特表 2022-520117 鋼基材を被覆する方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-28

(54)【発明の名称】鋼基材を被覆する方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   C23C 18/08 20060101AFI20220318BHJP

【ＦＩ】

C23C18/08

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021547558

(86)(22)【出願日】2020-02-14

(85)【翻訳文提出日】2021-10-04

(86)【国際出願番号】 US2020018243

(87)【国際公開番号】W WO2020168163

(87)【国際公開日】2020-08-20

(31)【優先権主張番号】62/805,729

(32)【優先日】2019-02-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/873,640

(32)【優先日】2019-07-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．アンドロイド

(71)【出願人】

【識別番号】521358051

【氏名又は名称】パブリック ジョイント ストック カンパニー “セヴェルスターリ”

(74)【代理人】

【識別番号】110003063

【氏名又は名称】特許業務法人牛木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】デトウェイラー，サカリー エム．

(72)【発明者】

【氏名】トーマス，アダム ジー．

(72)【発明者】

【氏名】ショー，トラビス ダブリュー．

【テーマコード（参考）】

4K022

【Ｆターム（参考）】

4K022AA02

4K022BA07

4K022BA09

4K022BA20

4K022BA22

4K022BA23

4K022BA27

4K022DA06

4K022DB01

(57)【要約】

本開示は、基材上にまたは基材に隣接して金属層を析出させるシステムおよび方法を提供する。基材を提供することができる。基材は、金属酸化物と、金属還元剤と、金属輸送活性化剤とを含むスラリーに接触することで、基材に隣接して金属含有層を提供することができる。基材および少なくとも１つの金属含有層を焼きなましし、金属酸化物と金属輸送活性化剤が金属熱還元反応を起こして少なくとも１つの金属層および水を生成することができる。水は金属還元剤により還元することができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材に隣接して少なくとも１つの金属層を形成する方法であって、
（ａ）前記基材を、金属酸化物と、金属還元剤と、金属輸送活性化剤とを含むスラリーに接触させることで、前記基材に隣接して金属含有層を提供するステップと、
（ｂ）前記基材および前記少なくとも１つの金属含有層を焼きなましすることで、前記金属酸化物と前記金属輸送活性化剤が金属熱還元反応を起こして前記少なくとも１つの金属層および水を生成し、前記水が前記金属還元剤により還元されるステップと、
を備えることを特徴とする方法。

【請求項2】

前記少なくとも１つの金属層が約ＡＳＴＭ０００から約ＡＳＴＭ３０までの粒度を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記基材に、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素、（ｉｉ）約０．１重量％～約３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素、（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム、および（ｖ）約０．５重量％以下のチタン、のうち少なくとも何れか１つが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記基材に、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素、（ｉｉ）約０．１重量％～約３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素、（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム、および（ｖ）約０．５重量％以下のチタン、のうち少なくとも何れか２つが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記基材に、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素、（ｉｉ）約０．１重量％～約３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素、（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム、および（ｖ）約０．５重量％以下のチタン、のうち少なくとも何れか３つが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記基材に、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素、（ｉｉ）約０．１重量％～約３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素、（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム、および（ｖ）約０．５重量％以下のチタンのうち少なくとも何れか４つが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記基材に、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素、（ｉｉ）約０．１重量％～３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素、（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム、および（ｖ）約０．５重量％以下のチタンが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記金属層が約０℃～１０００℃の焼なまし温度で形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記金属層が、約１０トール未満の蒸気レベルを有する焼なまし雰囲気で形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記焼きなましに、単位秒あたり少なくとも約０．１℃の割合で前記基材を加熱することが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記焼きなましが、約５００℃を超える温度で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記焼きなましの後に前記基材を冷却するステップがさらに含まれる請求項１に記載の方法。

【請求項13】

前記焼きなましの際に、前記基材がフェライトからオーステナイトに変態することを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項14】

前記焼きなましの温度が、フェライトがオーステナイトに変態する変態温度によって決められることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項15】

少なくとも１つのオーステナイト安定化剤を添加することにより、前記変態温度が下がることを特徴とする請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記金属輸送活性化剤に、ハロゲン化物種、金属ハロゲン化物種、金属硫化物種、またはガス状種が含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項17】

前記金属輸送活性化剤に水素が含まれることを特徴とする請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記金属輸送活性化剤に、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化鉄（ＩＩ） （ＦｅＣｌ_２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、塩化ジルコニウム（ＩＶ）（ＺｒＣｌ_４）、塩化チタン（ＩＶ）（ＴｉＣｌ_４）、塩化ニオブ（Ｖ）（ＮｂＣｌ_５）、塩化チタン（ＩＩＩ）（ＴｉＣｌ_３）、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ_４）、塩化バナジウム（ＩＩＩ）（ＶＣｌ_３）、塩化クロム（ＩＩＩ）（ＣｒＣｌ_３）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）、塩化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＣｌ_２）、塩化クロム（ＩＩ）（ＣｒＣｌ_２）、塩化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＣｌ_２）、塩化銅（ＩＩ）（ＣｕＣｌ_２）、塩化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＣｌ_２）、塩化バナジウム（ＩＩ）（ＶＣｌ_２）、塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、硫化モリブデン（ＭｏＳ）、硫化マンガン（ＭｎＳ）、二硫化鉄（ＦｅＳ_２）、硫化クロム（ＣｒＳ）、硫化鉄（ＦｅＳ）、硫化銅（ＣｕＳ）、硫化ニッケル（ＮｉＳ）およびこれらの組み合わせからなる群から選択される種が含まれることを特徴とする請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記焼きなましに続いて前記基材を乾燥させることがさらに含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項20】

ｉ）約０．２重量％を超えるチタンと、ｉｉ）約０．８重量％を超えるマンガンと、からなる群から選択される構成金属を含み、１．８を超える測定塑性ひずみ比を有することを特徴とする鋼組成物。

【請求項21】

前記鋼組成物が２．０を超える測定塑性ひずみ比を有することを特徴とする請求項２０に記載の鋼組成物。

【請求項22】

前記鋼組成物は、約７５０℃～約１１００℃の間の温度で焼きなましが行われることを特徴とする請求項２０に記載の鋼組成物。

【請求項23】

前記焼きなましの際に前記鋼組成物がフェライトからオーステナイトに変態することを特徴とする請求項２２に記載の鋼組成物。

【請求項24】

前記鋼組成物が約ＡＳＴＭ０００からＡＳＴＭ３０までの間の粒度を有することを特徴とする請求項２２に記載の鋼組成物。

【請求項25】

前記鋼組成物に、
約０．２重量％を超えるチタンと、
ｉ）約０．０１重量％を超える炭素、ｉｉ）約０．０２重量％を超えるアルミニウム、ｉｉｉ）約０．００４重量％以下の硫黄、およびｉｖ）約０．０２重量％未満のニオブから選択される２以上の構成元素と、
が含まれることを特徴とする請求項２０に記載の鋼組成物。

【請求項26】

前記鋼組成物に、
約０．８重量％を超えるマンガンと、
ｉ）約０．０１重量％未満の炭素、
ｉｉ）約０．０２重量％未満のアルミニウム、
ｉｉｉ）約０．００４重量％を超える硫黄、および
ｉｖ）約０．０２重量％を超えるニオブ、
から選択される２以上の構成元素と、
が含まれることを特徴とする請求項２０に記載の鋼組成物。

【請求項27】

金属酸化物と、金属還元剤と、金属輸送活性化剤とを含むスラリーを含み、基材に隣接して少なくとも１つの金属層を形成するための組成物であって、
前記スラリーが前記基材に隣接して金属含有層を提供するように構成され、前記金属酸化物と前記金属輸送活性化剤が金属熱還元反応を起こすように構成されていることにより前記少なくとも１つの金属層と水が生成されることを特徴とする組成物。

【請求項28】

前記水が前記金属還元剤により還元されることを特徴とする請求項２７に記載の組成物。

【請求項29】

前記金属酸化物がＣｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＦｅＣｒ_２Ｏ_４、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、およびＭｇＣｒ_２Ｏ_４からなる群から選択されることを特徴とする請求項２７に記載の組成物。

【請求項30】

前記金属還元剤が、鉄、クロム、ニッケル、ケイ素、バナジウム、チタン、ホウ素、タングステン、アルミニウム、モリブデン、コバルト、マンガン、ジルコニウム、およびニオブからなる群から選択される元素を含むことを特徴とする請求項２７に記載の組成物。

【請求項31】

前記金属輸送活性化剤が、ハロゲン化物種、金属ハロゲン化物種、金属硫化物種、またはガス種を含むことを特徴とする請求項２７に記載の組成物。

【請求項32】

前記金属輸送活性化剤に水素が含まれることを特徴とする請求項３０に記載の組成物。

【請求項33】

前記金属輸送活性化剤に、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化鉄（ＩＩ）（ＦｅＣｌ_２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、塩化ジルコニウム（ＩＶ）（ＺｒＣｌ_４）、塩化チタン（ＩＶ）（ＴｉＣｌ_４）、塩化ニオブ（Ｖ）（ＮｂＣｌ_５）、塩化チタン（ＩＩＩ）（ＴｉＣｌ_３）、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ_４）、塩化バナジウム（ＩＩＩ）（ＶＣｌ_３）、塩化クロム（ＩＩＩ）（ＣｒＣｌ_３）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）、塩化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＣｌ_２）、塩化クロム（ＩＩ）（ＣｒＣｌ_２）、塩化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＣｌ_２）、塩化銅（ＩＩ）（ＣｕＣｌ_２）、塩化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＣｌ_２）、塩化バナジウム（ＩＩ）（ＶＣｌ_２）、塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、硫化モリブデン（ＭｏＳ）、硫化マンガン（ＭｎＳ）、二硫化鉄（ＦｅＳ_２）、硫化クロム（ＣｒＳ）、硫化鉄（ＦｅＳ）、硫化銅（ＣｕＳ）、硫化ニッケル（ＮｉＳ）およびこれらの組み合わせ、からなる群から選択される種が含まれることを特徴とする請求項３０に記載の組成物。

【請求項34】

溶媒をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載の組成物。

【請求項35】

前記溶媒に水が含まれることを特徴とする請求項３３に記載の組成物。

【請求項36】

前記溶媒に有機種が含まれることを特徴とする請求項３３に記載の組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の参照）
本出願は、２０１９年２月１４日に出願された米国仮出願第６２／８０５、７２９号および２０１９年７月１２日に出願された米国仮出願第６２／８７３，６４０号の利益を主張し、これらの出願は参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

鋼鉄とは鉄および炭素など他の元素からなる合金である場合がある。炭素が主な合金化元素である場合、鋼鉄中の含有量は約０．００２重量％～２．１重量％とすることができる。限定されることなく、鋼鉄に以下の元素が存在可能である：炭素、マンガン、リン、硫黄、ケイ素、酸素、窒素、およびアルミニウム。鋼鉄の特性を変化させるために添加される合金化元素としては、限定されることなく、マンガン、ニッケル、クロム、モリブデン、ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブを含むことができる。

【0003】

ステンレス鋼は水で簡単に腐食せず、さび付かず（酸化せず）、または汚れない材料とすることができる。所定の環境に適したステンレス鋼の様々なグレードおよび表面仕上げが存在する可能性がある。鋼鉄の特性と耐腐食性が有益であるステンレス鋼を使用することができる。

【発明の概要】

【0004】

本開示は基材に隣接して金属層を被覆するシステムおよび方法を提供する。基材は鋼基材とすることができる。このような金属層の例としては、ステンレス鋼、ケイ素鋼、および騒音・振動・ハーシュネス製振鋼板が挙げられるが、これらに限定されない。このような基材の例としては、一以上の鉄、クロム、ニッケル、ケイ素、バナジウム、チタン、ホウ素、タングステン、アルミニウム、モリブデン、コバルト、マンガン、ジルコニウム、およびニオブ、これらの酸化物、これらの窒化物、これらの硫化物，またはこれらのあらゆる組み合わせが含まれる場合がある。システムおよび基材は結果として生じた所望とされる微細構造を生成することができる。

【0005】

一態様において、本明細書において、基材に隣接して少なくとも１つの金属層を形成する方法が提供され、前記方法には前記基材を、金属酸化物と、金属還元剤と、金属輸送活性化剤とを含むスラリーに接触させることで、前記基材に隣接して金属含有層を提供し、また前記基材および前記少なくとも１つの金属含有層を焼きなましすることで、前記金属酸化物と前記金属輸送活性化剤が金属熱還元反応を起こして前記少なくとも１つの金属層および水を生成し、前記水が前記金属還元剤により還元される。

【0006】

実施形態によっては、前記少なくとも１つの金属層は、約ＡＳＴＭ０００から約ＡＳＴＭ３０までの粒度を有する。

【0007】

実施形態によっては、本基材には、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素，（ｉｉ）約０．１重量％～３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素，（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム、および（ｖ）約０．５重量％以下のチタン、のうち少なくとも何れか１つが含まれる。実施形態によっては、本基材には、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素、（ｉｉ）約０．１重量％～３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素、（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム、および（ｖ）約０．５重量％以下のチタン、のうち少なくとも何れか２つが含まれる。実施形態によっては、本基材には、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素、（ｉｉ）約０．１重量％～３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素、（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム、および（ｖ）約０．５重量％以下のチタン、のうち少なくとも何れか３つが含まれる。実施形態によっては、本基材には、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素，（ｉｉ）約０．１重量％～３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素、（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム，および（ｖ）約０．５重量％以下のチタン、のうち少なくとも何れか４つが含まれる。実施形態によっては、本基材には、（ｉ）約０．１重量％以下の炭素，（ｉｉ）約０．１重量％～３重量％のマンガン、（ｉｉｉ）約１重量％以下のケイ素、（ｉｖ）約０．１重量％以下のバナジウム、および（ｖ）約０．５重量％以下のチタンが含まれる。

【0008】

実施形態によっては、約０℃から１０００℃までの焼なまし温度で金属層が形成される。実施形態によっては、約１０トール未満の蒸気レベルの焼なまし雰囲気で金属層が形成される。実施形態によっては、焼きなましには、毎秒当たり少なくとも約０．１℃の割合で前記基材を加熱することが含まれる。実施形態によっては、約５００℃を超える温度で焼きなましが行われる。実施形態によっては、本方法には焼きなましの後に前記基材を冷却するステップがさらに含まれる。

【0009】

実施形態によっては、前記基材は、焼きなましの際に、フェライトからオーステナイトに変態する。実施形態によっては、焼きなましの温度はフェライトがオーステナイトに変態する変態温度によって決められる。実施形態によっては、少なくとも１つのオーステナイト安定化剤を添加することにより前記変態温度が下がる。

【0010】

実施形態によっては、金属輸送活性化剤には、ハロゲン化物種、金属ハロゲン化物種、金属硫化物種、またはガス状種が含まれる。実施形態によっては、金属輸送活性化剤には、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化鉄（ＩＩ）（ＦｅＣｌ_２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、塩化ジルコニウム（ＩＶ）（ＺｒＣｌ_４）、塩化チタン（ＩＶ）（ＴｉＣｌ_４）、塩化ニオブ（Ｖ）（ＮｂＣｌ_５）、塩化チタン（ＩＩＩ）（ＴｉＣｌ_３）、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ_４）、塩化バナジウム（ＩＩＩ）（ＶＣｌ_３）、塩化クロム（ＩＩＩ）（ＣｒＣｌ_３）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）、塩化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＣｌ_２）、塩化クロム（ＩＩ）（ＣｒＣｌ_２）、塩化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＣｌ_２）、塩化銅（ＩＩ）（ＣｕＣｌ_２）、塩化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＣｌ_２）、塩化バナジウム（ＩＩ）（ＶＣｌ_２）、塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、硫化モリブデン（ＭｏＳ）、硫化マンガン（ＭｎＳ）、二硫化鉄（ＦｅＳ_２）、硫化クロム（ＣｒＳ）、硫化鉄（ＦｅＳ）、硫化銅（ＣｕＳ）、硫化ニッケル（ＮｉＳ）およびこれらの組み合わせ、からなる群から選択される種が含まれる。

【0011】

実施形態によっては、本方法には、焼きなましの後に前記基材を乾燥させることがさらに含まれる。

【0012】

一態様において、本明細書には、ｉ）約０．２重量％を超えるチタンと、ｉｉ）約０．８重量％を超えるマンガンと、からなる群から選択される構成金属を有し、１．８を超える測定塑性ひずみ比を有する鋼組成物が提供される。実施形態によっては、鋼組成物は２を超える測定塑性ひずみ比を有する。

【0013】

実施形態によっては、鋼組成物は約７５０℃から約１１００℃までの間の温度で焼きなましが行われる。実施形態によっては、焼きなましの際に、前記鋼組成物がフェライトからオーステナイトに変態する。実施形態によっては、前記鋼組成物は、約ＡＳＴＭ０００からＡＳＴＭ３０までの間の粒度を有する。実施形態によっては、前記鋼組成物には、約０．２重量％を超えるチタンと、ｉ）約０．０１重量％を超える炭素、ｉｉ）約０．０２重量％を超えるアルミニウム、およびｉｉｉ）約０．００４重量％以下の硫黄、およびｉｖ）約０．０２重量％未満のニオブ、から選択される２以上の構成元素と、が含まれる。実施形態によっては、前記鋼組成物には、約０．８重量％を超えるマンガンと、ｉ）約０．０１重量％未満の炭素、ｉｉ）約０．０２重量％未満のアルミニウム、およびｉｉｉ）約０．００４重量％を超える硫黄、およびｉｖ）約０．０２重量％を超えるニオブ、から選択される２以上の構成元素と、が含まれる。

【0014】

別の態様において、本明細書において、基材に隣接して少なくとも１つの金属層を形成するための組成物であって、金属酸化物と、金属還元剤と、金属輸送活性化剤とを含むスラリーを有し、前記スラリーが、前記基材に隣接して金属含有層を提供するように構成され、前記金属酸化物と前記金属輸送活性化剤が金属熱還元反応を起こすように構成されていることにより、前記少なくとも１つの金属層と水が生成されることを特徴とする組成物が提供される。

【0015】

実施形態によっては、前記金属酸化物はＣｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＦｅＣｒ_２Ｏ_４、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、およびＭｇＣｒ_２Ｏ_４からなる群から選択される。

【0016】

実施形態によっては、前記金属還元剤は、鉄、クロム、ニッケル、ケイ素、バナジウム、チタン、ホウ素、タングステン、アルミニウム、モリブデン、コバルト、マンガン、ジルコニウム、およびニオブからなる群から選択される元素を含む。

【0017】

実施形態によっては、前記金属輸送活性化剤には、ハロゲン化物種、金属ハロゲン化物種、金属硫化物種、またはガス種が含まれる。実施形態によっては、前記金属輸送活性化剤に水素が含まれる。実施形態によっては、前記金属輸送活性化剤には、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化鉄（ＩＩ）（ＦｅＣｌ_２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、塩化ジルコニウム（ＩＶ）（ＺｒＣｌ_４）、塩化チタン（ＩＶ）（ＴｉＣｌ_４）、塩化ニオブ（Ｖ）（ＮｂＣｌ_５）、塩化チタン（ＩＩＩ）（ＴｉＣｌ_３）、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ_４）、塩化バナジウム（ＩＩＩ）（ＶＣｌ_３）、塩化クロム（ＩＩＩ）（ＣｒＣｌ_３）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）、塩化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＣｌ_２）、塩化クロム（ＩＩ）（ＣｒＣｌ_２）、塩化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＣｌ_２）、塩化銅（ＩＩ）（ＣｕＣｌ_２）、塩化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＣｌ_２）、塩化バナジウム（ＩＩ）（ＶＣｌ_２）、塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、硫化モリブデン（ＭｏＳ）、硫化マンガン（ＭｎＳ）、二硫化鉄（ＦｅＳ_２）、硫化クロム（ＣｒＳ）、硫化鉄（ＦｅＳ）、硫化銅（ＣｕＳ）、硫化ニッケル（ＮｉＳ）およびこれらの組み合わせ、からなる群から選択される種が含まれる。

【0018】

実施形態によっては、前記組成物にはさらに溶媒が含まれる。実施形態によっては、前記溶媒に水が含まれる。実施形態によっては、前記溶媒に有機種が含まれる。

【0019】

本開示の別の態様は、一以上のコンピュータープロセッサによって実行されると、上記または本明細書のどこかに記載されている方法の何れかを実行する、機械で実行可能なコードを含む非一時的な記録媒体を提供する。

【0020】

本開示の別の態様は、一以上のコンピュータープロセッサおよびこれに接続しているコンピューターメモリを備えたシステムを提供する。コンピューターメモリは、一以上のコンピュータープロセッサによって実行されると、上記または本明細書のどこかに記載されている方法の何れかを実行する機械で実行可能なコードを含む。

【0021】

本開示の追加の態様および利点は、以下の詳細な説明から当技術分野の当業者に容易に明らかになり、本開示の例示的な実施形態のみが示され、説明される。理解されるように、本開示は、他の異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、すべて本開示から逸脱することなく、様々な明白な点で修正することができる。したがって、図面および説明は、本質的に例示的なものと見なされるべきであり、限定的なものとして見なされるべきではない。
（参照による援用）

【0022】

本明細書に記載されているすべての刊行物および特許出願は、個々の刊行物または特許出願が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されている場合と同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に具体的に記載されている。本発明の特徴および利点のより良い理解は、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を説明する以下の詳細な説明、および添付の図面（本明細書において「図面」および「図」）を参照することにより得られる。

【0024】

【図1】図１は基材に隣接して金属層を形成する方法を概略的に表している。

【0025】

【図2】図２は金属層で被覆された後の鋼基材を表す。

【0026】

【図3】図３は金属層で被覆された後の鋼基材を表す。

【0027】

【図4】図４は本明細書で提供される方法を実行するようにプログラムされているか或いは構成されているコンピュータ制御システムを概略的に表す。

【発明の詳細な説明】

【0028】

本発明の様々な実施形態が本明細書に示され、記載されてきたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることは当業者に明らかであろう。数多くの変形、変更、および置換が、本発明から逸脱することなく当技術分野の当業者に起こり得る。本明細書に記載の本発明の実施形態について、種々の代替案を採用することができることを理解されたい。

【0029】

本明細書においてスラリーとの用語は、一般的に液相と固相を有する溶液を指す。固相は液相中に存在していても構わない。スラリーに一以上の液相と一以上の固相が存在しても構わない。

【0030】

本明細書において「隣接」または「に隣接して」との用語は、一般的に「に隣り合って」、「と接触して」、および「に近接して」との意味を指すものとする。場合によっては、隣接するとは「～より上」または「～より下」を指す場合がある。第２の層に隣接している第１の層は、第２の層に直接接触しているか、または第１の層と第２の層の間に一以上の介在層が存在する場合も考えられる。

【0031】

「少なくとも」、「を超える」、または「以上」との用語が、２以上連なる数字の最初／最後の数字の前／後に表れる場合は、「少なくとも」、「を超える」、または「以上」との用語は、連なる数字の値の各々について適応される。例えば、１、２、または３以上とは、１以上、２以上、または３以上に等しい。

【0032】

「以下」、「未満」、または「を超えない」との用語が、２以上連なる数字の最初／最後の数字の前／後に表れる場合は、「以下」、「未満」、または「を超えない」との用語は連なる数字の値の各々について適応される。例えば、１、２、または３以下とは、１以下、２以下、または３以下に等しい。

【0033】

本開示は一以上の金属層で被覆された部品、物品、または物体（シート、チューブ、ワイヤ、等）を提供する。部品とは物体の少なくとも一部である場合があり、また物体の全部を指す場合もある。金属層は一以上の金属からなる。場合によっては、基材を金属層で被覆することができる。被覆には少なくとも１つの金属元素を含む合金化剤が含まれる場合がある。少なくとも１つの金属元素を有する合金化剤を含むスラリーで基材が被覆されると、スラリー被覆された基材を形成することができる。合金化剤で被覆された基材を焼きなまし条件に付することにより、基材に隣接して金属層を生じさせることができる。金属層は、金属層と基材との間に拡散層を用いて、基材に結合させることができる。

【0034】

基材は、基材中に細かい微粒子（＞７ＡＳＴＭ粒度）を保ったまま、＞５０ミクロンの合金層を生成することができる。上に記載し提示した規格は標準規格であるとは限らない規格である。この規格はメタライジングプロセスとは関係ない高温での焼きなましまたは高温での用途に有用である場合がある。
（基材およびスラリー）

【0035】

本開示は基材に隣接して金属層を析出させることを使用した方法および基材を提供する。この種の基材は、例えば、炭素、マンガン、ケイ素、バナジウム、チタン、ニッケル、クロム、モリブデン、ホウ素、およびニオブのうち一以上を含むことができる。
基材の例としてはステンレス鋼、ケイ素鋼、および騒音・振動・ハーシュネス製振鋼板が挙げられるが、これらには限られない。

【0036】

基材は、コイル、コイルメッシュ、ワイヤ、パイプ、チューブ、スラブ、メッシュ、浸漬成形部品、ホイル、板、ワイヤロープ、ロッド、または螺子パターンがロッドの任意の長さもしくは厚さまで施されたねじ棒、シート、または平面部として、提供することができる。例えばシートの厚さは０．００１インチから１インチまでのあらゆる厚みを有することができる。

【0037】

基材には遷移金属、非金属元素、金属酸化物、還元金属元素、金属ハロゲン化物、活性化剤、メタロイド、またはこれらの組み合わせ（複数の元素金属、等）が含まれる場合がある。基材に遷移金属が含まれる場合がある。基材に非金属元素が含まれる場合がある。基材にメタロイドが含まれる場合がある。基材には例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、ケイ素、バナジウム、チタン、ホウ素、タングステン、モリブデン、コバルト、マンガン、ジルコニウム、ニオブ、炭素、窒素、硫黄、酸素、リン、銅、スズ、カルシウム、ヒ素、鉛、アンチモン、タンタル、亜鉛、またはこれらのあらゆる組み合わせから選択される元素種が含まれる場合がある。基材には金属還元剤として機能する元素種が含まれる場合がある。金属還元剤にはアルミニウム、チタン、ジルコニウム、ケイ素、またはマグネシウムが含まれる場合がある。基材には水、イソプロパノール、またはメチルエチルケトンなどのキャリア溶媒が含まれる場合がある。

【0038】

基材には鉄、銅、アルミニウム、またはこれらのあらゆる組み合わせ、などの金属が含まれる場合がある。基材には金属および／または非金属からなる合金が含まれる場合がある。合金に不純物が含まれていてもよい。基材に鋼鉄が含まれる場合がある。基材は鋼基材とすることができる。基材にセラミックが含まれる場合がある。基材に遊離炭素が含まれない場合がある。基材は融液相から作製することができる。基材は、冷間圧延状態、フルハード状態（例えば、冷間圧延の後に焼きなましステップに付されていない）、または熱延酸洗状態である場合がある。

【0039】

基材に金属酸化物が含まれる場合がある。金属酸化物に、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＦｅＣｒ_２Ｏ_４、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、またはＭｇＣｒ_２Ｏ_４、またはこれらの組み合わせが含まれる場合があるが、これらに限られない。金属酸化物は基材の中に直接取り込むことができる。金属酸化物は、元素金属と熱力学的に不安定な金属酸化物との間の金属熱還元反応によって、基材の中に形成することができる。元素金属と熱力学的に不安定な金属酸化物の適切なペアは、当該金属酸化物による元素金属の酸化によって生成ギブスエネルギーが低減するようなペアから選択することができる。金属熱還元反応は自発的に起こりえる。金属熱還元反応は、ハロゲン化物、金属ハロゲン化物、金属硫化物、または水素などの金属輸送活性化剤の存在下で起こすことができる。金属酸化物に粉末が含まれていてもよい。

【0040】

粉末（例えば、金属、金属酸化物、金属ハロゲン化物、またはその他の基材成分を含有）は、０．０１ミクロン（μｍ）から１ｍｍまでの粒度（例えば、平均粒度）を有する個々の粒子を含むことができる。粉末は、少なくとも約０．０１μｍの平均粒度、少なくとも約０．１μｍの平均粒度、少なくとも約１μｍの平均粒度、少なくとも約２０μｍの平均粒度、少なくとも約３０μｍの平均粒度、少なくとも約５０μｍの平均粒度、少なくとも約１００μｍの平均粒度、少なくとも約２５０μｍの平均粒度、少なくとも約５００μｍの平均粒度、または少なくとも約１ｍｍの平均粒度を有することができる。粉末は約１ｍｍ以下の平均粒度、約５００μｍ以下の平均粒度、約２５０μｍ以下の平均粒度、約１００μｍ以下の平均粒度、約５０μｍ以下の平均粒度、約３０μｍ以下の平均粒度、約２０μｍ以下の平均粒度、約１０μｍ以下の平均粒度、約１μｍ以下の平均粒度、約０．１μｍ以下の平均粒度、また約約０．０１μｍ以下の平均粒度を有することができる。粉末は、約０．０１μｍから０．１μｍまでの平均粒度、約０．０１μｍから１μｍまでの平均粒度、約０．０１μｍから２０μｍまでの平均粒度、０．０１μｍから３０μｍまでの平均粒度、約０．０１μｍから５０μｍまでの平均粒度、約０．０１μｍから１００μｍまでの平均粒度、約０．０１μｍから２５０μｍまでの平均粒度、約０．０１μｍから５００μｍまでの平均粒度、約０．０１μｍから１ｍｍまでの平均粒度、約０．１μｍから１μｍまでの平均粒度、約０．１μｍから２０μｍまでの平均粒度、約０．１μｍから３０μｍまでの平均粒度、約０．１μｍから５０μｍ，０．１μｍから１００μｍまでの平均粒度、約０．１μｍから２５０μｍまでの平均粒度、約０．１μｍから５００μｍまでの平均粒度、約０．１μｍから１ｍｍまでの平均粒度、約１μｍから２０μｍまでの平均粒度、約１μｍから３０μｍまでの平均粒度、約１μｍから５０μｍまでの平均粒度、約１μｍから１００μｍまでの平均粒度、約１μｍから２５０μｍまでの平均粒度、約１μｍから５００μｍまでの平均粒度、約１μｍから１ｍｍまでの平均粒度、約１０μｍから１００μｍまでの平均粒度、約１０μｍから２５０μｍまでの平均粒度、約１０μｍから５００μｍまでの平均粒度、約１０μｍから１ｍｍまでの平均粒度、約１００μｍから２５０μｍまでの平均粒度、約１００μｍから５００μｍまでの平均粒度、約１００μｍから１ｍｍまでの平均粒度、約２５０μｍから５００μｍまでの平均粒度、約２５０μｍから１ｍｍまでの平均粒度、または約５００μｍから１ｍｍまでの平均粒度を有することができる。粉末には、少なくとも約０．０１μｍの平均粒度、少なくとも約０．１μｍの平均粒度、少なくとも約１μｍの平均粒度、少なくとも約２０μｍの平均粒度、少なくとも約３０μｍの平均粒度、少なくとも約５０μｍの平均粒度、少なくとも約１００μｍの平均粒度、少なくとも約２５０μｍの平均粒度、少なくとも約５００μｍの平均粒度、または少なくとも約１ｍｍの平均粒度、を有する個々の粒子が含まれる場合がある。粉末には、最大で約１ミリメートル（ｍｍ）、最大で５００μｍ、最大で２５０μｍ、最大で１００μｍ、最大で５０μｍ、最大で３０μｍ、最大で２０μｍ、最大で１μｍ、最大で０．１μｍ、または最大で０．０１μｍの平均粒度を有する個々の粒子が含まれる場合がある。粉末には、少なくとも約３２５以下のメッシュサイズを有するふるいを通過することのできる粒子が含まれる場合がある。金属、金属酸化物、金属ハロゲン化物、またはその他の基材成分を含有する粉末に、少なくとも約ｌ８、少なくとも約２０、少なくとも約２５、少なくとも約３０、少なくとも約３５、少なくとも約４０、少なくとも約４５、少なくとも約５０、少なくとも約６０、少なくとも約６５、少なくとも約８０、少なくとも約１００、少なくとも約１１５、少なくとも約１５０、少なくとも約１７０、少なくとも約２００、少なくとも約２５０、少なくとも約２７０、または少なくとも約４００、のメッシュサイズを有するふるいを通過可能な粒子が含まれる場合がある。

【0041】

スラリー混合物は、スラリーの全重量に対して、約３０重量パーセント（重量％）、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、または約９５重量％に相当する金属酸化物を含むことができる。スラリー混合物は、スラリーの全重量に対して、少なくとも約３０重量％、少なくとも約３５重量％、４０重量％、少なくとも約４５重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約５５重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約６５重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約７５重量％、少なくとも約８０重量％、少なくとも約８５重量％、少なくとも約９０重量％、または少なくとも約９５重量％に相当する金属酸化物を含むことができる。スラリー混合物は、スラリーの全重量に対して、約９５重量％以下、９０重量％以下、８５重量％以下、８０重量％以下、７５重量％以下、７０重量％以下、６５重量％以下、６０重量％以下、５５重量％以下、５０重量％以下、４５重量％以下、４０重量％以下、３５重量％以下、または約３０重量％以下に相当する金属酸化物を含むことができる。スラリー混合物は金属酸化物を、スラリーの全重量に対して、約３０重量％から約９５重量％までの範囲で含むことができる。金属酸化物は、スラリーの全重量に対して、約１～約９５重量％、約１～約８５重量％、約１～約７５重量％、約１～約６０重量％、約１～約５０重量％、約１～約４０重量％、約１～約３０重量％、約１～約２０重量％、約１～約１０重量％、約５～約９５重量％、約５～約８５重量％、約５～約７５重量％、約５～約６０重量％、約５～約５０重量％、約５～約４０重量％、約５～約３０重量％、約５～約２０重量％、約５～約１０重量％、約１０～９５重量％、約１０～約８５重量％、約１０～約７５重量％、約１０～約６０重量％、約１０～約５０重量％、約１０～約４０重量％、約１０～約３０重量％、約１０～約２０重量％、約２０～約９５重量％、約２０～約８５重量％、約２０～約７５重量％、約２０～約６０重量％、約２０～約５０重量％、約２０～約４０重量％、約２０～約３０重量％、約３０～約８５重量％、約３０～約７５重量％、約３０～約６０重量％、約３０～約５０重量％、約３０～約４０重量％、約１～約９５重量％、約４０～約８５重量％、約４０～約７５重量％、約４０～約６０重量％、約４０～約５０重量％、約５０～約９５重量％、約５０～約８５重量％、約５０～約７５重量％、または約５０～約６０重量％含むことができる。金属酸化物または還元金属はその純度に対して選択される。金属酸化物または還元金属は、重量ベースで、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９９％、少なくとも約９９．９％、または少なくとも約９９．９９％の純度を有することができる。金属酸化物または還元金属は、重量ベースで約９９．９９％以下、約９９％以下、約９５％以下、約９０％以下、約８５％以下、約８０％以下、約７５％以下、約７０％以下、約６５％以下、約６０％以下、約５５％以下、約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、または約２５％以下の純度を有することができる。

【0042】

還元金属は、酸素源に対して約０．６～２．０の原子比率を有することができる。還元金属は酸素源に対して、約０．０１～約１０．０の原子比率、約０．０１～約１．０の原子比率、約０．０１～約１．５の原子比率、約０．０１～約３．０の原子比率、約０．０１～約４．０の原子比率、約０．０１～約５．０の原子比率、約０．１～約１．０の原子比率、約０．１～約１．５の原子比率、約０．１～約３．０の原子比率、約０．１～約４．０の原子比率、約０．１～約５．０の原子比率、約０．１～約１０．０の原子比率、約０．５～約１．０の原子比率、約０．５～約１．５の原子比率、約０．５～約３．０の原子比率、約０．５～約４．０の原子比率、約０．５～約５．０の原子比率、約０．５～約１０．０の原子比率、約１．０～約１．５の原子比率、約１．０～約３．０の原子比率、約１．０～約４．０の原子比率、約１．０～約５．０の原子比率、約１．０～約１０．０の原子比率、約２．０～約３．０の原子比率、約２．０～約４．０の原子比率、約２．０～約５．０の原子比率、約２．０～約１０．０の原子比率、約３．０～約４．０の原子比率、約４．０～約５．０の原子比率、約４．０～約１０．０の原子比率、または約５．０～約１０．０の原子比率、を有することができる。

【0043】

金属基材は、金属輸送活性化剤成分を含むことができる。金属輸送活性化剤は全基材に対して、約０．００１重量％、約０．０１重量％、約０．１重量％、約０．５重量％、約１重量％、約２重量％、約３重量％、約４重量％、約５重量％、約１０重量％、約１５重量％、約２０重量％、約３０重量％、または約５０重量％だけ含むことができる。金属輸送活性化剤は全基材に対して、少なくとも約０．００１重量％、少なくとも約０．０１重量％、少なくとも約０．１重量％、少なくとも約０．５重量％、少なくとも約１重量％、少なくとも約２重量％、少なくとも約３重量％、少なくとも約４重量％、少なくとも約５重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１５重量％、少なくとも約２０重量％、少なくとも約３０重量％、または少なくとも約５０重量％だけ含むことができる。金属輸送活性化剤は、全基材に対して、約５０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、５重量％以下、４重量％以下、３重量％以下、２重量％以下、１重量％以下、０．５重量％以下、０．１重量％以下、０．０１重量％以下、または約０．００１重量％以下だけ含むことができる。金属輸送活性化剤は全基材に対して、約０．００１～約１重量％、約０．００１～約２重量％、約０．００１～約３重量％、約０．００１～約４重量％、約０．００１～約５重量％、約０．００１～約１０重量％、約０．００１～約１５重量％、約０．００１～約２０重量％、約０．００１～約３０重量％、約０．００１～約５０重量％、約０．０１～約１重量％、約０．０１～約２重量％、約０．０１～約３重量％、約０．０１～約４重量％、約０．０１～約１０重量％、約０．０１～約１５重量％、約０．０１～約２０重量％、約０．０１～約３０重量％、約０．０１～約５０重量％、約０．１～約１重量％、約０．１～約２重量％、約０．１～約３重量％、約０．１～約４重量％、約０．１～約５重量％、約０．１～約１０重量％、約０．１～約１５重量％、約０．１～約２０重量％、約０．１～約３０重量％、約０．１ｔｏ５０重量％、約１．０～約２重量％、約１．０～約３重量％、約１．０～約４重量％、約１．０～約１０重量％、約１．０～約１５重量％、約１．０～約２０重量％、約１．０～約３０重量％、約１．０～約５０重量％、または約１０～約５０重量％だけ含むことができる。

【0044】

本開示は一以上の金属層で被覆された基材を提供する。場合によっては、基材を少なくとも１つの金属層で被覆することができる。基材を約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０またはそれ以上の金属層で被覆することができる。基材を少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０またはそれ以上の金属層で被覆することができる。基材を約１０以下、約９以下、約８以下、約７以下、約６以下、約５以下、約４以下、約３以下、約２以下、または１の金属層で被覆することができる。被覆は少なくとも１つの金属元素を有する合金化剤を含むことができる。金属層は、基材と金属層の間にある拡散層を利用して基材に接合することができる。

【0045】

金属層は、少なくとも約１ナノメートル、少なくとも約１０ナノメートル、少なくとも約１００ナノメートル、少なくとも約５００ナノメートル、少なくとも約１ミクロン、少なくとも約５ミクロン、少なくとも約１０ミクロン、少なくとも約２５ミクロン、少なくとも約５０ミクロン、少なくとも約６０ミクロン、少なくとも約７０ミクロン、少なくとも約８０ミクロン、少なくとも約９０ミクロン、または少なくとも約１００ミクロン、の厚みを有することができる。金属層は、約１００ミクロン以下、９０ミクロン以下、８０ミクロン以下、７０ミクロン以下、６０ミクロン以下、５０ミクロン以下、２５ミクロン以下、１０ミクロン以下、５ミクロン以下、１ミクロン以下、５００ナノメートル以下、１００ナノメートル以下、１０ナノメートル以下、または約１ナノメートル以下の厚みを有することができる。金属層の厚みは単原子層よりも厚くすることができる。この厚みは多分子層相当とすることができる。

【0046】

基材は約２以上、３以上、４以上、５以上、６以上、７以上、８以上、９以上、１０以上、１１以上、１２以上、１３以上、１４以上、１５以上、１６以上、１７以上、１８以上、１９以上、または約２０以上の元素種を含有することができる。基材は、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、少なくとも約１０、少なくとも約１１、少なくとも約１２、少なくとも約１３、少なくとも約１４、少なくとも約１５、少なくとも約１６、少なくとも約１７、少なくとも約１８、少なくとも約１９、または少なくとも約２０の元素種を含有することができる。基材は約２０以下、約１９以下、約１８以下、約１７以下、約１６以下、約１５以下、約１４以下、約１３以下、約１２以下、約１１以下、約１０以下、約９以下、約８以下、約７以下、約６以下、約５以下、約４以下、約３以下、または約２以下の元素種を含有することができる。基材は炭素、マンガン、ケイ素、バナジウム、およびチタンのうち少なくとも２つの元素を含むことができる。基材は炭素、マンガン、ケイ素、バナジウム、およびチタンのうち少なくとも３つの元素を含むことができる。基材は炭素、マンガン、ケイ素、バナジウム、およびチタンのうち少なくとも４つの元素を含むことができる。

【0047】

基材は複数の元素を含むことができる。基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える、７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超える炭素（Ｃ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％、０．１重量％、０．０５重量％、０．０１重量％、０．００５重量％、０．００４重量％、０．００２重量％、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下の炭素を含むことができる。

【0048】

基材は、（Ｍｎ）０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるマンガン（Ｍｎ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のマンガンを含むことができる。

【0049】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるニオブ（Ｎｂ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のニオブを含むことができる。基材にニオブを添加し、基材中に少なくとも約０．０００１重量％、少なくとも約０．０００５重量％、０．００１重量％、少なくとも約０．００２重量％、少なくとも約０．００３重量％、少なくとも約０．００４重量％、０．００５重量％、少なくとも約０．００６重量％、少なくとも約０．００７重量％、少なくとも約０．００８重量％、０．００９重量％、少なくとも約０．０１重量％、少なくとも約０．０２重量％、少なくとも約０．０３重量％、少なくとも約０．０４重量％、少なくとも約０．０５重量％、少なくとも約０．０６重量％、少なくとも約０．０７重量％、０．０８重量％、少なくとも約０．０９重量％、または０．１重量％以上のニオブを含有させることができる。理論に制限されることなく、基材中のニオブは、基材中のクロム欠乏を防ぐことができる。

【0050】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超えるまたは約４０重量％を超えるバナジウム（Ｖ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％，１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のバナジウムを含むことができる。

【0051】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるチタン（Ｔｉ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下，１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のチタンを含むことができる。場合によっては、基材は少なくとも約０．０１５重量％のチタンを含むことができる。

【0052】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超える窒素（Ｎ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下の窒素を含むことができる。

【0053】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるリン（Ｐ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のリンを含むことができる。

【0054】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超える硫黄（Ｓ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下の硫黄を含むことができる。

【0055】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるアルミニウム（Ａｌ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のアルミニウムを含むことができる。

【0056】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超える銅（Ｃｕ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下の銅を含むことができる。

【0057】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるニッケル（Ｎｉ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のニッケルを含むことができる。

【0058】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるクロム（Ｃｒ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のクロムを含むことができる。

【0059】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える，０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるモリブデン（Ｍｏ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のモリブデンを含むことができる。

【0060】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるスズ（Ｓｎ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のスズを含むことができる。

【0061】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるホウ素（Ｂ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のホウ素を含むことができる。

【0062】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるカルシウム（Ｃａ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のカルシウムを含むことができる。

【0063】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える，０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるヒ素（Ａｓ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のヒ素を含むことができる。

【0064】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるコバルト（Ｃｏ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のコバルトを含むことができる。

【0065】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超える鉛（Ｐｂ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％，５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下の鉛を含むことができる。

【0066】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるアンチモン（Ｓｂ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のアンチモンを含むことができる。

【0067】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるタンタル（Ｔａ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のタンタルを含むことができる。

【0068】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるタングステン（Ｗ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．７重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、１．２重量％以下、１．１重量％以下、１重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、０．００２重量％以下、０．００１重量％以下、０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のタングステンを含むことができる。

【0069】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超える、亜鉛（Ｚｎ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、約３０重量％以下、約２０重量％以下、約１５重量％以下、約１０重量％以下、約７重量％以下、約５重量％以下、約３重量％以下、約２．５重量％以下、約２重量％以下、約１．９重量％以下、約１．８重量％以下、約１．７重量％以下、約１．６重量％以下、約１．５重量％以下、約１．４重量％以下、約１．３重量％以下、約１．２重量％以下、約１．１重量％以下、約１重量％以下、約０．９重量％以下、約０．８重量％以下、約０．７重量％以下、約０．６重量％以下、約０．５重量％以下、約０．４重量％以下、約０．３重量％以下、約０．２重量％以下、約０．１重量％以下、約０．０５重量％以下、約０．０１重量％以下、約０．００５重量％以下、約０．００４重量％以下、約０．００２重量％以下、約０．００１重量％以下、約０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下の亜鉛を含むことができる。

【0070】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるジルコニウム（Ｚｒ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、約３０重量％以下、約２０重量％以下、約１５重量％以下、約１０重量％以下、約７重量％以下、約５重量％以下、約３重量％以下、約２．５重量％以下、約２重量％以下、約１．９重量％以下、約１．８重量％以下、約１．７重量％以下、約１．６重量％以下、約１．５重量％以下、約１．４重量％以下、約１．３重量％以下、約１．２重量％以下、約１．１重量％以下、約１重量％以下、約０．９重量％以下、約０．８重量％以下、約０．７重量％以下、約０．６重量％以下、約０．５重量％以下、約０．４重量％以下、約０．３重量％以下、約０．２重量％以下、約０．１重量％以下、約０．０５重量％以下、約０．０１重量％以下、約０．００５重量％以下、約０．００４重量％以下、約０．００２重量％以下、約０．００１重量％以下、約０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のジルコニウムを含むことができる。

【0071】

基材は、０．０００１重量％を超える、０．０００５重量％を超える、０．００１重量％を超える、０．００２重量％を超える、０．００４重量％を超える、０．００５重量％を超える、０．０１重量％を超える、０．０５重量％を超える、０．１重量％を超える、０．２重量％を超える、０．３重量％を超える、０．４重量％を超える、０．５重量％を超える、０．６重量％を超える、０．７重量％を超える、０．８重量％を超える、０．９重量％を超える、１重量％を超える、１．１重量％を超える、１．２重量％を超える、１．３重量％を超える、１．４重量％を超える、１．５重量％を超える、１．６重量％を超える、１．７重量％を超える、１．８重量％を超える、１．９重量％を超える、２重量％を超える、２．５重量％を超える、３重量％を超える、５重量％を超える７重量％を超える、１０重量％を超える、１５重量％を超える、２０重量％を超える、３０重量％を超える、または約４０重量％を超えるケイ素（Ｓｉ）を含むことができる。基材は、約４０重量％以下、約３０重量％以下、約２０重量％以下、約１５重量％以下、約１０重量％以下、約７重量％以下、約５重量％以下、約３重量％以下、約２．５重量％以下、約２重量％以下、約１．９重量％以下、約１．８重量％以下、約１．７重量％以下、約１．６重量％以下、約１．５重量％以下、約１．４重量％以下、約１．３重量％以下、約１．２重量％以下、約１．１重量％以下、約１重量％以下、約０．９重量％以下、約０．８重量％以下、約０．７重量％以下、約０．６重量％以下、約０．５重量％以下、約０．４重量％以下、約０．３重量％以下、約０．２重量％以下、約０．１重量％以下、約０．０５重量％以下、約０．０１重量％以下、約０．００５重量％以下、約０．００４重量％以下、約０．００２重量％以下、約０．００１重量％以下、約０．０００５重量％以下、または約０．０００１重量％以下のケイ素を含むことができる。

【0072】

基材の形成の際に、窒素、炭素、および硫黄などの自由格子（free interstitials）が存在していてもよい。基材中のニオブは基材中、これらの自由格子（窒素、炭素、および硫黄など）に結合することができる。ニオブの添加によりクロム粒界析出物などの粒界析出物を防止することができる。粒界析出物を減少させることによって、基材として望ましい性質である耐食性能の向上につながる場合がある。図３は金属層で被覆した後の鋼基材を表しており、粒界クロム析出物は確認されない。

【0073】

基材表面のクロムの重量％は測定することができる。クロムの重量％は被覆済みもしくは未被覆の基材の重量％である場合がある。場合によっては、基材のクロム重量％は、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約１６％、少なくとも約１７％、少なくとも約１８％、少なくとも約１９％、少なくとも約２０％、少なくとも約２１％、少なくとも約２２％、少なくとも約２３％、少なくとも約２４％、少なくとも約２５％、または少なくとも２６％とすることができる。基材のクロム重量％は、約２６％以下、２５％以下、２４％以下、２３％以下、２２％以下、２１％以下、２０％以下、１９％以下、１８％以下、１７％以下、１６％以下、１５％以下、１０％以下、または約５％以下とすることができる。基材のクロム重量％は、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％、約２１％、約２２％、または約２３％とすることができる。被覆済の基材のクロム重量％は、未被覆のクロム重量％より大きいか、同じくらいか、または小さくすることができる。

【0074】

基材は、供給業者から購入することができる。基材は、基材が調製された日と同じ日に金属含有層で被覆することができる。基材は、金属含有層で被覆する約２日前、約３日前、約１週間前、約１月前、または約１年前またはそれ以上を超える前に調整することができる。基材は、金属含有層で被覆される１年前、１月前、１週間前、３日前、または２日前またはそれを超えない前に調整することができる。還元金属は、金属層を基材に添加して少なくとも約３０秒の時間内、少なくとも約１分の時間内、少なくとも約５分の時間内、少なくとも約１０分の時間内、少なくとも約３０分の時間内、少なくとも約１時間の時間内、少なくとも約２時間の時間内、少なくとも約３時間の時間内、少なくとも約４時間の時間内、少なくとも約５時間の時間内、少なくとも約６時間の時間内、少なくとも約７時間の時間内、少なくとも約８時間の時間内、少なくとも約９時間の時間内、少なくとも約１０時間の時間内、少なくとも約１１時間の時間内，少なくとも約１２時間またはそれ以上の時間内に、基材に添加することができる。還元金属は、金属層を基材に添加する、約１２時間以下の時間内、１１時間以下の時間内、１０時間以下の時間内、９時間以下の時間内、８時間以下の時間内、７時間以下の時間内、６時間以下の時間内、または約５時間以下の時間内、４時間以下の時間内、３時間以下の時間内、２時間以下の時間内、１時間以下の時間内、３０分以下の時間内、１０分以下の時間内、５分以下の時間内、１分以下の時間内、３０秒以下の時間内に、基材に添加することができる。場合によっては、還元金属は、金属層を基材に添加する、約１０秒の時間内、２０秒の時間内、３０秒の時間内、１分の時間内、５分の時間内、１０分の時間内、２０分の時間内、３０分の時間内、４５分の時間内、６０分の時間内、１時間の時間内、２時間の時間内、３時間の時間内、４時間の時間内、６時間の時間内、８時間の時間内、１０時間の時間内、１２時間の時間内、１８時間の時間内、２４時間の時間内または約２日の時間内に、基材に添加することができる。

【0075】

本開示は基材に隣接して金属層を形成する方法を提供する。金属層は基材に隣接してスラリーを塗布することにより形成することができる。基材に隣接してスラリーを被覆することにより、基材に隣接して金属含有層を形成することができる。場合によっては、スラリーに合金化剤、金属輸送活性化剤および溶媒が含まれ、合金化剤に金属が含まれる。

【0076】

場合によっては、金属含有層に炭素が含まれる。場合によっては、金属含有層は、鉄、クロム、ニッケル、ケイ素、バナジウム、チタン、ホウ素、タングステン、アルミニウム、モリブデン、コバルト、マンガン、ジルコニウム、ニオブおよびこれらの組み合わせのうち一以上が含まれる。合金化剤は、ケイ素鉄（ＦｅＳｉ）、クロム鉄（ＦｅＣｒ）、クロムおよびこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。

【0077】

スラリーに金属酸化物を含むことができる。金属酸化物はＡｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＦｅＣｒ_２Ｏ_４、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、またはＭｇＣｒ_２Ｏ_４またはこられの組み合わせを含むことができるが、これらには限定されない。金属酸化物はスラリーの中に直接取り込むことができる。金属酸化物は、元素金属と熱的に比較的不安定な金属酸化物との間の金属熱還元反応によってスラリー内に形成することができる。元素金属と熱力学的に比較的不安定な金属酸化物の適切なペアは、当該金属酸化物による元素金属の酸化によって、生成ギブス自由エネルギーが低減するようなペアから選択することができる。金属熱還元反応は自発的に起こりえる。金属熱還元反応は、ハロゲン化物、金属ハロゲン化物、金属硫化物、またはガス種などの金属輸送活性化剤の存在下で起こすことができる。金属酸化物に粉末が含まれていてもよい。

【0078】

スラリーは、金属種をスラリーから基材表面に輸送するように構成された金属輸送活性化剤を含むことができる。金属輸送活性化剤は、ハロゲン化物種、金属ハロゲン化物種、硫化物種、また水素を含むことができる。金属輸送活性化剤は、一以上の粉末を添加するなどしてスラリー調整の際に導入することができる。金属輸送活性化剤は、基材への塗布後のスラリー層への水素ガスの拡散などにより、スラリー形成の後に外部源から導入させることができる。場合によっては、金属輸送活性化剤には、一価金属、二価金属または三価金属が含まれる。場合によっては、金属輸送活性化剤は、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化鉄（ＩＩ）（ＦｅＣｌ_２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、塩化ジルコニウム（ＩＶ）（ＺｒＣｌ_４）、塩化チタン（ＩＶ）（ＴｉＣｌ_４）、塩化ニオブ（Ｖ）（ＮｂＣｌ_５）、塩化チタン（ＩＩＩ）（ＴｉＣｌ_３）、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ_４）、塩化バナジウム（ＩＩＩ）（ＶＣｌ_３）、塩化クロム（ＩＩＩ）（ＣｒＣｌ_３）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）、塩化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＣｌ_２）、塩化クロム（ＩＩ）（ＣｒＣｌ_２）、塩化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＣｌ_２）、塩化銅（ＩＩ）（ＣｕＣｌ_２）、塩化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＣｌ_２）、塩化バナジウム（ＩＩ）（ＶＣｌ_２）、塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、硫化モリブデン（ＭｏＳ）、硫化マンガン（ＭｎＳ）、二硫化鉄（ＦｅＳ２）、硫化クロム（ＣｒＳ）、硫化鉄（ＦｅＳ）、硫化銅（ＣｕＳ）、硫化ニッケル（ＮｉＳ）およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。実施形態によっては、ハロゲン化物活性剤は水和している。実施形態によっては、ハロゲン化物活性剤は、塩化鉄四水和物（ＦｅＣｌ_２・４Ｈ_２Ｏ）、塩化鉄六水和物（ＦｅＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ）および塩化マグネシウム六水和物（ＭｇＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ）からなる群から選択される。実施形態によっては、ハロゲン化物活性剤は水和している。実施形態によっては、ハロゲン化物活性剤は塩化鉄四水和物（ＦｅＣｌ_２・４Ｈ_２Ｏ）、塩化鉄六水和物（ＦｅＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ）および塩化マグネシウム六水和物（ＭｇＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ）からなる群から選択される。

【0079】

場合によっては、金属含有層が基材に焼きなましされた後に、基材に隣接して金属層が形成される。場合によっては、金属層に炭素が含まれる。場合によっては、金属層には鉄、クロム、ニッケル、ケイ素、バナジウム、チタン、ホウ素、タングステン、アルミニウム、モリブデン、コバルト、マンガン、ジルコニウム、ニオブおよびこれらの組み合わせのうち一以上が含まれる。実施形態によっては、合金化剤はケイ素鉄（ＦｅＳｉ）、クロム鉄（ＦｅＣｒ）、クロムおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。

【0080】

スラリーは溶媒を含むことができる。溶媒は水性または有機性であり得る。溶媒は水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、またはメチルエチルケトンを含むことができる。溶媒の沸点（沸点温度）は、約２００℃以下、１９０℃以下、１８０℃以下、１７０℃以下、１６０℃以下、１５０℃以下、１４０℃以下、１３０℃、１２０℃以下、１１０℃以下、または１００℃以下とすることができる。溶媒の沸点は約１００℃以上、１１０℃以上、１２０℃以上、１３０℃以上、１４０℃以上、１５０℃以上、１６０℃以上、１７０℃以上、１８０℃以上、１９０℃、または約２００℃以上とすることができる。

【0081】

場合によっては、スラリーには不活性種が含まれている。スラリーは、種々の成分を混合室（または容器）で混合することにより形成することができる。種々の成分を同時にまたは逐次的に混合することができる。例えば、混合室に溶媒を提供した後に元素種を混合室に添加することができる。凝集を防止するため、乾燥成分を制御された量だけ溶媒に添加することができる。いくつかの元素金属は乾燥パウダー状とすることができる。

【0082】

金属含有層成分を混合するために使用されるブレードは、泡立て器状、フォーク状、またはパドル状とすることができる。一以上のブレードを使用してスラリー成分を混合することができる。各ブレードは異なる形状または同じ形状を有することができる、凝集を防止するため、溶媒に乾燥成分を制御された量だけ添加することができる。粘性の制御を補助するために高いせん断率を採用することができる。スラリー中、クロム粒子のサイズを他の粒子よりも大きくし、高分子を添加することなく懸濁させることができる。

【0083】

スラリーの性質は、スラリーを形成し、スラリーを保持し、またはスラリーを被覆するために使用される一以上のパラメターからなる関数とすることができる。このような性質には粘性、剪断流動化指数、および降伏応力が含まれる場合がある。このような性質には、レイノルズ数、粘性、ｐＨ、およびスラリー成分濃度が含まれる場合がある。スラリーの性質に影響を与え得るパラメターとしては、水分量、元素種の種類および内容量、温度、剪断率および混合時間が含まれ得る。

【0084】

図１は基材に隣接して金属層を形成する方法を表している。操作１１０で金属組成物が提供される。次の操作１２０で、金属層を形成するために混合容器から基材にスラリーが塗布される。操作１３０では、約９０℃～約１７５℃で約１０～６０秒間熱を与えるかまたは真空乾燥させた後、スラリー中の溶媒が除去される。操作１４０では、ウェブまたは基材の材料が圧延されるか、または熱処理のために調製される。操作１５０では、金属層が基材に隣接して焼なましされる。

【0085】

図２は金属層で被覆された後の鋼基材の画像を表す。粒度および変動係数は米国試験材料協会（ＡＳＴＭ）規格に従って計算することができる。

【0086】

スラリーは、剪断ひずみに晒されると粘性が下がるような揺変性を呈する場合がある。スラリーの剪断流動化指数は約１～約８とすることができる。目標粘性を達成するため、高いせん断率で混合を行うことができる。せん断率は約１ｓ^-１～約１０，０００ｓ^-１（Ｈｚ）とすることができる。せん断率は約１ｓ^-１、約１０ｓ^-１、約１００ｓ^-１、約１，０００ｓ^-１、約５，０００ｓ^-１、または約１０，０００ｓ^-１とすることができる。せん断率は、少なくとも約１ｓ^-１、少なくとも約１０ｓ^-１、少なくとも約１００ｓ^-１、少なくとも約１，０００ｓ^-１、少なくとも約５，０００ｓ^-１、または少なくとも約１０，０００ｓ^-１とすることができる。せん断率は、約１０，０００ｓ^-１未満、５，０００ｓ^-１未満、１，０００ｓ^-１未満、１００ｓ^-１未満、１０ｓ^-１未満、または約１ｓ^-１未満、とすることができる。

【0087】

スラリーのせん断率は種々の機器で測定することができる。せん断率は例えばＴＡインスツルメントのＤＨＲ－２レオメーターで測定することができる。スラリーのせん断率は測定を行うために使用される機器に応じて異なる場合がある。

【0088】

目標または所定の粘性を達成するために、約１分～約２時間までの時間だけ混合を行うことができる。混合する時間は約３０分未満とすることができる。スラリーの粘性はスラリーが混合される時間が長いほど下げることができる。混合の時間はスラリーを均一化させるために使用される時間の長さに応じたものとすることができる。

【0089】

適度に混合された状態としては、スラリーが表面に水を有さない状態とすることができる。適度に混合された状態としては、容器の底に固体がない状態とすることができる。スラリーは色彩と質感が均質に見えるようにすることができる。

【0090】

金属含有層の望ましい粘性はロールコーティングに適した粘性とすることができる。スラリーの粘性は約１センチポイズ（ｃｐ）、約５ｃＰ、約１０ｃＰ、約５０ｃＰ，約１００ｃＰ、約２００ｃＰ、約５００ｃＰ、約１，０００ｃＰ、約１０，０００ｃＰ、約１００，０００ｃＰ、約１，０００，０００ｃＰ、または約５，０００，０００ｃＰとすることができる。スラリーの粘性は、少なくとも約１ｃＰ、少なくとも約５ｃＰ、少なくとも約１０ｃＰ、少なくとも約５０ｃＰ、少なくとも約１００ｃＰ、少なくとも約２００ｃＰ、少なくとも約５００ｃＰ、少なくとも約１，０００ｃＰ、少なくとも約１０，０００ｃＰ、少なくとも約１００，０００ｃＰ、少なくとも約１，０００，０００ｃＰ、または少なくとも約５，０００，０００ｃＰとすることができる。スラリーの粘性は、約５，０００，０００ｃＰ以下、約１，０００，０００ｃＰ以下、約１００，０００ｃＰ以下、約１０，０００ｃＰ以下、約５，０００ｃＰ以下、約１，０００ｃＰ以下、約５００ｃＰ以下、約２００ｃＰ以下、約１００ｃＰ以下、約５０ｃＰ以下、約１０ｃＰ以下、約５ｃＰ以下、または約１ｃＰ以下とすることができる。スラリーの粘性は、約ｌｃＰ～約５，０００，０００ｃＰとすることができる。スラリーの粘性は、約１ｃＰ、約５ｃＰ、約１０ｃＰ、約５０ｃＰ、約１００ｃＰ、約２００ｃＰ、約５００ｃＰ、約１，０００ｃＰ、約１０，０００ｃＰ、約１００，０００ｃＰ、約１，０００，０００ｃＰ、または約５，０００，０００ｃＰとすることができる。スラリーの粘性は、約１ｃＰ～約１，０００，０００ｃＰ、または１００センチポイズｃＰ～１００，０００ｃＰとすることができる。スラリーの粘性はせん断率に応じたものとなる場合がある。スラリーの粘性は、約２００ｃＰ～約１０，０００ｃＰ、または約６００ｃＰ～約８００ｃＰとすることができる。スラリーは、約１０００ｓ^-１～約１００００００ｓ^-１のせん断率を有する塗布せん断枠において、約１００ｃＰ～約２００ｃＰとすることができる。スラリーのキャピラリー数は約０．０１、約０．０５、約０．１、約０．５、約１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、または約１０とすることができる。スラリーのキャピラリー数は、少なくとも約０．０１、少なくとも約０．０５、少なくとも約０．１、少なくとも約０．５、少なくとも約１、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４，少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、少なくとも約または少なくとも約１０とすることができる。スラリーのキャピラリー数は、約１０以下、約９以下、約８以下、約７以下、約６以下、約５以下、約４以下、約３以下、約２以下、約１以下、約０．５以下、約０．１以下、約０．０５、または約０．０１以下とすることができる。スラリーの降伏応力は約０．０００１パスカル（Ｐａ）、約０．００１Ｐａ、約０．０１Ｐａ、約０．１Ｐａ、約０．２Ｐａ、約０．３Ｐａ、約０．４Ｐａ、約０．５Ｐａ、約０．６Ｐａ、約０．７Ｐａ、約０．８Ｐａ、約０．９Ｐａ、または約１Ｐａとすることができる。スラリーの降伏応力は少なくとも約０．０００１Ｐａｓｃａｌ（Ｐａ）、少なくとも約０．００１Ｐａ、少なくとも約０．０１Ｐａ、少なくとも約０．１Ｐａ、少なくとも約０．２Ｐａ、少なくとも約０．３Ｐａ、少なくとも約０．４Ｐａ、少なくとも約０．５Ｐａ、少なくとも約０．６Ｐａ、少なくとも約０．７Ｐａ、少なくとも約０．８Ｐａ、少なくとも約０．９Ｐａ、または少なくとも約１Ｐａとすることができる。スラリーの降伏応力は１Ｐａ以下、０．９Ｐａ以下、０．８Ｐａ以下、０．７Ｐａ以下、０．６Ｐａ以下、０．５Ｐａ以下、０．４Ｐａ以下、０．３Ｐａ以下、０．２Ｐａ以下、０．１Ｐａ以下、０．０１Ｐａ以下、０．００１Ｐａ以下、または約０．００１Ｐａ以下とすることができる。

【0091】

スラリーの固化速度は、約１分を超える間、約１５分を超える間、約１時間を超える間、約１日を超える間、約１月を超える間、または約１年を超える間、分離または沈殿に対して安定性を有するものとすることができる。スラリーの固化速度とは、固化が起こるまで、またはロール塗布に不適合な値まで粘性が高まるまで、混合せずにスラリーが耐えることのできる時間のことをいう。同様にして、スラリーの寿命とは、ロール塗布に不適合な値までスラリーが増粘するまで、混合せずにスラリーが耐えることのできる時間のことをいう。スラリーが固化または増粘したとしても、スラリーを再混合して最初の粘性に戻すことができる。スラリーの揺変指数は、スラリーがロール塗布組立体のパンにおけるデッドスポットで不適当な水準まで増粘しないような、安定的なものとすることができる。

【0092】

スラリーの粘性は混合中にスラリーに酸を添加することにより水素結合の度合いを制御することによって制御することができる。さらに、スラリーのｐＨレベルを調節するために、混合中に酸または塩基をスラリーに添加することができる。スラリーのｐＨは、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、約１０、約１１、または約１２とすることができる。スラリーのｐＨレベルは、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約８、少なくとも約９、少なくとも約１０、少なくとも約１１、または少なくとも約１２とすることができる。スラリーのｐＨレベルは、約１２以下、約１１以下、約１０以下、約９以下、約８以下、約７以下、約６以下、約５以下、約４以下または約３以下とすることができる。スラリーのｐＨレベルは、約３～約１２とすることができる。スラリーのｐＨレベルは、約５～約８とすることができる。スラリーのｐＨレベルは、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、約１０、約１１、または約１２とすることができる。スラリーが固化するにしたがいスラリーのｐＨレベルが変化する場合がある。スラリーが固化した後にスラリーを再混合することで、スラリーのｐＨレベルを最初のｐＨレベルまで戻すことができる。金属酢酸塩など様々なレベルのバインダーをスラリーに添加することで、スラリー中の生強度を高めることができる。スラリーにバインダーが含まれずとも構わない。スラリーはバインダーとして機能するように構成された金属輸送活性化剤を含むことができる。

【0093】

スラリーの流動性は傾斜試験で測定することができる。傾斜試験は降伏応力および粘性を示すものとすることができる。場合によっては、スラリーの流動性を測定するためにレオメータを使用することができる。

【0094】

スラリーの乾燥時間は、ロール塗布工程の際にスラリーが湿潤したままとなり、スラリーのコーティングが基材に塗布されるまで乾燥しないくらいの、十分に長いものとすることができる。スラリーは常温で乾かなくとも構わない。スラリーはロール塗布ラインの乾燥ゾーンに晒して約１０秒間加熱した後に触感が乾燥したものとすることができる。加えられる熱の温度は約１２０℃とすることができる。

【0095】

スラリーの比重は約１ｇ／ｃｍ^３、約２ｇ／ｃｍ^３、約３ｇ／ｃｍ^３、約４ｇ／ｃｍ^３、約５ｇ／ｃｍ^３、約６ｇ／ｃｍ^３、約７ｇ／ｃｍ^３、約８ｇ／ｃｍ^３、約９ｇ／ｃｍ^３、または約１０ｇ／ｃｍ^３とすることができる。スラリーの比重は、少なくとも約１ｇ／ｃｍ^３、少なくとも約２ｇ／ｃｍ^３、少なくとも約３ｇ／ｃｍ^３、少なくとも約４ｇ／ｃｍ^３、少なくとも約５ｇ／ｃｍ^３、少なくとも約６ｇ／ｃｍ^３、少なくとも約７ｇ／ｃｍ^３、少なくとも約８ｇ／ｃｍ^３、少なくとも約９ｇ／ｃｍ^３、または少なくとも約１０ｇ／ｃｍ^３とすることができる。スラリーの比重は、約１０ｇ／ｃｍ^３以下、約９ｇ／ｃｍ^３以下、約８ｇ／ｃｍ^３以下、約７ｇ／ｃｍ^３以下、約６ｇ／ｃｍ^３以下、約５ｇ／ｃｍ^３以下、約４ｇ／ｃｍ^３以下、約３ｇ／ｃｍ^３以下、約２ｇ／ｃｍ^３以下、または約１ｇ／ｃｍ^３以下とすることができる。スラリーの生強度は、スラリーで被覆された基材が損傷することなく、スラリーがロール塗布に耐えられるようなものとすることができる。例えば、塗装ブースに隣接した乾燥オーブンでロール塗布した後のスラリーの乾燥フィルムは、当該フィルムを、約２０インチの径を有する円弧状に、正の方向と負の方向に交互に２０回湾曲させるだけの力に耐えられるくらいの生強度を有するものとすることができる。スラリーの乾燥フィルムの生強度は、さらにフィルムが少量の剥離（パウダリング）でテープ試験に合格するようなものとすることができる。テープ試験には１切れのテープを、被覆された材料の表面に接触させることが含まれる。テープは、被覆された材料の表面から一旦取り外されると、テープに付着したあらゆる粉を見通すことができるくらいに十分透明なものとすることができる。

【0096】

基材に金属層を形成する前にスラリーを基材に塗布することができる。スラリーは基材の全体に均一な厚みで塗布させることができる。スラリーは基材の全体で様々な厚みで塗布させることができる。塗布されたスラリー被覆の平均的な厚みは、約０．０００１”、約０．０００５”、約０．００１”、約０．００２”、約０．００３”、約０．００４”、約０．００５”、約０．００６”、約０．００７”、約０．００８”、約０．００９”、約０．０１”、約０．０２”、約０．０３”、約０．０４”、約０．０５”、約０．０６”、約０．０７”、約０．０８”、約０．０９”、約０．１”、約０．１２５、約０．２５、約０．５”とすることができる。塗布されたスラリー被覆の平均的な厚みは、少なくとも約０．０００１”、少なくとも約０．０００５”、少なくとも約０．００１”、少なくとも約０．００２”、少なくとも約０．００３”、少なくとも約０．００４”、少なくとも約０．００５”、少なくとも約０．００６”、少なくとも約０．００７”、少なくとも約０．００８”、少なくとも約０．００９”、少なくとも約０．０１”、少なくとも約０．０２”、少なくとも約０．０３”、少なくとも約０．０４”、少なくとも約０．０５”、少なくとも約０．０６”、少なくとも約０．０７”、少なくとも約０．０８”、少なくとも約０．０９”、少なくとも約０．１”、少なくとも約０．１２５、少なくとも約０．２５、少なくとも約０．５とすることができる。塗布されたスラリー被覆の平均的な厚みは、約０．５”以下、約０．２５”以下、約０．１２５”以下、約０．１”以下、約０．０９”以下、約０．０８”以下、約０．０７”以下、約０．０６”以下、約０．０５”以下、約０．０４”以下、約０．０３”以下、約０．０２”以下、約０．０１”以下、約０．００９”以下、約０．００８”以下、約０．００７”以下、約０．００６”以下、約０．００５”以下、約０．００４”以下、約０．００３”以下、約０．００２”，０．００１”以下、約０．０００５”以下、約０．０００１”以下とすることができる。

【0097】

スラリーは基材の一以上の面に隣接して特定の厚みを有して塗布することができる。塗布されたスラリー被覆の厚みは、面全体に対して比較的均一なものとすることができ、あるいは変化させることもできる。塗布されたスラリー被覆の厚みは、基材の一面と他面で異なるものとすることができる。基材に隣接して塗布されたスラリー被覆の厚みは、いつでも測定することができ、例えば塗布の直後、乾燥の際中、または全溶媒が除去された後などである。塗布されたスラリー被覆は、基材面の少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９９％が、塗布されたスラリー被覆の平均的な厚みから約１％を超えて、約２％を超えて、約３％を超えて、約４％を超えて、約５％を超えて、約６％を超えて、約７％を超えて、約８％を超えて、約９％を超えて、約１０％を超えて、約１１％を超えて、約１２％を超えて、約１３％を超えて、約１４％、約１５％を超えて、約１６％を超えて、約１７％を超えて、約１８％を超えて、約１９％を超えて、または約２０％を超えて、逸脱しないスラリー被覆を有する場合に、十分に均一と考えることができる。

【0098】

基材の一以上の面に隣接して塗布されたスラリー被覆は、乾燥の前後で約５μｍ、約１０μｍ、約１５μｍ、約２０μｍ、約２５μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、約６０μｍ、約７０μｍ、約８０μｍ、約９０μｍ、約１００μｍ、約１５０μｍ、約２００μｍ、約２５０μｍ、約３００μｍ、約４００μｍ、約５００μｍ、約６００μｍ、約７００μｍ、約８００μｍ、約９００μｍ、約１ｍｍ、約２ｍｍ、約５ｍｍ、または約１ｃｍの平均塗布厚みを有することができる。基材の一以上の面に隣接して塗布されたスラリー被覆は、乾燥の前後で、少なくとも約５μｍ、少なくとも約１０μｍ、少なくとも約１５μｍ、少なくとも約２０μｍ、少なくとも約２５μｍ、少なくとも約３０μｍ、少なくとも約４０μｍ、少なくとも約５０μｍ、少なくとも約６０μｍ、少なくとも約７０μｍ、少なくとも約８０μｍ、少なくとも約９０μｍ、少なくとも約１００μｍ、少なくとも約１５０μｍ、少なくとも約２００μｍ、少なくとも約２５０μｍ、少なくとも約３００μｍ、少なくとも約４００μｍ、少なくとも約５００μｍ、少なくとも約６００μｍ、少なくとも約７００μｍ、少なくとも約８００μｍ、少なくとも約９００μｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約５ｍｍ、または少なくとも約１ｃｍの平均塗布厚みを有することができる。基材の一以上の面に隣接して塗布されたスラリー被覆は、乾燥の前後で、約１ｃｍ以下、約５ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約９００μｍ以下、約８００μｍ以下、約７００μｍ以下、約６００μｍ以下、約５００μｍ以下、約４００μｍ以下、約３００μｍ以下、約２５０μｍ以下、約２００μｍ以下、約１５０μｍ以下、約１００μｍ以下、約９０μｍ以下、約８０μｍ以下、約７０μｍ以下、約６０μｍ以下、約５０μｍ以下、約４０μｍ以下、約３０μｍ以下、約２５μｍ以下、約２０μｍ以下、約１５μｍ以下、約１０μｍ以下、または５μｍ以下の塗布厚みを有することができる。

【0099】

スラリー中の元素種は濃度勾配にしたがって、基材に向かってまたは基材の中に拡散する。例えば、金属含有層中の元素種の濃度は基材の表面で最も高くなり、基材の深度が深まるにつれて徐々に減少する場合がある。濃度の減少具合は線形的、放物線的、ガウス状、またはこれらのあらゆる組み合わせとすることができる。金属含有層における元素種の濃度は、基材に形成される合金層の所望とされる厚みに基づいて選択することができる。

【0100】

スラリー中の元素種は基材に対する金属含有層の接合に影響を与える場合がある。加えて、元素種が金属含有層の組成物の粘性に影響を与える場合がある。さらに、元素種が金属含有層で被覆された基材の生強度に影響を与える可能性がある。生強度とは一般に金属含有層で被覆された基材が、金属含有層が完全に硬化する前に機械加工または処理に耐えられる能力のことを指す。したがって元素種は、基材に対する金属含有層の望ましい接合度、金属含有層の望ましい粘性、および元素種が金属含有層で被覆された基材の生強度を高める能力、に基づいて選択することができる。さらに、いくつかの金属含有ハロゲン化物は、金属含有層を基材に塗るロール塗布組立体の部品に対して腐食性を有する場合がある。このような腐食は望ましくない場合がある。元素種は、金属含有層と基材の境界界面において、カーケンドール・ボイドの形成を防ぐことができる。加熱の際、元素種が酸素に分解する場合がある。さらに焼きなましの後、元素種が不活性になる場合がある。種々の元素種の濃度が変化する場合がある。

【0101】

スラリーが基材に塗布される前に基材を前処理することができる。基材は、基材表面を改良して、基材表面に対する金属含有層の接合性を改善するために、化学物質を用いて前処理することができる。この種の化学物質の例としては、クロム酸塩およびリン酸塩が含まれる。

【0102】

基材の表面に処理酸化物をなくすことができる。これは通常の酸洗により達成することができる。基材の表面は適度に有機材料をなくすことができる。基材の表面は、市販の洗浄剤で処理した後において適度に有機材料のない状態にすることができる。

【0103】

基材の粒度を制御するため、基材を調製する際に、粒度ピン止め粒子を基材に添加、除去、または控えることができる。例えば、粒度ピン止め剤を基材に添加することで粒度を小さく保ちピン止め点を形成することができる。また別の例として、粒度ピン止め剤を基材から控えることで粒度を大きく成長させてモーター積層を可能にすることができる。粒度ピン止め剤は焼なまし温度で不溶性のものとすることができる。

【0104】

粒度ピン止め粒子の例としては、金属間化合物、窒化物、カーバイド、チタンの炭窒化物、アルミニウム、ニオブ、バナジウムおよびこれらのあらゆる組み合わせが含まれる。粒度ピン止め粒子の限定されることのない例としては、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、および窒化アルミニウム（ＡＩＮ）が挙げられる。
（基材に隣接した金属層の形成）

【0105】

基材に隣接してスラリーを塗布または積層させ、また基材に隣接して金属含有層を形成することができる。金属含有層を焼きなましすることで基材に隣接して金属層を形成することができる。スラリーは、ロール塗布、スプリットコーティング、スピンコーティング、スロットコーティング、カーテン塗装、スライドコーティング、押し出しコーティング、塗装、吹き付け塗装、静電気メカニズム、プリンティング（例：２－Ｄプリンティング、３－Ｄプリンティング、スクリーンプリンティング、パターンプリンティング）、蒸着（例：化学蒸着）、電気化学析出、スラリー析出、浸し塗り、吹き付け、これらのあらゆる組み合わせ、またはその他あらゆる好適な方法を用いて塗布することができる。

【0106】

スラリーはロール塗布により塗布することができる。ロール塗布工程は鋼基材等の基材を提供することにより開始することができる。続いて、コイル状の基材を解くことができる。解かれた鋼基材をロールコーターに提供し、金属含有層でこれを被覆することができる。続いて、ロールコーターを起動して、ロールコーターに基材を金属含有層で被覆させるようにすることができる。基材は、金属含有層が基材に複数回塗布されるように、ロールコーターに複数サイクル提供することができる。金属含有層の特性に応じて、基材に複数のコーティングを塗布することが望ましい場合がある。金属含有層の複数のコーティングは、スラリーが所望となる厚さを達成するようにして基材に塗布することができる。複数のコーティングの各々に、様々な組成または金属含有層を使用することができる。金属含有層は、基材にパターンが形成されるようにして塗布することができる。このパターンは例えば、格子状、ストライプ状、ドット状、溶接痕状、またはこれらのあらゆる組み合わせとすることができる。同じ基材における複数のコーティングによって基材にスプリットコートが形成される。

【0107】

スラリーは基材に隣接して塗布、析出、または焼きなましさせることができる。スラリーは、約０℃、約２５℃、約５０℃、約７５℃、約１００℃、約２００℃、約３００℃、約４００℃、約５００℃、約６００℃、約７００℃、約８００℃、約９００℃、または約１０００℃の温度で析出させることができる。スラリーは、少なくとも約０℃、少なくとも約２５℃、少なくとも約５０℃、少なくとも約７５℃、少なくとも約１００℃、少なくとも約２００℃、少なくとも約３００℃、少なくとも約４００℃、少なくとも約５００℃、少なくとも約６００℃、少なくとも約７００℃、少なくとも約８００℃、少なくとも約９００℃、少なくとも約１０００℃の温度で析出させることができる。スラリーは、約１０００℃以下、約９００℃以下、約８００℃以下、約７００℃以下、約６００℃以下、約５００℃以下、約４００℃以下、約３００℃以下、約２００℃以下、約１００℃以下、約７５℃以下、約５０℃以下、約２５℃以下、または約０℃以下の温度で析出させることができる。スラリーは約０℃から約１０００℃までの温度で析出させることができる。スラリーは約１０℃から約１００℃までの温度で析出させることができる。スラリーは約１００℃から約５００℃までの温度で析出させることができる。スラリーは約５００℃から約１０００℃までの温度で析出させることができる。

【0108】

基材におけるスラリーの析出は相対湿度が約０％、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％、約９５％、または約９９％の雰囲気で起こすことができる。基材におけるスラリーの析出は、相対湿度が少なくとも約０％、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、または少なくとも約９９％の雰囲気で起こすことができる。基材におけるスラリーの析出は、相対湿度が約９９％以下、約９５％以下、約９０％以下、約８０％以下、約７０％以下、約６０％以下、約５０％以下、約４０％以下、約３０％以下，２０％、約１０％以下、または約５％以下の雰囲気で起こすことができる。基材におけるスラリーの析出は、絶対湿度のレベルが、少なくとも約０．５トール、少なくとも約１トール、少なくとも約２トール、少なくとも約５トール、少なくとも約１０トール、少なくとも約２０トール、少なくとも約５０トール、少なくとも約１００トール、少なくとも約２５０トール、または少なくとも約５００トールの雰囲気で起こすことができる。基材におけるスラリーの析出は、絶対湿度のレベルが、約７６０トール以下、約５００トール以下、約２５０トール以下、約１００トール以下、約５０トール以下、約２０トール以下、約１０トール以下、約５トール以下、約２トール以下、約１トール以下、または約０．５トール以下の雰囲気で起こすことができる。実施形態によっては、金属含有層が析出する際の相対湿度は約５０％である。

【0109】

基材へのスラリーの析出は雰囲気中の酸素レベルが、約０．００１トール以上、約０．０１トール以上、約０．０５トール以上、約０．１トール以上、約０．５トール以上、約１トール以上、約２トール以上、約５トール以上、約１０トール以上、または約２０トール以上で引き起こすことができる。基材へのスラリーの析出は雰囲気中の酸素レベルが、約２０トール以下、約１０トール以下、約５トール以下、２トール以下、約１トール以下、約０．５トール以下、約０．１トール以下、約０．０５トール以下、約０．０１トール以下、約０．００５トール以下、または約０．００１トール以下で引き起こすことができる。基材上におけるスラリーの乾燥は外気条件で行うことができる。

【0110】

基材上におけるスラリーの焼きなましは低レベルの酸素雰囲気中で行うことができ、例えば、約０．５トール以下、約０．１トール以下、約０．０５トール以下、約０．０１トール以下、約０．００５トール以下、または約０．００１トール以下で行うことができる。基材上におけるスラリーの焼きなましは、約０．００１トールを超える酸素レベル、約０．００５トールを超える酸素レベル、約０．０１トールを超える酸素レベル、約０．０５トールを超える酸素レベル、約０．１トールを超える酸素レベル、または約０．５トールを超える酸素レベルの雰囲気で行うことができる。

【0111】

金属含有層の乾燥は、約０．００１トールを超える水素レベル、０．００５トールを超える水素レベル、０．０１トールを超える水素レベル、０．０５トールを超える水素レベル、または約０．１トールを超える水素レベルの雰囲気で行うことができる。金属含有層の乾燥は、約０．１トール以下の水素レベル、０．０５トール以下の水素レベル、０．０１トール以下の水素レベル、０．００５トール以下の水素レベル、または０．００１トール以下の水素レベルの雰囲気で行うことができる。基材上での金属含有層の焼きなましは、純粋な水素、純粋なアルゴン、または水素とアルゴンの混合物からなる雰囲気で行うことができる。

【0112】

スラリーが基材に塗布された後、金属含有層中の溶媒を、加熱、蒸発、真空化またはこれらのあらゆる組み合わせにより取り除くことができる。溶媒が除去された後、基材をリコイル(recoil)することができる。スラリーで被覆された基材は、析出後で焼きなましの前に、真空条件または大気条件で潜伏または保存することができる。これは焼きなましの前に行われ、溶媒やバインダー残物などの被覆工程の残留汚染物質を被覆から取り除く上で有用である場合がある。潜伏期は、約１０秒、約２０秒、約３０秒、約４０秒、約５０秒、約１分、約２分、約３分、約４分、または５分とすることができる。潜伏期は、少なくとも約１０秒、少なくとも約２０秒、少なくとも約３０秒、少なくとも約４０秒、少なくとも約５０秒、少なくとも約１分、少なくとも約２分、少なくとも約３分、少なくとも約４分、または少なくとも５分とすることができる。潜伏期は、約５分以下、約４分以下、約３分以下、約２分以下、約１分以下、約５０秒以下、約４０秒以下、約３０秒以下、約２０秒以下、または約１０秒以下とすることができる。潜伏期は被覆と焼きなましの間の時間とすることができ、また被覆された物品を熱処理施設または熱処理機器に運搬するのに使用される時間の長さとすることができる。例えば、潜伏期は、約１０秒間、約３０秒間、約１分間、約２分間、約３分間、約４分間、または約５分間続く可能性がある。伏期温度は、約５０℃、約７５℃、約１００℃、約１２５℃、約１５０℃、約１７５℃、約２００℃、約２２５℃、約２５０℃、約２７５℃、または約３００℃とすることができる。伏期温度は、少なくとも約５０℃、少なくとも約７５℃、少なくとも約１００℃、少なくとも約１２５℃、少なくとも約１５０℃、少なくとも約１７５℃、少なくとも約２００℃、少なくとも約２２５℃、約２５０℃、少なくとも約２７５℃、または少なくとも約３００℃とすることができる。伏期温度は、約３００℃以下、約２７５℃以下、約２５０℃以下、約２２５℃、約２００℃以下、約１７５℃以下、約１５０℃以下、約１２５℃以下、約１００℃以下、約７５℃以下、または約５０℃以下とすることができる。伏期温度は約５０℃から約３００℃までの範囲とすることができる。例えば、伏期温度は、約５０℃を超え、約７５℃を超え、約１００℃を超え、約１２５℃を超え、約１５０℃を超え、約１７５℃を超え、約２００℃を超え、約２２５℃を超え、約２５０℃を超え、約２７５℃を超え、または約３００℃を超えることができる。潜伏期の後で焼きなましの前に、基材上にあるスラリーの乾燥フィルムを真空条件で維持することができる。被覆は、ローラ塗装プロセスの後の乾燥ステップの直後に、触って乾燥したものとすることができる。ローラ塗装と焼きなましの間における任意の時間で、吸着水または他の汚染物質が被覆に存在する場合がある。

【0113】

空間的に隔離された合金は、金属熱還元（還元化）反応を用いて金属酸化物からその場で生成された合金金属を用いて、金属基材の表面に析出させることができる。金属熱還元反応は、熱力学的に不安定な金属酸化物が、熱力学的により安定な金属酸化物を形成する還元金属剤の存在下に置かれた場合に起こりえるものである。金属還元剤は、鉄、クロム、ニッケル、ケイ素、バナジウム、チタン、ホウ素、タングステン、アルミニウム、モリブデン、コバルト、マンガン、ジルコニウム、ニオブおよびこれらの組み合わせを含むあらゆる元素種を有することができる。

【0114】

実施形態によっては、金属熱還元反応は金属輸送活性化剤を用いて開始または高めることができる。還元金属化合物は、対応する金属酸化物の生成ギブス自由エネルギーが比較的大きくなるように、例えば酸化アルミニウムに対するアルミのように、選択することができる。このような還元金属は効果的な酸素および水の捕捉剤として機能することで、活性化化合物との金属酸化物の正反応を阻害する酸化種を除去することができる。全体的な金属熱還元反応の例としては、酸化クロムのアルミニウム金属との反応、例えば：

【化1】

を挙げることができ、上記の反応は基材表面の金属層におけるクロム析出のソースとすることができる。析出の原材料として金属酸化物を利用することにより、金属層の足場として機能し、また焼結プロセス中の合金化金属粉末のセパレーターとしても機能する追加の不活性粉末を反応に使用せずに済ませることができる。得られた金属層の欠陥率は、例えば補助元素粉末の含有、または還元化元素を、還元化元素の融点を析出に使用される温度よりも高くするような種と合金化させることによって、低減させることができる。金属還元剤の反応から得られる金属酸化物は、後熱処理洗浄工程で容易に除去することができる。空間的に隔離された合金は、金属チューブ、ワイヤまたは他の形状の内径部分などの最終製品形状部分に金属層を含むことができる。

【0115】

基材表面の金属層に、基材表面に塗布されるスラリーが含まれる場合がある。スラリーは、金属酸化物粉末体、金属還元剤、金属ハロゲン化物前駆体、または溶媒を含むことができる。金属酸化物粉末体を含むスラリーは、その化学的およびレオロジー的な性質について最適化することができる。レオロジー的な性質の制御が高まることにより、より均一な被覆を提供することができ、例えばリビング、カスケーディング、または他の欠陥など不所望とされるレオロジー効果を低減させ、基材の表面における表面被覆率を高めることができ、これはまた金属の利用が高まることにつながる。スラリー組成物は、各成分の相対的濃度、各成分の粒度、ｐＨ、イオン強度、小さい堆積、スラリー降伏力、スラリー粘度、または基材表面に金属層を析出させる析出源としてのスラリーの機能に影響を与える可能性のある他のあらゆる性質、に少なくとも基づいて調節することができる。

【0116】

金属酸化物と金属還元剤のペアは、金属酸化物と金属還元剤の金属熱還元反応に対する大きな生成ギブス自由エネルギーに基づいて選択することができる。場合によっては、金属酸化物と金属還元剤に自発的な金属熱還元反応を起こすことができる。金属熱還元反応は、少なくとも約－５０ｋＪ、少なくとも約－１００ｋＪ、少なくとも約－１５０ｋＪ、少なくとも約－２００ｋＪ、少なくとも約－２５０ｋＪ、少なくとも約－３００ｋＪ、少なくとも約－３５０ｋＪ、少なくとも約－４００ｋＪ、少なくとも約－４５０ｋＪ、少なくとも約－５００ｋＪ、少なくとも約－５５０ｋＪ、少なくとも約－６００ｋＪ、少なくとも約－６５０ｋＪ、少なくとも約－７００ｋＪ、少なくとも約－７５０ｋＪ、少なくとも約－８００ｋＪ、少なくとも約－８５０ｋＪ、少なくとも約－９００ｋＪ、少なくとも約－９５０ｋＪ、少なくとも約－１０００ｋＪ、または少なくとも約－１０００ｋＪの生成ギブス自由エネルギーを有することができる。金属熱還元反応は、約－１０００ｋＪ以下、－９５０ｋＪ以下、－９００ｋＪ以下、－８５０ｋＪ以下、－８００ｋＪ以下、－７５０ｋＪ以下、－７００ｋＪ以下、－６５０ｋＪ以下、－６００ｋＪ以下、－５５０ｋＪ以下、－５００ｋＪ以下、－４５０ｋＪ以下、－４００ｋＪ以下、－３５０ｋＪ以下、－３００ｋＪ以下、－２５０ｋＪ以下、－２００ｋＪ以下、－１５０ｋＪ以下、－１００ｋＪ以下、－５０ｋＪ以下または約－５０ｋＪ以下の生成ギブス自由エネルギーを有することができる。

【0117】

スラリーは焼きなましの前にリコイル(recoil)させることができる。スラリーで被覆された基材はレトルトに設置され、熱処理の際に制御された雰囲気下に晒すことができる。水を除去することができる。真空を引いて被覆の間の水素に影響を及ぼすことができる。焼きなまし工程は狭いあるいは広いコイルによる、焼きなましによるものとすることができる。スラリー層で被覆された基材の焼きなましにより、スラリー中の元素種を基材の内部または中に拡散させることができる。焼きなましの際に、約１００重量％未満、９０重量％未満、８０重量％未満、７０重量％未満、６０重量％未満、５０重量％未満、４０重量％未満、３０重量％未満、２０重量％未満、１０重量％未満、または５重量％未満の元素種を基材の内部または中に拡散させることができる。焼きなましの際に、少なくとも約５重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約２０重量％、３０重量％、少なくとも約４０重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約８０重量％、または少なくとも約９０重量％の元素種を基材の内部または中に拡散させることができる。あるプロセス条件により約１～５％の元素種を被覆から基材に拡散させることができる基材への元素種の拡散は、スラリー層中の成分で補助することができる。焼きなまし工程は連続的な焼きなまし工程とすることができる。焼きなまし工程は非連続的な焼きなまし工程とすることができる。スラリーで被覆された基材が１を超える焼きなまし工程を経ることで元素種の利用を高め、または基材に隣接する金属層における元素種の濃度勾配を変化させることができる。

【0118】

基材は、毎秒当たり約０．０１℃を超える割合、毎秒当たり約０．１℃を超える割合、毎秒当たり約１℃を超える割合、毎秒当たり約５℃を超える割合、毎秒当たり約１０℃を超える割合、毎秒当たり約１５℃を超える割合、毎秒当たり約２０℃を超える割合、毎秒当たり約２５℃を超える割合、または毎秒当たり約３０℃を超える割合で加熱することができる。基材は、毎分当たり約０．０１℃を超える割合、毎分当たり約０．１℃を超える割合、毎分当たり約１℃を超える割合、毎分当たり約５℃を超える割合、毎分当たり約１０℃を超える割合、毎分当たり約１５℃を超える割合、毎分当たり約２０℃を超える割合、毎分当たり約２５℃を超える割合、または毎分当たり約３０℃を超える割合で加熱することができる。基材は、毎分当たり約３０℃未満の割合、毎分当たり約２５℃未満の割合、毎分当たり約２０℃未満の割合、毎分当たり約１５℃未満の割合、毎分当たり約１０℃未満の割合、毎分当たり約５℃未満の割合、毎分当たり約１℃未満の割合、毎分当たり約０．１℃未満の割合、または毎分当たり約０．０１℃未満の割合で加熱することができる。基材は、毎分当たり約３０℃未満の割合、毎分当たり約２５℃未満の割合、毎分当たり約２０℃未満の割合、毎分当たり約１５℃未満の割合、毎分当たり約１０℃未満の割合、毎分当たり約５℃未満の割合、毎分当たり約１℃未満の割合、毎分当たり約０．１℃未満の割合、または毎分当たり約０．０１℃未満の割合で加熱することができる。基材は、毎秒当たり約３０℃未満の割合、毎秒当たり約２５℃未満の割合、毎秒当たり約２０℃未満の割合、毎秒当たり約１５℃未満の割合、毎秒当たり約１０℃未満の割合、毎秒当たり約５℃未満の割合、毎秒当たり約１℃未満の割合、毎秒当たり約０．１℃未満の割合、または毎秒当たり約０．０１℃未満の割合で加熱することができる。スラリーで被覆された基材は、少なくとも約０℃、少なくとも約２５℃、少なくとも約５０℃、少なくとも約７５℃、少なくとも約１００℃、少なくとも約２００℃、少なくとも約３００℃、少なくとも約４００℃、少なくとも約５００℃、少なくとも約６００℃、少なくとも約７００℃、少なくとも約８００℃、少なくとも約９００℃、少なくとも約１０００℃、少なくとも約１１００℃、少なくとも約１２００℃、または少なくとも約１３００℃の温度で焼きなましすることができる。焼なまし温度は、約１３００℃以下、約１２００℃以下、約１１００℃以下、約１０００℃以下、約９００℃以下、約８００℃以下、約７００℃以下、約６００℃以下、約５００℃以下、約４００℃以下、約３００℃以下、約２００℃以下、約１００℃以下、約７５℃以下、約５０℃以下、約２５℃以下、または約０℃以下とすることができる。焼なまし温度は、約８００℃、約９００℃、約１０００℃、約１１００℃、約１２００℃、または約１３００℃とすることができる。焼きなましの際の加熱温度は、約８００℃から約１３００℃まで、例えば約９００℃から約１０００℃までとすることができる。焼なまし温度は約９００℃、約９２５℃、約９５０℃または約１０００℃とすることができる。

【0119】

加熱の際、基材又は金属含有層中の鉄をフェライトからオーステナイトに変態させることができる。変態が起こる温度を、フェライト／オーステナイト変態温度と呼ぶ場合がある。基材または金属含有層のフェライト／オーステナイト変態温度は、約１６００℃以下、１５００℃以下、１４００℃以下、１３００℃以下、１２００℃以下、１１００℃以下、１０００℃以下、９００℃以下、８００℃以下、７００℃以下、６００℃以下、または約５００℃以下とすることができる。基材または金属含有層のフェライト／オーステナイト変態温度は、約５００℃、約６００℃、約７００℃、約８００℃、約９００℃、約１０００℃、約１１００℃、約１２００℃、約１３００℃、約１４００℃、１５約００℃、または約１６００℃、を超える場合がある。基材のフェライト／オーステナイト変態温度は、約９００℃、約１０００℃、約１１００℃、約１２００℃、または約１３００℃とすることができる。基材のフェライト／オーステナイト変態温度は、約９００℃から約１３００℃まで、約１０００℃から約１２００℃まで、または約１１００℃から約１２００℃までとすることができる。

【0120】

総焼きなまし時間は、約５時間、１０時間、２０時間、４０時間、６０時間、８０時間、１００時間、１２０時間、１４０時間、１６０時間、１８０時間、または約２００時間とすることができる。総焼きなまし時間は、少なくとも約５時間、少なくとも約１０時間、少なくとも約２０時間、少なくとも約４０時間、少なくとも約６０時間、少なくとも約８０時間、少なくとも約１００時間、少なくとも約１２０時間、少なくとも約１４０時間、少なくとも約１６０時間、少なくとも約１８０時間、または少なくとも約約２００時間とすることができる。総焼きなまし時間は、約２００時間未満、１８０時間未満、１６０時間未満、１４０時間未満、１２０時間未満、１００時間未満、８０時間未満、６０時間未満、４０時間未満、２０時間未満、１０時間未満、または約５時間未満とすることができる。加熱を含む総焼きなまし時間は約５時間から約２００時間に及ぶ場合がある。例えば、総焼きなまし時間は、約５時間超え、約２０時間超え、約４０時間超え、約６０時間超え、約８０時間超え、約１００時間超え、約１２０時間超え、約１４０時間超え、約１６０時間超え、約１８０時間超え、または約２００時間超えとすることができる。焼きなまし工程における最大温度は、約１時間から１００時間までの間に到達することができる。例えば、焼きなまし工程における最大温度は、約１時間、約１０時間、約２０時間、約３０時間、約４０時間、約５０時間、約６０時間、約７０時間、約８０時間、約９０時間、または約１００時間の間に到達することができる。焼きなまし工程における最大温度は、少なくとも約１時間、少なくとも約１０時間、少なくとも約２０時間、少なくとも約３０時間、少なくとも約４０時間、少なくとも約５０時間、少なくとも約６０時間、少なくとも約７０時間、少なくとも約８０時間、少なくとも約９０時間、または少なくとも約１００時間の間に到達することができる。焼きなまし工程における最大温度は、約１００時間以下、９０時間以下、８０時間以下、７０時間以下、６０時間以下、５０時間以下、４０時間以下、３０時間以下、２０時間以下、１０時間以下、または約１時間以下の間に到達することができる。場合によっては、基材は約９５０℃で少なくとも約５時間焼きなましすることができる。場合によっては、基材は約９５０℃で少なくとも約２０時間．焼きなましすることができる。場合によっては、基材は約９５０℃で少なくとも約４０時間焼きなましすることができる。場合によっては、基材は約９００℃で少なくとも約２０時間焼きなましすることができる。場合によっては、基材は約９００℃で少なくとも約４０時間焼きなましすることができる。場合によっては、基材は約９００℃で少なくとも約６０時間焼きなましすることができる。場合によっては、基材は約９００℃で少なくとも約８０時間焼きなましすることができる。

【0121】

焼なまし雰囲気には、例えば、水素、ヘリウム、メタン、エチレン、窒素、またはアルゴンなどの不活性または反応性のガスなどのガス種が含まれる場合がある。焼なまし雰囲気は混合ガスを含むことができる。焼なまし雰囲気は真空とすることができる。焼きなましの際に元素種が欠陥しないように、焼きなましガスに塩酸を添加することができる。高温のリアクターにおける金属含有層中の成分の分圧を抑えることで、低い析出速度を維持することができ、これはカーケンドール孔の形成を抑制または停止させるために不可欠である。金属含有層に酸性成分を添加しすぎると、被覆する機器または基材に腐食が起こる可能性がある。

【0122】

焼きなましの後、金属層で被覆された基材を乾燥させることができる。金属層で被覆された基材の乾燥は真空またはほぼ真空の雰囲気で行うことができる。金属層で被覆された基材の乾燥は不活性ガスの雰囲気で行うことができる。不活性ガスの例としては、水素、ヘリウム、アルゴン、窒素またはこれらのあらゆる組み合わせが含まれる。

【0123】

基材は焼きなましの後、一定時間冷却させることができる。冷却時間は約１時間から約１００時間までに及ぶ場合がある。例えば冷却時間は、少なくとも約１時間、少なくとも約２時間、少なくとも約３時間、少なくとも約４時間、少なくとも約５時間、少なくとも約６時間、少なくとも約７時間、少なくとも約８時間、少なくとも約９時間、少なくとも約１０時間、少なくとも約１５時間、少なくとも約２０時間、少なくとも約２５時間、少なくとも約３０時間、少なくとも約３５時間、少なくとも約４０時間、少なくとも約５０時間、少なくとも約６０時間、少なくとも約７０時間、少なくとも約８０時間、少なくとも約９０時間、または少なくとも約１００時間とすることができる。冷却時間は、約１００時間未満、９０時間未満、８０時間未満、７０時間未満、６０時間未満、５０時間未満、４０時間未満、３５時間未満、２５時間未満、２０時間未満、１５時間未満、１０時間未満、９時間未満、８時間未満、７時間未満、６時間未満、５時間未満、４時間未満、３時間未満、２時間未満、または約１時間未満とすることができる。例えば、冷却時間は、約１時間から約１００時間まで、約５時間から約５０時間まで、または約１０時間から約２０時間までとすることができる。

【0124】

大きな物品は熱処理の際にホットスポットとコールドスポットが生じる場合があり、ここにおいて物品を均一に被覆しても加熱が不均一となる場合がある。ホットスポットあるいはコールドスポットは、物品への合金化元素の拡散をできるだけ均一に制御するために示される場合がある。

【0125】

焼きなましの後、基材表面に金属層を形成することができる。金属層は、炭素、マンガン、ケイ素、バナジウム、チタン、ニオブ、リン、硫黄、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム、モリブデン、スズ、ホウ素、カルシウム、ヒ素、コバルト、鉛、アンチモン、タンタル、タングステン、亜鉛、ケイ素、およびジルコニウムから選択される少なくとも１つの元素種を有することができ、この元素種は外層において、約２０重量％未満、約１５重量％未満、約１０重量％未満、約５重量％未満、約４重量％未満、約３重量％未満、約２重量％未満、約１重量％未満、または約０．５重量％未満だけ変化する濃度を有する。金属層は、炭素、マンガン、ケイ素、バナジウム、チタン、ニオブ、リン、硫黄、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム、モリブデン、スズ、ホウ素、カルシウム、ヒ素、コバルト、鉛、アンチモン、タンタル、タングステン、亜鉛、ケイ素、およびジルコニウム、から選択される少なくとも１つの元素種を有することができ、この元素種は外層において、少なくとも約０．５重量％、少なくとも約１重量％、少なくとも約２重量％、少なくとも約３重量％、少なくとも約４重量％、少なくとも約５重量％、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１５重量％、または少なくとも約２０重量％だけ変化する濃度を有する。基材は金属層に隣接して結合層を有することができる。元素種の濃度は結合層において約１．０重量％未満、減少する可能性がある。金属層または合金層は、外観が均一なものとすることができる。金属層または合金層は、当該層の少なくとも一部の表面において、外観、重量、および厚みが、平坦、不変、平滑、均質、および均一なものとすることができる。金属層または合金層は、可視できる粒界析出物を含むことができる。場合によっては、本明細書に記載の方法または組成物で形成された金属層または合金層に、約ｌ０×、約５０×、約ｌ００×、約２５０×、約５００×、約ｌ０００×、またはそれ以上で可視できる粒界析出物が、少しまたは少量含まれていてもよい。

【0126】

金属含有層に金属酸化物が含まれる場合がある。金属酸化物にＡｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＦｅＣｒ_２Ｏ_４、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、またはＭｇＣｒ_２Ｏ_４、またはこれらの組み合わせが含まれる場合がある。元素金属と熱力学的に不安定な金属酸化物との金属熱還元反応により、金属含有層のなかに金属酸化物を形成することができる。元素金属と熱力学的に不安定な金属酸化物の適切なペアは、これらの生成ギブス自由エネルギーが、金属酸化物による元素金属の酸化により低くなるようなペアから選択することができる。

【0127】

焼きなまし工程の後に基材上に残渣が残る場合がある。金属層内にあるいくつかの成分は消費又は除去（例えば、レトルトの壁に析出させることができる）することができ、またはその濃度は、基材へまたは基材中への拡散により低減させることができる。しかし、粉末などの形状を有する他の残渣については、焼きなまし後、基材上に残る場合がある。残渣は金属含有層からの不活性材料を含む場合がある。残渣はさらなる処理（調質圧延、等）の前に除去することができる。反応を停止させるため、ＨＣｌガスを用いて反応をパージさせることができる。ＨＣｌガスを用いたパージにより平坦な外形を形成することが可能となる。

【0128】

基材に隣接して金属層が形成されると、基材は測定可能な粒度を有することができる。粒度は米国試験材料協会（ＡＳＴＭ）規格に従って測定および記録することができる。基材はＡＳＴＭが約０００の粒度、約００の粒度、約０の粒度、約１の粒度、約２の粒度、約３の粒度、約４の粒度、約５の粒度、約６の粒度、約７の粒度、約８の粒度、約９の粒度、約１０の粒度、約１１の粒度、約１２の粒度、約１３の粒度、約１４の粒度、約１５の粒度、約１６の粒度、約１７の粒度、約１８の粒度、約１９の粒度、約２０の粒度、約２１の粒度、約２２の粒度、約２３の粒度、約２４の粒度、約２５の粒度、約２６の粒度、約２７の粒度、約２８の粒度、約３９の粒度、または約３０の粒度を有することができる。基材はＡＳＴＭが、約０００を超える粒度、００を超える粒度、約０を超える粒度、約１を超える粒度、約２を超える粒度、約３を超える粒度、約４を超える粒度、約５を超える粒度、約６を超える粒度、約７を超える粒度、約８を超える粒度、約９を超える粒度、約１０を超える粒度、約１１を超える粒度、約１２を超える粒度、約１３を超える粒度、約１４を超える粒度、約１５を超える粒度、約１６を超える粒度、約１７を超える粒度、約１８を超える粒度、約１９を超える粒度、約２０を超える粒度、約２１を超える粒度、約２２を超える粒度、約２３を超える粒度、約２４を超える粒度、約２５を超える粒度、約２６を超える粒度、約２７を超える粒度、約２８を超える粒度、約３９を超える粒度、または約３０を超える粒度、を有することができる。基材は、約３０以下の粒度、２９以下の粒度、２８以下の粒度、２７以下の粒度、２６以下の粒度、２５以下の粒度、２４以下の粒度、２３以下の粒度、２２以下の粒度、２１以下の粒度、２０以下の粒度、１９以下の粒度、１８以下の粒度、１７以下の粒度、１６以下の粒度、１５以下の粒度、１４以下の粒度、１３以下の粒度、１２以下の粒度、１１以下の粒度、１０以下の粒度、９以下の粒度、８以下の粒度、７以下の粒度、６以下の粒度、５以下の粒度、４以下の粒度、３以下の粒度、２以下の粒度、１以下の粒度、０以下の粒度、００以下の粒度、または約０００以下の粒度、を有することができる。場合によっては、金属層は、約ＡＳＴＭ０００から約ＡＳＴＭ３０まで、約ＡＳＴＭ５から約ＡＳＴＭ１６まで、約ＡＳＴＭ６から約ＡＳＴＭ１４まで、または約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ１２までの粒度を有することができる。基材は、約ＡＳＴＭ７からＡＳＴＭ９までの粒度を有することができる。基材は、約ＡＳＴＭ７の粒度を有することができる。

【0129】

スラリー中の元素種により、オーステナイトからフェライトへの変態温度を下げることができる。基材中の元素種により、オーステナイトからフェライトへの変態温度を下げることができる。元素種はオーステナイトからフェライトへの変態温度を実質的に変化させずとも構わない。場合によっては、元素種がオーステナイトからフェライトへの変態温度を上げる場合がある。オーステナイトからフェライトへの変態温度を下げる可能性のある元素種としては、マンガン、窒素、銅または金である可能性がある。

【0130】

オーステナイトの粒度とフェライトの粒度は測定することができる。フェライト粒度に対するオーステナイト粒度の割合は、約０．１を超え、約０．５を超え、約１を超え、約２を超え、約５を超え、または約１０を超えることができる。フェライト粒度に対するオーステナイト粒度の割合は、約１０未満、約５未満、約２未満、約１未満、約０．５未満、または約０．１未満とすることができる。フェライト粒度に対するオーステナイト粒度の割合は、約０．１、約０．５、約１、約２、約５、または約１０とすることができる。フェライト粒度に対するオーステナイト粒度の割合は、約１とすることができる。フェライト粒度に対するオーステナイト粒度の割合は下記の数式に基づいて計算することができ：

【数1】

ここにおいてＤ_γはオーステナイトのμｍでの粒度、Ｄ_αはフェライトのμｍでの粒度、αは℃／ｓでの冷却速度を表す。

【0131】

チタン当量安定度の量は次式に基づいて計算することができる。

【数2】

【0132】

理論に制限されることなく、金属層におけるチタン当量安定度は、粒界析出に対してより耐性のある層を生じるようなものとすることができる。金属層は、少なくとも約０．００１のＴｉ当量、少なくとも約０．００５のＴｉ当量、少なくとも約０．０１のＴｉ当量、少なくとも約０．０１５のＴｉ当量、少なくとも約０．０１７のＴｉ当量、少なくとも約０．０２のＴｉ当量、少なくとも約０．０３のＴｉ当量、少なくとも約０．０４のＴｉ当量、少なくとも約０．０５のＴｉ当量、少なくとも約０．０６のＴｉ当量、少なくとも約０．０７のＴｉ当量、少なくとも約０．０８のＴｉ当量、または少なくとも約０．０９のＴｉ当量を含有することができる。金属層は、約０．０９未満のＴｉ当量、約０．０８未満のＴｉ当量、約０．０７未満のＴｉ当量、約０．０６未満のＴｉ当量、約０．０５未満のＴｉ当量、約０．０４未満のＴｉ当量、約０．０３未満のＴｉ当量、約０．０２未満のＴｉ当量、約０．０１７未満のＴｉ当量、約０．０１５未満のＴｉ当量、約０．０１未満のＴｉ当量、約０．００５未満のＴｉ当量、または約０．００１未満のＴｉ当量を含有することができる。

【0133】

基材の金属層における元素金属の量は深度と共に変化させることができる。金属層における元素金属の量は、一定の割合で深度と共に変化させることができ、これは例えば少なくとも単位マイクロメートルあたり約０．０００１％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．００１％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．０１％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．０５％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．１％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．５％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－１．０％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－３．０％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－５．０％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－７．０％、または少なくとも単位マイクロメートルあたり約－９．０％とすることができる。金属層における金属の量は、一定の割合で深度と共に変化させることができ、これは例えば単位マイクロメートルあたり約－９．０％、単位マイクロメートルあたり約－７．０％、単位マイクロメートルあたり約－５．０％、単位マイクロメートルあたり約－３．０％、－１．０％単位マイクロメートルあたり、単位マイクロメートルあたり約－０．５％、単位マイクロメートルあたり約－０．１％、単位マイクロメートルあたり約－０．０５％、単位マイクロメートルあたり約－０．０１％、単位マイクロメートルあたり約－０．００１％、または単位マイクロメートルあたり約－０．００１％、とすることができる。金属層における元素金属の量は、一定の割合で深度と共に変化させることができ、これは例えば、単位マイクロメートルあたり約－０．０１％から単位マイクロメートルあたり約－５．０％まで、または単位マイクロメートルあたり約－０．０１％から単位マイクロメートルあたり約－３．０％までとすることができる。

【0134】

金属層における元素金属の量は、一定の割合で深度と共に変化させることができ、これは例えば少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．０００１％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．００１％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．０１％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．０５％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．１％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－０．５％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－１．０％、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－３．０％、－５．０％⇔単位マイクロメートルあたり、少なくとも単位マイクロメートルあたり約－７．０％、または少なくとも単位マイクロメートルあたり約－９．０％とすることができる。金属層における元素金属の量は、一定の割合で深度と共に変化させることができ、これは例えば、単位マイクロメートルあたり約－９．０％以下、単位マイクロメートルあたり約－７．０％以下、単位マイクロメートルあたり約－５．０％以下、単位マイクロメートルあたり約－３．０％以下、単位マイクロメートルあたり約－１．０％以下、単位マイクロメートルあたり約－０．５％以下、単位マイクロメートルあたり約－０．１％以下、単位マイクロメートルあたり約－０．０５％以下、単位マイクロメートルあたり約－０．０１％以下、単位マイクロメートルあたり約－０．００１％以下、または単位マイクロメートルあたり約－０．０００１％以下とすることができる。

【0135】

元素金属は、基材の表面から、１００マイクロメートル以下の深度で少なくとも約５重量％の濃度、５０マイクロメートル以下の深度で少なくとも約５重量％の濃度、５０マイクロメートル以下の深度で少なくとも約１０重量％の濃度、４０マイクロメートル以下の深度で少なくとも約１０重量％の濃度、３０マイクロメートル以下の深度で少なくとも約１０重量％の濃度、５０マイクロメートル以下の深度で少なくとも約１５重量％の濃度、４０マイクロメートル以下の深度で少なくとも約１５重量％の濃度、３０マイクロメートル以下の深度で少なくとも約１５重量％の濃度、または１０マイクロメートル以下の深度で少なくとも約１５重量％の濃度を有することができる。深度に伴うこのような量、濃度、または重量％の変化を測定するために、Ｘ線光電子分光法を使用することができる。

【0136】

基材に隣接して被覆される金属層は、約１ミリメートル未満の厚み、約９００マイクロメートル未満の厚み、約８００マイクロメートル未満の厚み、約７００マイクロメートル未満の厚み、約６００マイクロメートル未満の厚み、約５００マイクロメートル未満の厚み、４００マイクロメートル未満の厚み、約３００マイクロメートル未満の厚み、約２００マイクロメートル未満の厚み、または約１００マイクロメートル未満の厚みを有することができる。

【0137】

基材に隣接して被覆される金属層は、少なくとも約１マイクロメートル、少なくとも約５マイクロメートル、少なくとも約１０マイクロメートル、少なくとも約２０マイクロメートル、少なくとも約３０マイクロメートル、少なくとも約４０マイクロメートル、少なくとも約５０マイクロメートル、少なくとも約６０マイクロメートル、少なくとも約７０マイクロメートル、少なくとも約８０マイクロメートル、少なくとも約９０マイクロメートル、少なくとも約１００マイクロメートル、少なくとも約２００マイクロメートル、少なくとも約３００マイクロメートル、少なくとも約４００マイクロメートル、少なくとも約５００マイクロメートル、少なくとも約６００マイクロメートル、少なくとも約７００マイクロメートル、少なくとも約８００マイクロメートル、少なくとも約９００マイクロメートル、の厚みを有することができる。

【0138】

金属層で被覆する前あるいは金属層で被覆した後の基材の性質は、様々な手法および機器を用いて定めることができる。このような手法および機器としては、例えば、粒度の算出、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、走査型電子顕微／エネルギー分散分光法（ＳＥＭ／ＥＤＳ）、微小分析、およびポテンショスタット測定が挙げられる。

【0139】

金属層で被覆した後の基材の性質は測定することができる。基材の性質としては、例えば、化学組成、降伏力、最大抗張力、および伸び率が含まれる。

【0140】

基材は焼きなまし後に実質的にカーケンドール・ボイドのないものとすることができる。層はこれまで基材に含まれていなかった性質を基材に付与することができる。例えば、この層により基材がより硬くなり、より耐久性を有し、より美的に好ましくなり、より電気的な耐性を有し、電気的な抵抗がより低くなり、より熱伝導性が良くなり、また熱伝導性が低くなり、またはこれらのあらゆる組み合わせを生じさせることができる。さらに、この層により基材中の音速をより早くまたは遅くすることができる。

【0141】

基材の降伏力は、約１００ｐｓｉを超え、約１ｋｓｉ（キロポンド／平方インチ）、２ｋｓｉを超え、約５ｋｓｉを超え、約１０ｋｓｉを超え、約１５ｋｓｉを超え、約２０ｋｓｉを超え、約２１ｋｓｉを超え、約２２ｋｓｉを超え、約２３ｋｓｉを超え、約２４ｋｓｉを超え、約２５ｋｓｉを超え、約２６ｋｓｉを超え、約２７ｋｓｉを超え、約２８ｋｓｉを超え、約２９ｋｓｉを超え、約３０ｋｓｉを超え、約３１ｋｓｉを超え、約３２ｋｓｉを超え、約３３ｋｓｉを超え、約３４ｋｓｉを超え、約３５ｋｓｉを超え、約３６ｋｓｉを超え、約３７ｋｓｉを超え、約３８ｋｓｉを超え、約３９ｋｓｉを超え、または約４０ｋｓｉを超えるものとすることができる。基材の降伏力は、約４０ｋｓｉ以下、約３９ｋｓｉ以下、約３８ｋｉｓ、３７ｋｓｉ以下、約３６ｋｓｉ以下、約３５ｋｓｉ以下、約３４ｋｓｉ以下、約３３ｋｓｉ以下、約３２ｋｓｉ以下、約３１ｋｓｉ以下、約３０ｋｓｉ以下、約２９ｋｓｉ以下、約２８ｋｉｓ、２７ｋｓｉ以下、約２６ｋｓｉ以下、約２５ｋｓｉ以下、約２４ｋｓｉ以下、約２３ｋｓｉ以下、約２２ｋｓｉ以下、約２１ｋｓｉ以下、約２０ｋｓｉ以下、約１５ｋｓｉ以下、約１０ｋｉｓ、５ｋｓｉ以下、約２ｋｓｉ以下、約１ｋｓｉ以下、または約１００ｐｓｉ以下とすることができる。基材の降伏力は、約２０ｋｓｉ、約２１ｋｓｉ、約２２ｋｓｉ、約２３ｋｓｉ、約２４ｋｓｉ、約２５ｋｓｉ、約２６ｋｓｉ、約２７ｋｓｉ、約２８ｋｓｉ、約２９ｋｓｉ、約３０ｋｓｉ、約３１ｋｓｉ、約３２ｋｓｉ、約３３ｋｓｉ、約３４ｋｓｉ、約３５ｋｓｉ、約３６ｋｓｉ、約３７ｋｓｉ、約３８ｋｓｉ、約３９ｋｓｉ、約４０ｋｓｉ、約４５ｋｓｉ、または約５０ｋｓｉとすることができる。

【0142】

基材の最大抗張力は、約３０ｋｓｉ以上、約３５ｋｓｉ以上、約４０ｋｓｉ以上、約４５ｋｓｉ以上、約４６ｋｓｉ以上、約４７ｋｓｉ以上、約４８ｋｓｉ以上、約４９ｋｓｉ以上、約５０ｋｓｉ以上、約５１ｋｓｉ以上、約５２ｋｓｉ以上、約５３ｋｓｉ以上、約５４ｋｓｉ以上、約５５ｋｓｉ以上、約５６ｋｓｉ以上、約５７ｋｓｉ以上、約５８ｋｓｉ以上、約５９ｋｓｉ以上、約６０ｋｓｉ以上、約６１ｋｓｉ以上、約６２ｋｓｉ以上、約６３ｋｓｉ以上、約６４ｋｓｉ以上、約６５ｋｓｉ以上、約６６ｋｓｉ以上、約６７ｋｓｉ以上、約６８ｋｓｉ以上、約６９ｋｓｉ以上、約７０ｋｓｉ以上、約８０ｋｓｉ以上、約９０ｋｓｉ以上、約１００ｋｓｉ以上とすることができる。基材の最大抗張力は、約１００ｋｓｉ以下、約９０ｋｓｉ以下、約８０ｋｓｉ以下、約７０ｋｓｉ以下、約６０ｋｓｉ以下、約５９ｋｓｉ以下、約５８ｋｓｉ以下、約５７ｋｓｉ以下、約５６ｋｓｉ以下、約５５ｋｓｉ以下、約５４ｋｓｉ以下、約５３ｋｓｉ以下、約５２ｋｓｉ以下、約５１ｋｓｉ以下、約５０ｋｓｉ以下、約４９ｋｓｉ以下、約４８ｋｓｉ以下、約４７ｋｓｉ以下、約４６ｋｓｉ以下、約４５ｋｓｉ以下、約４４ｋｓｉ以下、約４３ｋｓｉ以下、約４２ｋｓｉ以下、約４１ｋｓｉ以下、約４０ｋｓｉ以下、約３５ｋｓｉ以下、または約３０ｋｓｉ以下とすることができる。基材の最大抗張力は、約３０ｋｓｉ、約３５ｋｓｉ、約４０ｋｓｉ、約４５ｋｓｉ、約４６ｋｓｉ、約４７ｋｓｉ、約４８ｋｓｉ、約４９ｋｓｉ、約５０ｋｓｉ、約５１ｋｓｉ、約５２ｋｓｉ、約５３ｋｓｉ、約５４ｋｓｉ、約５５ｋｓｉ、約５６ｋｓｉ、約５７ｋｓｉ、約５８ｋｓｉ、約５９ｋｓｉ、約６０ｋｓｉ、約６１ｋｓｉ、約６２ｋｓｉ、約６３ｋｓｉ、約６４ｋｓｉ、約６５ｋｓｉ、約６６ｋｓｉ、約６７ｋｓｉ、約６８ｋｓｉ、約６９ｋｓｉ、約７０ｋｓｉ、約８０ｋｓｉ、約９０ｋｓｉ、約１００ｋｓｉ、またはそれ以上とすることができる。

【0143】

基材は、伸び率、またはゲージの最大伸長をもとのゲージ長で割ったもの、または鋼基材で被覆する前と後において、破壊される前の長さの差を表す場合がある。伸び率は、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％、または約１００％とすることができる。場合によっては、伸び率は、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、または約４０％とすることができる。場合によっては、伸び率は、約５％を超え、１０％を超え、約２０％を超え、約２１％を超え、約２２％を超え、約２３％を超え、約２４％を超え、約２５％を超え、約２６％を超え、約２７％を超え、約２８％を超え、約２９％を超え、約３０％を超え、約３１％を超え、約３２％を超え、約３３％を超え、約３４％を超え、約３５％を超え、約３６％を超え、約３７％を超え、約３８％を超え、約３９％を超え、約４０％を超え、約５０％を超え、約６０％を超え、約７０％を超え、約８０％を超え、約９０％を超え、または約１００％を超えるものとすることができる。場合によっては、伸び率は、約１００％未満、約９０％未満、約８０％未満、約７０％未満、約６０％未満、約５０％未満、約４０％未満、約３９％未満、約３８％未満、約３７％未満、約３６％未満、約３５％未満、約３４％未満、約３３％未満、約３２％未満、約３１％未満、約３０％未満、約２９％未満、約２８％未満、約２７％未満、約２６％未満、約２５％未満、約２４％未満、約２３％未満、約２２％未満、約２１％未満、約２０％未満、約１０％未満、約５％未満とすることができる。

【0144】

基材がＴｉ／Ｎｂ安定度（Ti/Nb stability）を示す場合がある。場合によっては、Ｔｉ／Ｎｂ安定度は、約０．００１以上、約０．００２以上、約０．００３以上、約０．００４以上、約０．００５以上、約０．００６以上、約０．００７以上、約０．００８以上、約０．００９，０．０１０以上、約０．０１１以上、約０．０１２以上、約０．０１３以上、約０．０１４以上、約０．０１５以上、約０．０１６以上、約０．０１７以上、約０．０１８以上、約０．０１９以上、約０．０２０以上、約０．０２１以上、約０．０２２以上、約０．０２３以上、約０．０２４以上、約０．０２５以上、約０．０２６以上、約０．０２７以上、約０．０２８以上、約０．０２９以上、約０．０３０以上、または約０．０４０以上とすることができる。場合によっては、Ｔｉ／Ｎｂ安定度は、約０．０４０以下、約０．０３０以下、約０．０２９以下、約０．０２８以下、約０．０２７以下、約０．０２６以下、約０．０２５以下、約０．０２４以下、約０．０２３以下、約０．０２２以下、約０．０２１以下、約０．０２０以下、約０．０１９以下、約０．０１８以下、約０．０１７以下、約０．０１６以下、約０．０１５以下、約０．０１４以下、約０．０１３以下、約０．０１２以下、約０．０１１以下、約０．０１０以下、約０．００９以下、約０．００８以下、約０．００７以下、約０．００６以下、約０．００５以下、約０．００４以下、約０．００３以下、約０．００２以下、約０．００１以下とすることができる。場合によっては、Ｔｉ／Ｎｂ安定度は、約０．００１、約０．００２、約０．００３、約０．００４、約０．００５、約０．００６、約０．００７、約０．００８、約０．００９、約０．０１０、約０．０１１、約０．０１２、約０．０１３、約０．０１４、約０．０１５、約０．０１６、約０．０１７、約０．０１８、約０．０１９、約０．０２０、約０．０２１、約０．０２２、約０．０２３、約０．０２４、約０．０２５、約０．０２６、約０．０２７、約０．０２８、約０．０２９、約０．０３０、約０．０４０、またはそれ以上、とすることができる。

【0145】

基材、スラリー、スラリー成分、または金属層の組成を測定するためにあらゆる好適な分析手法を利用することができる。測定には、量、濃度、もしくは重量の割合、厚みその他の寸法、深度に伴う組成および／もしくは構造の変化、ならびに粒度を含むことができる。例示的な分析手法としては、限定されることなく、グロー放電質量分析、微小分析、ポテンショスタット測定、走査電子顕微鏡法、透過電子顕微鏡法、Ｘ線光電子分光法、エネルギー分散型Ｘ線分光法、および電子エネルギー損失分光法が含まれ、深度に伴う量、濃度または重量の％の変化を測定するために使用することができる。

【0146】

金属層で被覆された基材の他の性質については、例えば、米国特許出願公開第２０１３／０１７１４７１号明細書；米国特許出願公開第２０１３／０３０９４１０号明細書；米国特許出願公開第２０１３／０２５２０２２号明細書；米国特許出願公開第２０１５／０１６７１３１号明細書；米国特許出願公開第２０１５／０３４５０４１号明細書、米国特許出願公開第２０１５／０３４５０４１号明細書、米国特許出願公開第２０１６／０２３０２８４号明細書に記載された通りのものとすることができ、これらの何れもその全体が本明細書に取り込まれる。

【0147】

鋼鉄化学を変化させることにより、引張、延伸、あるいはその両方がなされた場合の材料の加工特性および機能を高めることができる。鋼鉄の加工性は、ランクフォード係数、ｒバー、ｒ_ｍと呼ばれる場合が多く、本明細書においてはｒ値と呼ばれる塑性ひずみ比によって、測定することができる。ｒ値は、シートのゲージまたは厚みの塑性変形に対する、シート平面の塑性変形の割合によって定めることができる。ｒ値は下記の通り計算することができ：

【数3】

ただしＲ_０、Ｒ_４５およびＲ_９０はシート方向に対する塑性変形の割合を表す。

【0148】

鋼鉄のｒ値は、高度に加工しやすい鋼組成物を創出するために、鋼鉄化学および組成を操作することで変化させることができる。一般的なＩＦ鋼は約１．４～約１．８の間のｒ値を有することができる。改変された鋼鉄は約２を超えるｒ値を有することができる。実施形態によっては、鋼鉄は、約２．２、約２．４、約２．６、約２．８、約３．０、約３．２、約３．４、約３．６、約３．８または約４．０を超えるｒ値を有することができる。改変された鋼鉄は、約４．０以下、約３．８以下、約３．６以下、約３．４以下、約３．２以下、約３．０以下、約２．８以下、約２．６以下、約２．４以下、または約２．２以下のｒ値を有することができる。

【0149】

いくつかの化学物質を採用することで、高度に加工可能な鋼組成物のｒ値を高めることができる。鋼鉄の化学物質は、鋼鉄が焼きなましされる前に粒度ピン止め粒子の全体的な取り込みが高まるように選択することができる。実施形態によっては、粒度ピン止め粒子の存在により、焼きなまし工程における大きな粒度の形成が抑制される。化学量論的過剰量のチタン（Ｔｉ）を使用することができる。このような過剰量のＴｉにより高い温度でＴｉＯ_２を形成することができる。ＴｉＯ_２により高温で粒度をピン止めすることができる。ＩＦ鋼は少量のＴｉＮ、ＡＩＮ、ＮｂＣ、ＮｂＮ、その他の成分でより多くのマンガンを利用することができ、これらは高温で、粒度ピンおよび格子間元素の両方として機能する場合がある。ＩＦ鋼は実施例７で列挙したものと同様の組成を有することができる。

【0150】

高度に加工可能な鋼組成物を創出する方法には、いくつかの中間工程が含まれる場合がある。上述の化学に従って鋼を構成することができる。小さな旧粒度を得るために、ＩＦ鋼は微粒子処理を経ることができる。冷間圧延を利用することで滑らかな仕上がりと制御された粒度を得ることができる。冷間圧延の後に続く加工ステップとして、高温焼きなまし法を含むことができる。高温焼きなまし法に、約９００℃を超える温度での焼きなましを含むことができる。焼なまし温度は、約９５０℃を超え、約１０００℃を超え、約１０５０℃を超え、約１１００℃を超え、約１１５０℃を超え、約１２００℃を超え、約１２５０℃を超え、約１３００℃を超え、約１３５０℃を超え、約１４００℃を超え、約１５００℃を超えるものとすることができる。焼なまし温度は、約１５００℃以下、約１４５０℃以下、約１４００℃以下、約１３５０℃以下、約１３００℃以下、約１２５０℃以下、約１２００℃以下、約１１５０℃以下、約１１００℃以下、約１０５０℃以下、約１０００℃以下、または約９５０℃以下とすることができる。この焼なまし温度により、フェライト相からオーステナイト相に鋼鉄を変態させることができる。ＩＦ鋼の選択された組成により粒度の成長を抑制することができる。安定化したグレードによってひずみ時効が抑制され、さらなる加工のために鋼鉄の加工性を改良することができる。

【0151】

高度に加工可能な鋼組成物は測定可能な粒度を有することができる。粒度は米国試験材料協会（ＡＳＴＭ）規格に従って測定および記録することができる。基材はＡＳＴＭが、約０００を超える粒度、００を超える粒度、約０を超える粒度、約１を超える粒度、約２を超える粒度、約３を超える粒度、約４を超える粒度、約５を超える粒度、約６を超える粒度、約７を超える粒度、約８を超える粒度、約９を超える粒度、約１０を超える粒度、約１１を超える粒度、約１２を超える粒度、約１３を超える粒度、約１４を超える粒度、約１５を超える粒度、約１６を超える粒度、約１７を超える粒度、約１８を超える粒度、約１９を超える粒度、約２０を超える粒度、約２１を超える粒度、約２２を超える粒度、約２３を超える粒度、約２４を超える粒度、約２５を超える粒度、約２６を超える粒度、約２７を超える粒度、約２８を超える粒度、約３９を超える粒度、または約３０を超える粒度、を有することができる。高度に加工可能な鋼組成物は、ＡＳＴＭが約０００を超える粒度、ＡＳＴＭが約００を超える粒度、ＡＳＴＭが約０を超える粒度、ＡＳＴＭが約１を超える粒度、ＡＳＴＭが約２を超える粒度、ＡＳＴＭが約３を超える粒度、ＡＳＴＭが約４を超える粒度、ＡＳＴＭが約５を超える粒度、ＡＳＴＭが約６を超える粒度、ＡＳＴＭが約７を超える粒度、ＡＳＴＭが約８を超える粒度、ＡＳＴＭが約９を超える粒度、ＡＳＴＭが約１０を超える粒度、ＡＳＴＭが約１１を超える粒度、ＡＳＴＭが約１２を超える粒度、ＡＳＴＭが約１３を超える粒度、ＡＳＴＭが約１４を超える粒度、ＡＳＴＭが約１５を超える粒度、ＡＳＴＭが約１６を超える粒度、ＡＳＴＭが約１７を超える粒度、ＡＳＴＭが約１８を超える粒度、ＡＳＴＭが約１９を超える粒度、ＡＳＴＭが約２０を超える粒度、ＡＳＴＭが約２１を超える粒度、ＡＳＴＭが約２２を超える粒度、ＡＳＴＭが約２３を超える粒度、ＡＳＴＭが約２４を超える粒度、ＡＳＴＭが約２５を超える粒度、ＡＳＴＭが約２６を超える粒度、ＡＳＴＭが約２７を超える粒度、ＡＳＴＭが約２８を超える粒度、ＡＳＴＭが約３９を超える粒度、またはＡＳＴＭが約３０を超える粒度を有することができる。高度に加工可能な鋼組成物は、約３０以下の粒度、２９以下の粒度、２８以下の粒度、２７以下の粒度、２６以下の粒度、２５以下の粒度、２４以下の粒度、２３以下の粒度、２２以下の粒度、２１以下の粒度、２０以下の粒度、１９以下の粒度、１８以下の粒度、１７以下の粒度、１６以下の粒度、１５以下の粒度、１４以下の粒度、１３以下の粒度、１２以下の粒度、１１以下の粒度、１０以下の粒度、９以下の粒度、８以下の粒度、７以下の粒度、６以下の粒度、５以下の粒度、４以下の粒度、３以下の粒度、２以下の粒度、１以下の粒度、０以下の粒度、００以下の粒度、または約０００以下の粒度を有することができる。実施形態によっては、金属層は、約ＡＳＴＭ０００～約ＡＳＴＭ１０までの粒度、約ＡＳＴＭ０００～約ＡＳＴＭ１５までの粒度、約ＡＳＴＭ０００～約ＡＳＴＭ２０までの粒度、約ＡＳＴＭ０００～約ＡＳＴＭ２５までの粒度、約ＡＳＴＭ０００～約ＡＳＴＭ３０までの粒度、約ＡＳＴＭ５～約ＡＳＴＭ１６までの粒度、約ＡＳＴＭ５～約ＡＳＴＭ１８までの粒度、約ＡＳＴＭ５～約ＡＳＴＭ２０までの粒度、約ＡＳＴＭ５～約ＡＳＴＭ２２までの粒度、約ＡＳＴＭ５～約ＡＳＴＭ２４までの粒度、約ＡＳＴＭ５～約ＡＳＴＭ２６までの粒度、約ＡＳＴＭ５～約ＡＳＴＭ２８までの粒度、約ＡＳＴＭ５～約ＡＳＴＭ３０までの粒度、約ＡＳＴＭ６～約ＡＳＴＭ１６までの粒度、約ＡＳＴＭ６～約ＡＳＴＭ１８までの粒度、約ＡＳＴＭ６～約ＡＳＴＭ２０までの粒度、約ＡＳＴＭ６から約ＡＳＴＭ２２までの粒度、約ＡＳＴＭ６から約ＡＳＴＭ２４までの粒度、約ＡＳＴＭ６から約ＡＳＴＭ２６までの粒度、約ＡＳＴＭ６から約ＡＳＴＭ２８までの粒度、約ＡＳＴＭ６から約ＡＳＴＭ３０までの粒度、約ＡＳＴＭ７から約ＡＳＴＭ１６までの粒度、約ＡＳＴＭ７から約ＡＳＴＭ１８までの粒度、約ＡＳＴＭ７から約ＡＳＴＭ２０までの粒度、約ＡＳＴＭ７から約ＡＳＴＭ２２までの粒度、ＡＳＴＭ７から約ＡＳＴＭ２４までの粒度、約ＡＳＴＭ７から約ＡＳＴＭ２６までの粒度、約ＡＳＴＭ７から約ＡＳＴＭ２８までの粒度、約ＡＳＴＭ７から約ＡＳＴＭ３０までの粒度、約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ１６までの粒度、約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ１８までの粒度、約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ２０までの粒度、約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ２２までの粒度、約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ２４までの粒度、約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ２６までの粒度、約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ２８までの粒度、約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ３０までの粒度、約ＡＳＴＭ９から約ＡＳＴＭ１６までの粒度、約ＡＳＴＭ９から約ＡＳＴＭ１８までの粒度、約ＡＳＴＭ９から約ＡＳＴＭ２０までの粒度、約ＡＳＴＭ９から約ＡＳＴＭ２２までの粒度、約ＡＳＴＭ９から約ＡＳＴＭ２４までの粒度、約ＡＳＴＭ９から約ＡＳＴＭ２６までの粒度、約ＡＳＴＭ９から約ＡＳＴＭ２８までの粒度、約ＡＳＴＭ９から約ＡＳＴＭ３０までの粒度、約ＡＳＴＭ１０から約ＡＳＴＭ１６までの粒度、約ＡＳＴＭ１０から約ＡＳＴＭ１８までの粒度、約ＡＳＴＭ１０から約ＡＳＴＭ２０までの粒度、約ＡＳＴＭ１０から約ＡＳＴＭ２２までの粒度、約ＡＳＴＭ１０から約ＡＳＴＭ２４までの粒度、約ＡＳＴＭ１０から約ＡＳＴＭ２６までの粒度、約ＡＳＴＭ１０から約ＡＳＴＭ２８までの粒度、約ＡＳＴＭ１０から約ＡＳＴＭ３０までの粒度、約ＡＳＴＭ１５から約ＡＳＴＭ２０までの粒度、約ＡＳＴＭ１５から約ＡＳＴＭ２５までの粒度、約ＡＳＴＭ１５から約ＡＳＴＭ３０までの粒度、またはＡＳＴＭ２０から約ＡＳＴＭ３０までの粒度を有することができる。高度に加工可能な鋼組成物は、約ＡＳＴＭ７からＡＳＴＭ９までの粒度、約ＡＳＴＭ６から約ＡＳＴＭ１４までの粒度、または約ＡＳＴＭ８から約ＡＳＴＭ１２までの粒度を有することができる。高度に加工可能な鋼組成物は、約ＡＳＴＭ７の粒度、約ＡＳＴＭ８の粒度、約ＡＳＴＭ９の粒度、約ＡＳＴＭ１０の粒度、約ＡＳＴＭ１１の粒度、約ＡＳＴＭ１２の粒度、約ＡＳＴＭ１３の粒度、約ＡＳＴＭ１４の粒度、約ＡＳＴＭ１５の粒度、約ＡＳＴＭ１６の粒度、約ＡＳＴＭ１７の粒度、約ＡＳＴＭ１８の粒度、約ＡＳＴＭ１９の粒度、約ＡＳＴＭ２０の粒度、約ＡＳＴＭ２１の粒度、約ＡＳＴＭ２２の粒度、約ＡＳＴＭ２３の粒度、約ＡＳＴＭ２４の粒度、約ＡＳＴＭ２５の粒度、約ＡＳＴＭ２６の粒度、約ＡＳＴＭ２７の粒度、約ＡＳＴＭ２８の粒度、約ＡＳＴＭ２９の粒度、または約ＡＳＴＭ３０の粒度を有することができる。

【0152】

本明細書に記載の基材、金属層、および金属層を含有する組成物は、あらゆる加工方法および一連の加工方法で使用することができる。基材、金属層、および組成物は、金属含有層の析出の前、際中、および／または後、における追加の加工方法で使用することができる。基材、金属層、および組成物は、金属層の焼きなましの前、際中、および／または後、における追加の加工方法で使用することができる。金属層を含有する組成物は続く加工ステップで改良された性質（成形性、加工性、改善された熱伝導性、等）を提供することができる。金属層の形成後に改良された性質を有する組成物は種々の用途において利点を有し、用途としては例えば、電子合金、電気合金、高温合金、高強度合金、耐腐食性合金、構造合金、建築用合金、民生用商品用合金、電気機器グレード合金、工業用合金、生物医学グレード合金、軍事グレード合金、海洋グレード合金、航空グレード合金、輸送グレード合金、審美用合金砂 自動車グレード合金が挙げられる。

【0153】

基材、金属層、または金属層を含有する組成物は、金属層を析出させる前、際中および／または後で、あらゆる加工方法を経ることができる。説明される工程には、限定されることなく、形成、ソフトツーリングもしくはハードツーリング、固定、継ぎ目もしくは切り口の保護を含むことができる。説明される形成、ソフトツーリングまたはハードツーリングには、引張もしくは圧伸成形、たたき直し、クラッシュフォーミング、回転成形、ロールフォーミング、液圧成形、ＣＮＣ成形、フランジ成形、クリンピング、縁曲げ、箔押し加工、押出成形、および鍛造を含むことができる。説明される固定工程には、トグル式締め、トックスロック（toxlocking）、スポット溶接、はんだ付け、手棒溶接、電弧溶接、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、アセチレンガス溶接、電気抵抗溶接、超音波溶接、摩擦溶接、レーザー溶接、プラズマ溶接、抱え継ぎ、リベット打ち、熱間鍛造、および化学的接着（グルーもしくはエポキシ接合）を含むことができる。説明される継ぎ目もしくは切り口保護のプロセスには、溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっき、アルミニウムもしくはアルミメッキ、アルミノ／シリコナイジング、コールドスプレー（Ａｌ、全グレードにおけるステンレス鋼、亜鉛、亜鉛メッキ、ニッケル、銅、ブロンズ）、クラッディング、および液体塗布コーティング（塗布、ＵＶ硬化、ポリマー塗布、等）が含まれる場合がある。

【0154】

金属層を含む基材または組成物は、一以上の部材、部分、または部品に形成することができる。金属層を含む部材、部分、または部品はあらゆる好適な用途に使用することができ、これらに限定されるわけではないが、例えば、自動車用途、航空機用途、輸送用途、海洋用途、機器用途、建設用途、工業用途、電気用途、生物医学用途、軍事用途、消費者用途、審美的用途、電子用途、および構造的な用途があげられる。自動車用途には、自動車燃料タンク、露出した車体パネル（ドア、ボンネット、およびフェンダー、等）、排気用部品（マフラー、触媒コンバーター筐体、排出管、熱遮蔽、等）、および露出していない車体パネル（ダッシュパネル、ドア内側部、車輪収容内側部、等）を含むことができる。機器用途としては露出パネル（ドア外側、排気フード、泥よけ、等）および非露出パネル（食洗機内側パネル、温水器タンク、等）を含むことができる。建設および構造的な用途としては、建築用パネル、流管、導管、梁、ヒンジ、プレート、および締結部品が挙げられる。電気的な用途としては、電気モーターラミネーション、発電機ラミネーション、および変圧器コアラミネーションが挙げられる。
（コンピュータシステム）

【0155】

本開示は、本開示に係る方法を実行するようにプログラムされたコンピュータシステムを提供する。図４は、スラリーを生成し、および／またはスラリーからなるコーティングを基材に塗布するようにプログラムされるか、またはそのように構成されたコンピュータ制御システム４０１を表す。コンピュータ制御システム４０１は、本開示に係る方法、例えばスラリーを生成する方法およびスラリーからなるコーティングを基材に塗布する方法などの方法に関する種々の態様を制御することができる。コンピュータ制御システム４０１は、ユーザーの電子デバイスまたは、電子デバイスについてリモートに位置するコンピュータシステムに実装することができる。この電子デバイスは携帯型の電子デバイスとすることができる。

【0156】

コンピュータシステム４０１には、中央演算処理装置（ＣＰＵ、本明細書において「プロセッサ」および「コンピュータプロセッサ」とも呼ばれる）４０５が含まれ、これはシングルコアまたはマルチコアのプロセッサ、または並列処理のための複数のプロセッサとすることができる。コンピュータ制御システム４０１にはまた、メモリもしくはメモリ部４１０（ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ、等）、電子記憶ユニット４１５（ハードディスク、等）、他の一以上のシステムと通信するための通信インターフェース４２０（ネットワークアダプタ、等）、ならびにキャッシュメモリ、その他のメモリ、データ記憶装置および／または電子表示アダプタなどの周辺機器４２５が含まれる。メモリ４１０、記憶ユニット４１５、インターフェース４２０および周辺機器４２０は、マザーボードなどの通信バス（実線）を介してＣＰＵ４０５と通信している。記憶ユニット４１５はデータを記憶するためのデータ記憶ユニット（またはデータ保存部）とすることができる。コンピュータ制御システム４０１は、通信インターフェース４２０を活用してコンピュータネットワーク（「ネットワーク」）４３０に操作可能に接続することができる。ネットワーク４３０は、インターネット、インターネットおよび／もしくはエクストラネット、またはインターネットに通信するイントラネットおよび／もしくはエクストラネットとすることができる。ネットワーク４３０は、場合によっては、遠隔通信および／またはデータネットワークとすることができる。ネットワーク４３０には、クラウドコンピューティングなどの分散コンピューティングを可能にする一以上のコンピュータサーバーを含めることができる。ネットワーク４３０は、場合に応じてコンピュータシステム４１０を活用して、ピアツーピアのネットワークを実装することができ、これによりコンピュータシステム４１０に接続された装置が、クライアントまたはサーバーとして振舞うことができる。

【0157】

ＣＰＵ４０５は、プログラムまたはソフトウェアに実装することのできる機械可読な一連の命令を実行することができる。命令はメモリ４１０等のメモリ部に保存することができる。命令はＣＰＵ４０５に送信することができ、ＣＰＵ４０５が本開示に係る方法を実施するように、これをその後プログラムさせまたは構成させることができる。ＣＰＵ４０５により実行される操作の例としては、フェッチ、デコード、実行およびライトバックを含めることができる。

【0158】

ＣＰＵ４０５は集積回路等の回路の一部とすることができる。システム４０１に関する一以上の他の部品を回路に含めることができる。場合によっては、当該回路は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とすることができる。

【0159】

記憶ユニット４１５は、ドライバ、ライブラリ、および保存されたプログラムなどのファイルを格納することができる。記憶ユニット４１５は、例えば、ユーザーの好みやユーザープログラムなどのユーザーデータを格納することができる。コンピュータシステム４０１は場合によっては、コンピュータシステム４０１の外部に一以上の追加データ記憶ユニットを含むことができ、これは例えばイントラネットまたはインターネットを介してコンピュータシステム４０１と通信するリモートサーバー上に位置している。

【0160】

コンピュータシステム４０１は、ネットワーク４３０を介して一以上のリモートコンピュータシステムと通信することができる。例えば、コンピュータシステム４０１は、ユーザー（スラリー被覆された基材の製造を制御するユーザー、等）のリモートコンピュータシステムと通信することができる。リモートコンピューターシステムの例としては、パーソナルコンピュータ（携帯型ＰＣ、等）、スレートＰＣもしくはタブレット型ＰＣ（例えば、アップル社のｉＰａｄ（登録商標）、サムスン社のギャラクシー（登録商標）タブレット）、電話、スマートフォン（例えば、アップル社のｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、アンドロイドで動くデバイス、ブラックベリー（登録商標）、等）またはパーソナルデジタルアシスタントが含まれる。ユーザーはネットワーク４３０を介してコンピュータシステム４０１にアクセスすることができる。

【0161】

本明細書に記載の方法は、機械（コンピュータプロセッサ、等）で実行可能であって、メモリ４１０または電子記憶ユニット４１５などのコンピュータシステム４０１の電子記憶部に保存されているコードを用いて実行することができる。機械で実行可能または読み取り可能なコードはソフトウェアの形態で提供可能である。使用中、コードはプロセッサ４０５により実行することができる。場合によっては、コードは記憶ユニット４１５から読み出し、プロセッサ４０５による素早いアクセスのためにメモリ４１０に保存することができる。場合によっては、電子記憶ユニット４１５はなくし、機械で実行可能な命令をメモリ４１０に保存することができる。

【0162】

コードは、コードを実行するように構成されたプロセッサを有する機械を用いてプリコンパイルし、設定することができ、またはコードはランタイムにコンパイルすることができる。コードは、プリコンパイルまたはコンパイル済の方法でコードを実行可能に選択することのできるプログラム言語で供給することができる。

【0163】

本明細書に提供されるシステムおよび方法、例えばコンピュータシステム４０１などの態様は、プログラミングで実施することができる。当該技術に係る種々の態様は、通常、機械（またはプロセッサ）で実行可能なコードおよび／または機械可読媒体のタイプで実行または具体化される関連データの形式における、「物」または「製造物」と考えることができる。機械で実行可能なコードは、メモリ（例えば、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ）またはハードディスクなどの電子記憶ユニットに記憶することができる。「記憶」型の媒体としては、コンピュータ、プロセッサ、等のあらゆるもしくは全ての有形メモリ、または例えば、種々の半導体メモリ、テープ装置、ディスクドライブ、等の、ソフトウェアプログラミングのためにいつでも非一時的な記憶領域を提供することのできる関連モジュールを含むことができる。ソフトウェアの一部または全部は、場合によって、インターネットその他の電気通信ネットワークを介して通信することができる。このような電気通信によって、例えば、ソフトウェアをあるコンピュータもしくはプロセッサから別のコンピュータもしくはプロセッサにロードすることが可能となり、例えば、ある管理サーバーもしくはホストコンピュータから、アプリケーションサーバーのコンピュータプラットフォームにロードすることができる。したがって、ソフトウェアエレメントを有することのできる他のタイプの媒体としては、光学的、電気的、または電磁的な波が含まれ、例えばローカルデバイス間において有線および光通信ネットワークならびに他の様々なエアリンクを介した、物理インターフェースに跨って使用される。この種の波、例えば有線もしくは無線リンク、光学的リンク、等を担う物理要素は、ソフトウェアを有する媒体として考えることもできる。本明細書において、非一時的で有形の「記憶」媒体に限定されない限り、コンピュータまたは機械で「読み取り可能な媒体」などの用語は、実行のためにプロセッサに命令を提供することに関与するあらゆる媒体を指す。

【0164】

したがって、コンピュータで実行可能なコードなどの機械読み取り可能な媒体は、数多くの形態をとることができ、このようなものとしては、限定されないが、有形記憶媒体、搬送波媒体、または物理的な伝送媒体が挙げられる。不揮発性記憶媒体としては、例えば光学もしくは磁気ディスクが含まれ、例えば、図示のデータベースを実行するために使用可能な、あらゆるコンピュータ等における記憶装置が含まれる。揮発性記憶媒体としては、このようなコンピュータプラットフォームのメインメモリなどのダイナミックメモリが含まれる。有形の伝送媒体としては、同軸ケーブル、銅線および光ファイバーが含まれ、コンピュータシステム内にバスを含むワイヤが挙げられる。搬送波伝送媒体は電気もしくは電磁気信号または音波もしくは光波の形態をとることができ、このようなものとしては例えば、ラジオ周波数（ＲＦ）および赤外線（ＩＲ）データ通信などである。コンピュータ可読な媒体の一般的な形態としては例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、その他の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤまたはＤＶＤ－ＲＯＭ、その他の光学媒体、パンチカード 穿孔テープ、穴のパターンを持つその他の物理記憶媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭおよびＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ、その他のメモリチップまたはカートリッジ、データもしくは命令を転送するキャリア波、そのようなキャリア波を転送するケーブルもしくはリンク、またはコンピュータがプログラミングコードおよび／またはデータを読み取ることができる他のあらゆる媒体、が挙げられる。コンピュータ可読な媒体のこれら形態の多くに、実行用のプロセッサへの一以上の命令に係る一以上のシークエンスを運搬することが含まれる場合がある。

【0165】

コンピュータシステム４０１は、例えばスラリーを生成し、および／または、スラリーを基材に塗布するためのパラメターを提供するユーザーインターフェース（ＵＩ）４４０を備えた電子ディスプレイ４３５を有するかまたは通信可能になっている。ＵＴの例としては、限定されることなく、グラフィカル・ユーザー・インターフェース（ＧＵＩ）およびウェブベースのインターフェースが含まれることがある。

【0166】

本開示に係る方法およびシステムは、一以上のアルゴリズムを用いて実行することができる。アルゴリズムはソフトウェアを用いて中央処理ユニット４０５による実行と共に実施することができる。当該アルゴリズムは、例えば、スラリーの混合せん断率、スラリー混合物に添加された各成分量、および各成分がスラリー混合物に添加される順番を制御することができる。また別の実施形態において、当該アルゴリズムは、スラリーが基材に塗布される速度および基材に塗布されたスラリーのコーティング数を制御することができる。
（各実施例）

【実施例】

【0167】

実施例において、得られた溶液を混合しながら混合室に添加することでスラリーが形成される。スラリーに添加される水の量を変化させることで、数多くのスラリーが形成され、またスラリーの性質に基づいて得られた結果を記録した。続いて、ロール塗布工程により基材にスラリーが塗布される。スラリーはその後、約２００℃で約２時間、焼きなましされる。スラリーはその後、約２時間から約１００時間まで、またはそれ以上、完全に乾燥される。クロム化された物品表面の近傍の雰囲気は約－２０°Ｆ、露点より低くすることができる。

【実施例】

【0168】

また別の実施例において、基材は約１０℃／分の割合で約５００℃まで加熱される。約２時間温度が一定に保たれ、このとき基材に隣接して金属含有層が析出する。基材はその後、約１０℃／分の割合で約９５０℃まで加熱される。焼きなまし工程において温度は一定に保たれる。約３０時間の後、基材は約５℃／分の割合で常温まで冷却される。アルゴンのフローは全工程で一定である。

【実施例】

【0169】

また別の実施例において、基材は熱サイクルプロトコルを経る。基材は約１０℃／分の割合で約５００℃まで加熱される。約２時間温度が一定に保たれ、このとき基材に隣接して金属含有層が析出する。基材はその後、約１０℃／分の割合で約９２５℃まで加熱され、約３０分間温度が一定に保たれる。基材は約５℃／分の割合で約５００℃まで冷却され、約３０分間、温度が一定に保たれる。基材は再び約５℃／分の割合で約９２５℃まで加熱され、約３０分間温度が一定に保たれ、その後、約５℃／分の割合で約５００℃まで冷却され、約３０分間、温度が一定に保たれる。別のサイクルで基材はもう一度、加熱および冷却がされる。基材は約９２５℃まで加熱され、その後基材は約５℃／分の割合で常温まで冷却される。アルゴンのフローは全工程で一定である。

【実施例】

【0170】

別の実施例において、炭素、ケイ素、マンガン、チタン、バナジウム、アルミニウム、および窒素を含む基材が提供された。実施例において、基材には以下の重量％の成分が含まれている。

【表1】

【実施例】

【0171】

別の実施例において、炭素、ケイ素、マンガン、チタン、バナジウム、アルミニウム、および窒素を含む基材が提供される。実施例において、基材には以下の重量％の成分が含まれている。

【表2】

基材ＭＣ－２５には、約０．０８９重量％のニオブが含まれていた。得られた合金層には図３で表される通り、粒界析出がほとんど認められなかった。この合金層により、より少ない細孔形成が確認された。このステンレス鋼合金層は、改良された耐食性を有するが、これは基材にとってより望ましい効果である。

【実施例】

【0172】

また別の実施例において、基材が形成され以下の性質が示された。

【表3】

【実施例】

【0173】

また別の実施例において、基材が形成され以下の性質が示された。

【表4】

【0174】

合金のニオブ重量パーセントは下記の通り算出した。

【数4】

【0175】

基材化学は０．０１７以上の算出安定度を有するように選択することができ、ここにおいて安定度を下記の通り算出した。

【数5】

【実施例】

【0176】

別の実施形態において、基材は重量％で測定される構成金属および他の元素からなる以下の組成で形成され示された。

【表5】

【実施例】

【0177】

また別の実施例では、実施例８で列挙した各基材を熱機械的に試験してこれらのｒ値を確認した。試験結果は下記の通りである。

【表6】

【実施例】

【0178】

また別の実施形態では、ＭｇＣｒ_２Ｏ_４粉末とＭｇＣｌ_２粉末を水中で混合することによりスラリー懸濁液が形成される。ＭｇＣｒ_２Ｏ_４粉末とＭｇＣｌ_２粉末は何れも、約０．１と１０μｍの間の粒子サイズを有するようにふるいにかけられる。ＭｇＣｒ_２Ｏ_４粉末とＭｇＣｌ_２粉末の乾燥重量パーセントは、それぞれ約９５％と約５％である。ＭｇＣｒ_２Ｏ_４粉末とＭｇＣｌ_２粉末を混合してから４時間、懸濁液にアルミニウム粉末が添加される。３２５メッシュスクリーンを通過するようにして、アルミニウム粉末をふるいにかけた。アルミニウムは、酸化物粉末に対して約１．０の原子比率を有するようにスラリー粉末に混合される。アルミニウム粉末を含有するスラリー混合物は、金属シートの表面に対して直ちにロール塗布される。基材はその後、約１０℃／分の割合で約９５０℃まで加熱される。焼きなまし工程の間温度が一定に保たれる。約３０時間後、基材は約５℃／分の割合で常温まで冷却される。アルゴンのフローは全工程で一定である。焼きなましの後、金属基材は基材表面からＡｌ_２Ｏ_３を除去する洗浄工程を経る。

【実施例】

【0179】

また別の実施形態では、８０％程度の高い降伏力を示し、また５０％程度の高い引張強度を示すように基材が構成された。場合によっては、基材は重量％で測定される構成金属および他の元素からなる以下の組成で形成され示された。

【表7】

【実施例】

【0180】

また別の実施例において、実施例１１で列挙した各基材を熱機械的に試験して、これらのＴｉ／Ｎｂ安定度、降伏力、最大抗張力、および伸びを確認した。試験結果は以下の通りである。

【表8】

【0181】

材料組成物（材料層、等）を含む本明細書における材料、装置、システムおよび方法は、材料組成物を含む他の材料、装置、システムおよび方法と組み合わされるか、またはこれらにより改変させることができ、このような他の材料、装置、システムおよび方法としては、例えば、米国特許出願公開第２０１３／０１７１４７１号明細書、米国特許出願公開第２０１３／０３０９４１０号明細書、米国特許出願公開第２０１３／０２５２０２２号明細書、米国特許出願公開第２０１５／０１６７１３号明細書、米国特許出願公開第２０１５／０３４５０４１号明細書、および国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１６／０１７１５５号明細書に記載されているようなものが挙げられ、これらは何れも本明細書にその全てが取り込まれる。

【0182】

本発明の好ましい実施形態が本明細書に示され説明されてきたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることは当業者には明らかであろう。本発明が、本明細書内で提供される特定の実施例によって限定されることを意図するものではない。本発明は前述の明細書を参照して説明されてきたが、本明細書の実施形態の説明および図解は、限定的な意味で解釈されることを意図するものではない。数多くの変形、変更、および置換が、本発明から逸脱することなく、当業者に起こるであろう。さらに、本発明のすべての態様は、様々な条件および変数に依存する、本明細書に記載の特定の説明、構成、または相対的な比率に限定されないことを理解されたい。本明細書に記載の本発明の実施形態に対する様々な代替案が、本発明を実施する際に使用され得ることが理解されるべきである。したがって、本発明は、そのような代替案、修正、変形または均等物も網羅するものとすることが考えられる。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲内の方法および構造ならびにそれらの均等物がそれによって網羅されることが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】