品を提供することを要旨とするものである。
軽量化することが経済的に重要な用途や、軽量化のための従来の製造コストが軽量化によって得られる利点に見合わない工具やその他の部品の場合、軽量化することが重要な用途に使用される。この種のいくつかの用途では、本発明を使用する場合、部品は、最も経済的な製造工程で得られた部品の重量の１／１．５以下、好ましくは１／２以下、より好ましくは１／３以下、さらに好ましくは１／４．５以下であることが望まれる。
実施形態において、本発明の方法は、大きな中空と中空ゾーンの流体のための管状導通を有するダイ部品からなる。
実施形態において、本発明の方法は、大きな中空および中空ゾーンにおける流体の管状伝導を有する金型からなる。可能な概略的表現の例示を示すために、図９は、大きな中空と中空ゾーンにおける流体の管状伝導を有するダイ部品または金型を示す。
最終的な形状は、部品が鋳造によって得られた場合に使用されるものに似ていることもあるが、より薄い壁、より複雑な、またはより厳しい鋳造の詳細を有する。また、鋳造は、切削パンチ、小型スライド、エジェクタ、中子などの非常に小さな部品における高いレベルの詳細によって実施されることもある。
一実施形態において、本発明の方法は、厳しい鋳造の細部を有する部品を成形することを含む。
別の実施形態では、本発明の方法は、部品を含む最小六面体と比較して７４％以下、別の実施形態では４８％以下、別の実施形態では２８％以下、別の実施形態ではさらに１８％以下しか充填されていない体積を有する部品を成形することから成る。
いくつかの用途では、鋳造が非常に厳しいことが重要であり、成分を含む最小の六面体と比較して、体積の７４％以下しか充填されないことが望ましく、好ましくは４８％以下、より好ましくは２８％以下、さらに１８％以下であることが望ましい。
実施形態において、本発明の方法は、成分の活性面を除くことからなる。
別の実施形態では、本発明の方法は、成分を含む最小六面体に含まれる材料のみを含むことからなる。
別の実施形態では、本発明の方法は、活性表面及びそれを切断する平面によって生成される最大体積を除外することからなる。
用途によっては、成分を含む最小六面体に含まれる材料のみを考慮して、活性面を除外し、活性面およびそれを切断する平面によって生成される最大体積を除外することが望ましい。
一実施形態において、本発明の方法は、部品の製造に中間工程を有することを特徴とする。

【1000】

別の実施形態では、本発明の方法は、添加剤製造によって作られた金型に、粒子を懸濁させた重合性樹脂を導入することを含んでいる。
別の実施形態では、本方法は、重合性樹脂を熱分解により除去することを備える。
別の実施形態では、本方法は、溶解によって重合性樹脂を除去することを備える。
別の実施形態では、この方法は、重合性樹脂をエッチングによって除去することを備える。
別の実施形態では、本発明の方法は、内部空隙率を減少させるために、第１段階として金型を真空にすることを含んでいる。
別の実施形態では、本発明の方法は、第１ステップとして金型を真空にし、同時に懸濁液中の粒子を担持した樹脂を充填することからなる。
いくつかの成分については、１つ以上の中間工程を有することが興味深い。中間ステップの例としては、従来のように粒子を直接導入するのではなく、目的の粒子を懸濁液中に含む重合性樹脂をＡＭによって作られた金型に導入することが挙げられる。この樹脂は、後で熱分解、溶解、エッチングなどの方法で除去することができいる。このような場合、あまりに多くの内部空隙のない部品を得ることが困難であることが分かっており、これを達成する方法は、最初のステップとして金型を真空にすると同時に、懸濁液中の粒子を載せた樹脂で金型を満たすことである。例示のための模式図は、図１０に見ることができる。
実施形態において、本発明の方法は、有機成分の熱分解からのガスの除去を容易にするために、低い融点を有する粒子を有することを含む。
実施形態において、本発明の方法は、樹脂の熱分解からのガスの除去を容易にするために、低い融点を有する粒子を有することからなる。
この場合、樹脂または他の有機成分の分解点と焼結の間で目的の形状を保持するために粒子または砂のベッドを用いて粒子を焼結する前に、ＡＭ型を破壊し、続いて熱分解によって樹脂を除去することによってより複雑な形状を達成することが容易であるが、樹脂または他の有機成分の熱分解からガスを除去できる（同時にＡＭ型を破壊できる）戦略を容易にするために、融点の低い粒子が望ましいことが多い。
一実施形態において、本発明の方法は、後処理を含んでもよい。
別の実施形態では、後処理は、表面調整法であってもよい。
別の実施形態では、後処理は、電気化学研磨であってもよい。
別の実施形態では、後処理は、トリボメカニカル研磨であってもよい。
別の実施形態では、後処理は、機械加工であってもよい。
別の実施形態では、後処理は、ブラスト処理であってもよい。
別の実施形態では、後処理は、マスサーマル処理であってもよい。
別の実施形態では、後処理は、表面熱処理であってもよい。
本発明に従って製造されたすべての部品は、用途によっては後処理を行うことが望ましい。適用される後処理は、表面調整（電気化学的研磨、トライボメカニカルまたは他の組み合わせ、機械加工、ブラスト、．．．）から、質量または表面熱処理、コーティングなど、非常に多様であることが可能である。
実施形態において、本発明の方法は、後処理としてコーティングを含んでいる。
別の実施形態では、このコーティングは、軟質であってもよい。
別の実施形態では、このコーティングは、電気化学的なソフトコーティングであってよい。
別の実施形態において、このコーティングは、液体浴ソフトコーティングであってもよい。
別の実施形態では、このコーティングは、硬質であってもよい。
別の実施形態では、このコーティングは、熱投射であってもよい。
別の実施形態では、このコーティングは、動体投射であってもよい。
別の実施形態では、このコーティングは、フックフリクションであってもよい。
別の実施形態では、このコーティングは、拡散であってもよい。
別の実施形態では、このコーティングは、ＰＶＤであってもよい。
別の実施形態では、このコーティングは、拡散であってもよい。
別の実施形態では、このコーティングは、ＣＶＤであってもよい。
別の実施形態において、このコーティングは、蒸着であってもよい。
別の実施形態において、このコーティングは、プラズマ蒸着であってもよい。
別の実施形態において、この後処理は、特定の用途に関心を持たれ得る任意の方法で、構成要素の表面機能性を変更することを可能にする任意の技術であってよい。
別の実施形態では、このコーティングは、単一の性質のものであってよい。
別の実施形態では、このコーティングは、複合的な性質であってもよい。
コーティング層自体が部品の機能性に大きな影響を与えることができるので、どのようなタイプのコーティングも、特定の用途にとって興味深いものである可能性がある。これまでに開発された薄膜の技術およびこれから開発される技術は、すべて適用可能である。網羅的なリストを作成する意図はないが、いくつかの例を挙げると、主に電気化学タイプのソフトコーティング、液体バス、ソフトとハードの両方が可能なコーティング：熱投射、運動投射（コールドスプレーなど）、フック摩擦、拡散、その他の技術、ＰＶＤ、ＣＶＤ、その他の蒸気やプラズマなどほとんどがハードのコーティングが挙げられる。その他、特定の用途に適した方法で部品の表面機能を変化させることができる技術。コーティングは、単体または複合のいずれの性質であってもよい。
実施形態において、本発明の方法は、高密度化機構を備える。
別の実施形態では、本発明の方法は、硬質粒子を使用することからなる。
別の実施形態では、硬質粒子の体積は、２％以上、別の実施形態では５．５％以上、別の実施形態では１１％以上、あるいは別の実施形態では２２％以上である。
別の実施形態では、本発明の方法は、補強繊維を使用することからなる。
別の実施形態では、強化繊維の体積は、２％以上、別の実施形態では５．５％以上、別の実施形態では１１％以上、あるいは別の実施形態では２２％以上である。
本発明でしばしば採用される緻密化機構のため、特定のトライボロジー挙動を付与するため、及び／又は機械的特性を高めるために硬質粒子又は強化繊維を使用することは、様々な用途において興味深いものである。この意味で、ある用途は、２体積％以上の強化粒子、別の実施形態では５．５％以上、別の実施形態では１１％以上、あるいは別の実施形態では２２％以上の強化粒子の使用から利益を得ることができる。
実施形態において、硬質粒子は、別々に導入されてもよい。
別の実施形態では、硬質粒子は、別の相に埋め込まれて導入されてもよい。
別の実施形態では、硬質粒子は、プロセス中に合成されてもよい。
別の実施形態では、本発明の方法は、１１ＧＰａ以上、別の実施形態では２１ＧＰａ以上、別の実施形態では２６ＧＰａ以上、さらに別の実施形態では３６ＧＰａ以上の硬度を有する粒子を導入することからなる。
別の実施形態では、本発明の方法は、補強材として機械的性質に正の効果を有するものとして粒子を含むことを含む。
別の実施形態では、本発明の方法は、繊維を添加することを含んでいる。
別の実施形態では、本発明の方法は、ガラス繊維を添加することを含む。
別の実施形態では、本発明の方法は、炭素繊維を添加することを含んでいる。
別の実施形態では、本発明の方法は、ウィスカーを添加することを含んでなる。
別の実施形態では、本発明の方法は、ナノチューブを添加することからなる。
これらの強化粒子は、必ずしも別々に導入される必要はなく、別の相に埋め込むこともできるし、プロセス中に合成されることもできる。代表的な補強粒子は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）、酸化物（アルミニウム、ジルコニウム、鉄など）、窒化物（チタン、バナジウム、クロム、モリブデンなど）などの高硬度の粒子である。）、炭化物（チタン、バナジウム、タングステン、鉄など）、ホウ化物（チタン、バナジウムなど）これらの混合物、一般に１１ＧＰａ以上、好ましくは２１ＧＰａ以上、より好ましくは２６ＧＰａ以上、さらに３６ＧＰａ以上の硬度を持つ任意の粒子を用いることが可能である。一方、主に機械的特性の向上が有利な用途では、強化粒子として、繊維（ガラス、カーボンなど）、ウィスカー、ナノチューブなどとして機械的特性に好影響を与えることが知られている任意の粒子を使用することができる。
なお、上記各実施形態は、相容れない範囲において、互いに制限なく組み合わせることができる。

【1001】

例
例１:航空宇宙産業、装飾用、自動車、化学、医療またはその他の使用のためのチタン基合金構成物の製造のための本発明の方法を可能にする貯蔵システムが発達する。このシステムは、パウダーのような充填ポリマー性物質で構成されている。このポリマー性物質の充填物は、細い粒度分布で、D50＝10μ中心のケイ素およびバナジウム含むチタン合金と、細い粒度分布で、D50＝4μ中心の20％Ga80%Alの粉末を含む緻密化された粉末混合物で構成されている。このGaAl合金は全体の金属粉末の約6重量％を占める。HDPEを含むポリマー性物質。SLSは、AM技術として用いられるが、その他の技術も使用できる(特にDLP-SLA)。脱バインダ工程で構成された後処理、5K/分、400℃の加熱を30分保つ、その後3K/分、550℃で加熱、続いて1250℃で焼結。

例2:87％ 1,6ヘキサンジオールアクリレート13％ エトキシル化テトラアクリレートペンタエリスリトールで構成された感光性アクリル樹脂を用意。0.55％光重合開始剤(2,2 ジメトキシ 1,2 フェニルアセトフェノン)
平均粒子サイズ10μのアルミニウム粉末合金と次の構成物(重量％)を用意。

【1002】

Cr:0.25%;Cu:0.7%;Fe:0.1%;Mg:2.6%;Mn:0.2%;Si:0.15%;Zn:5.6%
上記の感光性樹脂を用いた懸濁液は、60体積％の示した粉末を加えて用意。粉末は段階的に加えられ、ミキシングは機械的に行われる。2重量％の分散剤(アルミニウム粒子)
が加えられる。使用された分散剤は、カチオン性分散剤で、5％のスチレンが混合物の粘度を下げるために用いられる。

【1003】

低密度のシステムを使用し、各工程の停止中に50μが加えられ、硬化が起こる。フラットトラクション(互いに重なり合う)の二つの試料の形にマスクが用いられる。ピークが約36nmの水銀キセノンライト。

【1004】

40層が作られる。試料の形成部品を取り除き、乾燥させる。次いで試料は、非常に薄いシリカフュームの箱に置き、蓋をする。システムは次に吸引オーブンを用いる。0.1mbarで数時間、吸引を行う。この点で、吸引を止めずに、温度は徐々に250℃まで上げられ、4時間保たれる。その後、さらに350℃まで上げ、10時間保つ。最終的に温度は550℃まで上がり、10時間保たれる。温度は徐々に下がり、部品の抽出とクリーニングへと進む。一つの試料はHIPの対象となり、550℃で100Mpaの圧力を加えられる。

【1005】

T6処理は、テスト部品に対し行われる。次に研磨が施される。両方のケースで80％以上の値の弾性限界を算出する。

【1006】

例3:50％ フタル酸ジグリコールジアクリレート(PDDA) 10% アクリル酸 25% メチル酸メチルアクリレート 5% スチレン 10% ブチルアクリレートで構成される光硬化性アクリル樹脂を用意。混合物には、1％のカチオン性光重合開始剤(1,3,3,1‘,3’,3‘-ヘキサメチル-11-クロロ-10,12-プロピレントリカルボルシアニントリフェニルホウ酸トリブチル)が加えられる。

【1007】

鉄基合金粉末は、平均サイズが50μの次の構成で用意(重量％)
%C0.4%;%Ni:7.5;%Cr:8%;%Mo:1%;%V:1%;%Co:2%
Al合金70％ 30％Ga粉末は、20μmの平均サイズが用意される。

【1008】

攪拌ミキサーに、7重量％の小さな粒子と93体積％の大きな粒子サイズの粉末の均一な粉末混合物を用意。上記の光硬化性樹脂を用いた懸濁液は、68体積％の均一な粉末混合物を加えて用意。この混合物は、段階的に粉末が加えられ、機械的に行われる。2重量％の分散剤(粉末粒子)を加える。使用された分散剤は、カチオン性分散剤で、5％のスチレンが混合物の粘度を下げるために用いられる。低密度のシステムを使用し、各工程の停止中に50μが加えられ、硬化が起こる。フラットトラクション(互いに重なり合う)の二つの試料の形にマスクが用いられる。ピークが約800nmのレーザダイオード。

【1009】

40層が作らる。試料の形成部品を取り除き、乾燥させる。次いで試料は、非常に薄いシリカフュームの箱に置き、蓋をする。システムは次に真空オーブンを用いる。0.01mbarで数時間、吸引を行う。この点で、真空のまま、温度は徐々に250℃まで上げられ、4時間保たれる。その後、さらに350℃まで上げ、10時間保つ。最終的に温度は550℃まで上がり、10時間保たれる。温度は徐々に下がり、部品の抽出とクリーニングへと進む。一つの試料はHIPの対象となり、1150℃で200Mpaの圧力を加えられる。続いてオーステナイトの生成により構成される処理の対象となる。焼き入れ1040℃、二度焼き戻し540℃。どちらの場合でも、試料は2000Mpa以上の収縮耐性を得るためにテストされた。

【1010】

例4:モデルは、ホットスタンピングのためのダイシステムの進歩を確かめるために開発する。並んで据え付けられた二つのダイをプレスにセットする。2セットの鋳型は、オメガの形をしている。初めの鋳型セットは、異なるレベルを有する毛管タイプの内部温度調節システムを持つ。表面下に直径4mm長さ20mmの微細流路ができるまで。各流路間の中心部からの平均距離は9mm。初めのダイセットの周囲は280℃で循環する。二つ目のダイセットは、発汗型で上部インサートと下部インサートで構成されている。活性面の孔の管網からできている。各インサートの直径は0.8mmであり、活性面の各cm2には平均して12個の孔がある。これらは同システムとUsibor1500P1.85mmを用いて進められる。各段階の保留時間は2-4秒である。製造後の部品は鋳型同様オメガ型で、機械強度は1600Mpaを超える。

【1011】

ダイのインサートには、樹脂が使われ、光造形装置によって作られた型を用いて作られる。これらはDLPタイププリンターで焼かれている際には残留物を出さない。この樹脂型は流路を持たない。型はプリンター外で紫外線を照射される。また、ダイのそれぞれのインサートには異なる粉末の混合物が詰めらる。初めのダイの上部ないし下部のインサートには、下記の混合物が使用される:
D50＝8μの90重量％の粉末と下記の合成物(重量％)
%C＝0.45;%Mn＝5%;%Si＝2%;%Zr＝3.8%;%Ti＝2鉄基
D50＝7.5μの8.6重量％の粉末と下記の合成物(重量％)
%C＝0.45;%Mn＝5%;%Si＝2%;%Zr＝3.8%;%Ti＝2鉄基
D50＝4μの1.4重量％の粉末と下記の合成物(重量％)
％Sn＝40%;Ga%＝60％
二つ目の上部ないし下部のインサートには下記の混合物が使用される:
D50＝90μの90.6重量％の粉末と下記の合成物(重量％)
%C:0.4;%Ni:7.5%;%Cr:8%;%Mo:1%;%V:0.8%;%Co:2%;%Al:0.3%鉄基
D50＝40μの8.7重量％の粉末と下記の合成物(重量％)
%C:0.4%;%Ni:7.5%;%Cr:8%;%Mo:1%;%V:0.8%;%Co:2%;Al:0.3%鉄基
D50＝20μの0.7重量％の粉末と下記の合成物(重量％)
%Al＝60%;Ga%＝40%
それぞれのダイセットの、粉末混合物は乾燥して用いられ、型には68％以上の見かけ密度を得るまで振動がかけられる。ダイは真空オーブンで2*10-3mbarの真空圧を受け、高純度窒素で満たされる。二度行われ、初めの停止は90℃3時間かけ、徐々に580℃まで上昇し4時間、6時間経過で終了。二つ目のダイセットは6amから1150℃/200MPa圧力のHIPを受ける。

【1012】

例5:樹脂による光造形装置を用いて造られた形状のPMSRTには、180℃から250℃で樹脂が形状を保持できなくなり、分解は時間による。樹脂が十分に形状を保持できる最高温度は、200℃であり、保留時間は数分である。迅速な200℃の加熱と短い滞留時間が考慮される。粒子は高融点粉末の混合物である。モード値が150μから200μの二峰性分布を有する高い機械強度の銅ベリリウム合金と、D50＝20μの粉末ガリウムが用いられる。高融点粉末と低融点粉末の割合は9:1である。200℃で粉末ガリウムは完全溶解する。融点を400℃以上にするために20-30％の銅の分解が液相に求められる。必要な滞留時間を見積もるために拡散率が用いられる。銅から液体ガリウムへの拡散を考慮するためだけに簡易化が図られる。Xuping SuのJPEDAV(2010)31:pg.333-340(DOI:10.1007/s11669-010-9726-4)Equation12の図2のデータを用いて計算される。ただしガリウムの原子量に関しては1,203＊10－5m3/mol(A.F.Crawsley,Int.Met.Rev.,1974,19,p32-48参照)になるよう計算されている。Eq.12では、1,6*10-11m2/sとされている。これは銅の十分な拡散に必要となる数分を考慮していて、Yatsenkoおよびその他のJounal of Physics 98(2008)062032-DOI:10.1088/1742-6596/98/6/062032の図3と合致する。この場合、初めの滞留時間は30分である。このようにして、検査は10分の滞留時間後に完了する。

【1013】

例6:分解点がおよそ200℃の樹脂を焼いてでた低灰分を用いてAMにより型が造られる。充填材はD50＝70μの95％の鉄を含むスチールの高融点粉末、D50＝10μの融点およそ200℃の90％Sn10%Gaの低融点粉末で構成される。高融点粉末と低融点粉末の体積分率比は77/23である。PMSRTの初めの滞留は150℃で行われる。低融点粉末に1％の鉄が含まれる場合、低融点粉末の融点は500℃以上で設定される。初めの検査では鉄の拡散だけが考慮される(鉄表面DO＝1,8*10-4cm2/s;Q＝51,1Kj/mol)。D*tは8.1*10-12ｍ2に設定。最短滞留時間の近似値は240秒でなければならない。初めの検査の所要時間は熱応力を避けるためスピードを上げるため2時間とする。初めの試みでは、低融点粉末への鉄の拡散は予定を上回り、低融点粉末の中心部に4％以上の鉄が見つかる。

【1014】

例7:本発明の方法を可能にする粉末混合物は、ブロンズ基合金部品の製造にも用いられる。この製法は、D50＝20μの細い粒度分布の有する粉末ブロンズの凝縮混合物(90重量% Cuと10重量％Sn)と、D50＝8μの細い粒度分布を有する20重量％Gaと80重量％の合金粉末で構成されている。この粉末混合物は、そのタップ密度で成形され、熱処理を受ける。熱処理では、室温から150℃まで加熱、20℃/hで5時間保留した後、250℃まで加熱、20℃/hで5時間保留する。

【1015】

例8:
表１.低融点合金

【1016】

【表1】

【1017】

表２.高融点合金

【1018】

【表2】

【1019】

表３.ぬれ性評価(乏しい-普通-良い-とても良い)温度の関数(100℃-200℃-300℃)

【1020】

【表3-1】

【1021】

【表3-2】

【1022】

【表3-3】

【1023】

表４.SEMによる要素の拡散分析(乏しい-普通-良い-とても良い)
基板の選ばれた合金(4、9、10)
熱処理室温から250℃-20℃/ｈ等温5時間、不活性雰囲気(1ppm O2)

【1024】

【表4】

【1025】

例9:低融点合金としての合金9と異なる高融点合金(スチール、銅、青銅、アルミニウム、チタン)への異なる熱処理の分析(表2例1を参照)
(D50低融点合金=10μm)スケール分析(乏しい-普通-良い-とても良い)

【1026】

【表5】

【1027】

【表6】

分析基準:
乏しい－混合物が粉末状で残っている状態
普通－混合物が部分的に粉末状で残っている状態
良い－混合物が部分的に緻密化している状態
とても良い－混合物が緻密化した状態

【1028】

例10－ぬれ性を改善するフラックスのリスト

【1029】

【表7】

【1030】

例11本発明の合金のそれぞれの構成

【1031】

【表8】

【1032】

【表9】

【1033】

【表10】

【1034】

【表11】

【1035】

[請求項１]
部品、パーツ、コンポネント、ツールなどの金属または少なくとも部分的な金属コンポネントの製造方法。下記の工程で構成される:
a. 少なくとも一つの低融点合金と高融点合金、また必要に応じて有機化合物で構成された粉末混合物を用意。
b. 成形された部品を作る成形技術を用いて粉末混合物を成形。
c. 部品の機械強度が少なくとも1.2Mpaになるまで低融点合金の融点の0.35倍の温度と高融点合金の融点の0.39倍の温度の間の温度の少なくとも一つの熱処理を部品に受けさせる。もしも二つ以上の金属合金がある場合、低融点合金のTmとは、粉末混合物の少なくとも1重量％の量を有する最も低い融点を持つ合金の融点を指し、高融点合金の融点とは、粉末混合物の少なくとも3.8重量％の量を有する高融点合金の最も高い重量％を持つ合金のTmを指す。
[請求項２]
低融点合金が、少なくとも0.1重量％のガリウムを含むAlGa、MgGa、NiGa、MnGa合金から選ばれた場合の、クレーム1に基づく方法。
[請求項３]
低融点合金が、少なくとも0.1重量％のガリウムを含むAlGaである場合の、クレーム1から2に基づく方法。
[請求項４]
低融点合金が、少なくとも12重量％のガリウムを含むAlGaである場合の、クレーム1から3に基づく方法。
[請求項５]
高融点合金が、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニウム、タングステン、モリブデン、またはチタン基合金である場合の、クレーム1から4に基づく方法。
[請求項６]
成形技術が、アディティブマニュファクチャリング(AM)またはポリマー成形技術から選ばれた場合のクレーム1から5に基づく方法。
[請求項７]
クレーム1から6のいずれかのクレームに基づいた、下記の工程を含む方法。d. 工程c.で得られた部品に、高融点合金の融点の少なくとも0.7倍の温度での焼結を受けさせる。
[請求項８]
金属粒子および必要に応じて光重合開始剤で満たされた樹脂を含む、感光性構成物は、粒子の反射率と、粒子と樹脂の屈折率の差の絶対値の差は0.12以上、波長は460nm以上と定義されるR値を有した構成物として特徴づけられる
[請求項９]
アディティブマニュファクチャリングによる、製造される部品の原板である形状を有する型の製造の使用。型は、セラミックまたは金属コンポネントを用いて見かけ密度68％で満たされる。
[請求項１０]
下記の構成を含むアルミニウム基合金(すべて重量％)

【表1】

残りはアルミニウムおよび微量元素で成る。
[請求項１１]
下記の構成を含むニッケル基合金(すべて重量％)

【表2】

残りはニッケルおよび微量元素で成る。
[請求項１２]
下記の構成を含むチタン基合金(すべて重量％)

【表3】

残りはチタン及び微量元素で成る。
かつ%Ceq=%C+0.86*%N+1.2*%B
[請求項１３]
下記の構成を含む鉄基合金(すべて重量％)

【表4】

残りは鉄及び微量元素で成る。
かつ%Ceq=%C+0.86*%N+1.2*%B
特徴は%Cr+%V+%Mo+%W+%Nb+%Ta+^Zr+%Ti>3
[請求項１４]
部品の複雑形状の分布の強化を可能にする温度調節システムを用いた部品製造のための方法。温度調節機能を用いた型、ダイス、その他のツールの製造のための方法
[請求項１５]
高い冷却速度を示すスウェッティング部品の製造のための方法。活性蒸発面に水滴状の微量の流体を送る小さな気孔を有したダイスより成る部品の加工の方法
[請求項１６]
460nmの波長で硬化する少なくとも6％のセラミック、金属、または中間金属粒子を含んだ樹脂の光重合に基づく方法。
[請求項１７]
460nmの波長で硬化する少なくとも6％の金属粒子を含む樹脂の光重合に基づく方法。
[請求項１８]
主要な合金要素(すべての主要な金属または中間金属粒子の平均構成を考慮して)を含む少なくとも1.2重量％(金属または中間金属構成物のみを考慮に入れて)に特徴づけられる構成は、70重量％より少ない。粉末混合物が作られる時、または通常はプロセスの成形段階前に、この体積の値(主要な合金要素の内容物がより少ない場合の体積)は、元のサイズに比べ、全工程および後処理が完了した後、少なくとも11％減少する。
[請求項１９]
少なくとも一つの低融点要素の存在に特徴づけられる構成物。この低融点要素の濃度重量は、この要素の平均含量(すべての金属または中間金属の粒子の平均構成を考慮に入れて)と比較して少なくとも2.2％大きく少なくとも1.2体積％(金属および中間金属要素のみを考慮に入れて)。粉末混合物が作られる時、または通常はプロセスの成形段階前に、この体積の値(少なくとも一つの低融点要素の濃度がより高い場合の体積)は、元のサイズに比べ、全工程および後処理が完了した後、少なくとも11％減少する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】