第１の材料を有する硬質粒子と第２の異なる材料を有する結合剤マトリックスとを含む超硬合金でできた摩擦撹拌接合ツール。

【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
[0001]本出願は、「ＨＩＧＨ−ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ ＦＲＩＣＴＩＯＮ ＳＴＩＲ ＷＥＬＤＩＮＧ ＴＯＯＬＳ」という名称で２００６年１月３１日に出願された米国仮出願第６０／７６４，００３号明細書の特典を主張する。
【０００２】
[0002]本出願はさらに、下記の特許出願の特典を主張し、それらの一部継続出願である。
【０００３】
[0003]「Ｈａｒｄｍｅｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」という名称で２００６年８月２１日に出願された第１１／５０７，９２８号明細書（「ＨＡＲＤＭＥＴＡＬ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ−ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ」という名称で２００５年８月１９日に出願された米国仮出願第６０／７１０，０１６号明細書の特典を主張している）。
【０００４】
[0004]「Ｈａｒｄｍｅｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」という名称で２００６年８月２１日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３２６５４号明細書。
【０００５】
[0005]「Ｈｉｇｈ−Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｈａｒｄｍｅｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」という名称で２００５年３月１５日に出願された第１１／０８１，９２８号明細書（米国特許出願公開第２００５−０１９１４８２−Ａ１号明細書として公開されている）。
【０００６】
[0006]上記の特許出願及び特許公報の開示内容は、参照により本出願の明細の一部として組み込まれている。
【０００７】
［背景］
[0007]本願は、超硬合金組成物、その製造方法及び関連用途に関する。
【０００８】
[0008]超硬合金としては各種の複合材料があり、特に硬質でかつ耐火性でありそして強い耐摩耗性を示すように設計されている。広範囲にわたって使用されている超硬合金の例としては、焼結又は結合（ｃｅｍｅｎｔ）された炭化物（ｃａｒｂｉｄｅ）又は炭窒化物（ｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｅｓ）又はこのような材料の組合せがある。サーメットと呼ばれるいくつかの超硬合金は、結合剤の金属粒子で結合された加工セラミック粒子（例えばＴｉＣ）を含む組成である。超硬合金の特定の組成は技術文献に記載されている。例えば、超硬合金の組成を広範囲にわたって編集して、「Ｂｒｏｏｋｅｓ’ Ｗｏｒｌｄ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ａｎｄ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｈａｒｄｍｅｔａｓ， 第６版、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｄａｔａ」（英国、１９９６年）として刊行されている。
【０００９】
[0009]超硬合金は各種の用途に使用することができる。代表的な用途としては、金属、石及びその他の硬質材料を切断するのに使用する切削工具、線引き抜きダイ（ｗｉｒｅ−ｄｒａｗｉｎｇ ｄｉｅｓ）、ナイフ、石炭、各種の鉱石及び岩石を採掘する採掘工具、並びに石油用の掘削工具やその他の掘削用途がある。さらに、このような超硬合金は、各種の装置の作動又はそれら装置が作動する環境条件の特定の要求を満たす、それら装置のハウジング及び外表面もしくは外層をつくるのに使用することもできる。
【００１０】
[0010]最初に炭化物又は炭窒化物の硬質で耐火性を有する粒子を結合剤マトリックス中に分散させ、次にその混合物を圧縮し焼結することによって、多種類の超硬合金を製造することができる。その焼結工程によって、結合剤マトリックスが前記粒子と結合して前記混合物が凝縮され超硬合金が生成する。上記硬質粒子は、生成する超硬合金の硬質性と耐火性に主として寄与している。
【００１１】
［概要］
[0011]本出願は、摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）ヘッド及びこのようなヘッドを使用する関連するＦＳＷシステムの設計について記載する。様々な実施形態において、ＦＳＷヘッドは、ピン及びそのピンが係合しているショルダーを含むことができる。ヘッドはシャンクに係合しており、シャンクはロータに固定されている。接合の間、ロータはシャンクを回転させ、シャンクはヘッドを自転させる。作動中に、自転するヘッドは、共に接合される２つの金属片の接触面に押し付けられ、接触面に沿って動かされる。ピン及びショルダーは、２つの断片と直接接触し、それらを共に接合させる。いくつかの実施形態では、ピン及びショルダーは、本出願に記載の超硬合金材料でできている。他の実施形態では、ピン及びショルダーの表面は、本出願に記載の材料でできている場合があるが、ピン及びショルダーの内側部は、異なる材料でできている場合がある。本明細書に記載する様々な材料は、摩擦撹拌接合の間にピン及びショルダーが被る高温下で高い硬度及び靭性を示し、したがってヘッドを構成するために使用することができる。
【００１２】
[0012]例えば、本出願に記載する摩擦撹拌接合ツールヘッドは、ショルダー及びそのショルダーに係合しているピンを備える。ショルダー及びピンの各々の少なくとも一部には、本出願に記載する材料が含まれる。この材料は、（１）少なくとも１種の炭化物、少なくとも１種の窒化物、少なくとも１種のホウ化物、及び少なくとも１種のケイ化物の少なくとも１つ又は組合せを含む第１の材料、並びに（２）第１の材料を結合し、レニウム、レニウムとコバルトとの混合物、ニッケルベースの超合金、ニッケルベースの超合金とレニウムとの混合物、又はニッケルベースの超合金とレニウムとコバルトとの混合物を含む第２の材料を少なくとも含むことができる。第２の材料は、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、又はＣｒも含んでもよい。上記の例を実施するにあたり、第１の材料は、ＴａＣ、ＨｆＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＶＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＴｈＣ_２、Ｍｏ_２Ｃ、ＳｉＣ及びＢ_４Ｃの少なくとも１つから選択される少なくとも１種の炭化物、又はＨｆＮ、ＴａＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、及びＴｉＮの少なくとも１つから選択される少なくとも１種の窒化物、又はＨｆＢ_２、ＺｒＢ_２、ＴａＢ_２、ＴｉＢ_２、ＮｂＢ_２、及びＷＢの少なくとも１つから選択される少なくとも１種のホウ化物を少なくとも含んでもよい。
【００１３】
[0013]下記の超硬合金材料は、第一材料を含む硬質粒子及び第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスを含有する材料を含有している。上記硬質粒子は、上記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている。上記硬質粒子用の上記第一材料としては、例えば、炭化タングステンに基づいた材料、炭化チタンに基づいた材料、炭化タングステンと炭化チタンとの混合物、他の炭化物、窒化物、ホウ化物、ケイ化物、及びこれらの材料の組合せに基づいた材料がある。上記結合剤マトリックス用の上記第二材料としては、とりわけ、レニウム、レニウムとコバルトとの混合物、ニッケルベース超合金、ニッケルベース超合金とレニウムとの混合物、ニッケルベース超合金、レニウム、及びコバルトの混合物、並びに他の材料と混合されたこれらの材料がある。タングステンは、さらに、超硬合金材料の結合剤マトリックス材料として使用することもできる。ニッケルベース超合金は、γ−γ’金属相のものでよい。
【００１４】
[0014]各種の実施態様で、例えば、第二材料の容量は、材料の全容量の約３％〜４０％である。いくつかの用途では、上記結合剤マトリックスは、最終材料の結合材マトリックスの全重量の２５％以上の量のレニウムを含有している。その他の用途では、第二材料はニッケルベース超合金を含有している。上記ニッケルベース超合金は、特定の用途の場合、Ｎｉ及び他の元素例えばＲｅを含有している。
【００１５】
[0015]本願の超硬合金材料は、一実施態様によれば、材料混合物を減圧条件下で焼結し、次いで、気体媒体を通じて圧力をかけながら、固相焼結することによって製造することができる。このような超硬合金は、さらに、溶射法を使用して表面上にコートすることで、超硬合金コーティング及び超硬合金構造体を形成することもできる。
【００１６】
[0016]上述の超硬合金のさまざまな実施態様から生まれる利点は、一般に硬度が優れていること、高温での硬度が増大していること及び腐食と酸化に対する耐性が改善されていることのうちの１又は２以上を含んでいる。
【００１７】
[0017]本願で説明されているさまざまな特定の実施態様は、以下のようにまとめられる。２６５の特定の実施態様の第一グループは、以下のとおりである。
１．第一材料を含む硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記第二材料の容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスが材料の全重量の２５％より多い量のレニウムを含有し、そして前記硬質粒子は前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
２．前記第１の材料が、タングステンを含む炭化物を含有している、上記項目の第１番又は下記項目の第１４番に記載の材料。
３．前記炭化物が一炭化タングステン（ＷＣ）を含有している上記項目２に記載の材料。
４．前記第一材料がさらにタングステンとは異なる金属元素を含む他の炭化物を含有する上記項目２に記載の材料。
５．前記金属元素がチタン（Ｔｉ）である上記項目４に記載の材料。
６．前記金属元素がタンタル（Ｔａ）である上記項目４に記載の材料。
７．前記金属元素がニオブ（Ｎｂ）である上記項目４に記載の材料。
８．前記金属元素がバナジウム（Ｖ）である上記項目４に記載の材料。
９．前記金属元素がクロム（Ｃｒ）である上記項目４に記載の材料。
１０．前記金属元素がハフニウム（Ｈｆ）である上記項目４に記載の材料。
１１．前記金属元素がモリブデン（Ｍｏ）である上記項目４に記載の材料。
１２．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目２に記載の材料。
１３．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ、又はＨｆＮを含有している上記項目２又は１２に記載の材料。
１４．窒化物を含む第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウムを含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
１５．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ、又はＨｆＮを含有している上記項目１４に記載の材料。
１６．前記結合剤マトリックスがさらにコバルト（Ｃｏ）を含有している上記項目１に記載の材料。
１７．第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウム及びニッケル（Ｎｉ）を含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
１８．第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウム及びモリブデン（Ｍｏ）を含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
１９．第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウム及び鉄（Ｆｅ）を含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
２０．第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウム及びクロム（Ｃｒ）を含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
２１．第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウム及びＮｉベース超合金を含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
２２．前記結合剤材料がさらにコバルトを含有している上記項目２１に記載の材料。
２３．（１）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣの混合物、（２）ＷＣ、ＴｉＣ及びＮｂＣの混合物、（３）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣとＮｂＣの少なくとも一方の混合物、並びに（４）ＷＣ、ＴｉＣ及びＨｆＣとＮｂＣの少なくとも一方の混合物からなる群の中の少なくとも一つを選択してなる混合物を含む第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウムを含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
２４．（１）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣ、（２）ＷＣ、ＴｉＣ及びＮｂＣ、（３）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣとＮｂＣの少なくとも一方、並びに（４）ＷＣ、ＴｉＣ及びＨｆＣとＮｂＣの少なくとも一方からなる群の中の少なくとも一つを選択してなる材料を含む第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウム及びＮｉベース超合金を含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
２５．Ｍｏ_２Ｃ及びＴｉＣの混合物を含む第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウムを含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
２６．Ｔｉｎ、Ｍｏ_２Ｃ及びＴｉＣを含む第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウムを含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
２７．Ｍｏ_２Ｃ及びＴｉＣを含む第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウム及びＮｉベース超合金を含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
２８．硬質粒子の粉末とレニウムを含有する結合剤マトリックス材料とを混合することによってグレード粉末を製造するステップと、
前記グレード粉末を処理して、前記結合剤マトリックス材料を利用し前記硬質粒子を結合させて固体超硬合金材料を製造するステップとを含む方法であって、
前記処理が（１）前記グレード粉末を固相で減圧条件下焼結するステップと（２）前記グレード粉末を固相で不活性ガス媒体中加圧下焼結するステップとを含む方法。
２９．前記結合剤マトリックス材料がさらにＮｉベース超合金を含有している上記項目２８に記載の方法。
３０．結合剤マトリックス材料がさらにコバルトを含有している上記項目２９に記載の材料。
３１．結合剤マトリックス材料がさらにコバルトを含有している上記項目２８に記載の材料。
３２．前記各焼結が前記硬質粒子及び前記結合剤マトリックス材料の共融温度より低い温度で行われる上記項目２８に記載の方法。
３３．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金を含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
３４．前記第一材料がタングステンを含む炭化物を含有している上記項目３３又は４７に記載の材料。
３５．前記炭化物が一炭化タングステン（ＷＣ）を含有している上記項目３４に記載の材料。
３６．前記第一材料がさらにタングステンとは異なる金属元素を含む他の炭化物を含有する上記項目３４に記載の材料。
３７．前記金属元素がチタン（Ｔｉ）である上記項目３６に記載の材料。
３８．前記金属元素がタンタル（Ｔａ）である上記項目３６に記載の材料。
３９．前記金属元素がニオブ（Ｎｂ）である上記項目３６に記載の材料。
４０．前記金属元素がバナジウム（Ｖ）である上記項目３６に記載の材料。
４１．前記金属元素がクロム（Ｃｒ）である上記項目３６に記載の材料。
４２．前記金属元素がハフニウム（Ｈｆ）である上記項目３６に記載の材料。
４３．前記金属元素がモリブデン（Ｍｏ）である上記項目３６に記載の材料。
４４．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目３４に記載の材料。
４５．前記窒化物がＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ、及びＴｉＮの少なくとも一つを含有している上記項目３４又は４４に記載の材料。
４６．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目３４又は４４に記載の材料。
４７．窒化物を含む第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金を含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
４８．前記窒化物がＺｒＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ、ＴｉＮ、及びＨｆＮの少なくとも一つを含有している上記項目４７に記載の材料。
４９．前記ニッケルベース超合金が主としてニッケルを含有し他の元素も含有している上記項目３３又は４７に記載の材料。
５０．前記他の元素がＣｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、及びＺｒを含んでいる上記項目４９に記載の材料。
５１．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金及び第二の異なるニッケルベース超合金を含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
５２．前記結合剤マトリックスがさらにレニウムを含有している上記項目５１に記載の材料。
５３．前記結合剤マトリックスがさらにコバルトを含有している上記項目５２に記載の材料。
５４．前記結合剤マトリックスがさらにレニウムを含有している上記項目３３に記載の材料。
５５．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金、レニウム、及びコバルトを含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
５６．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金及びコバルトを含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
５７．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金及びニッケルを含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
５８．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金及び鉄を含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
５９．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金及びモリブデンを含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
６０．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金及びクロムを含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
６１．前記結合剤マトリックスがさらにニッケルベース合金と異なる他の合金を含有している上記項目３３に記載の材料。
６２．ＴｉＣとＴｉＮを含む第一材料を含有する硬質粒子と、
Ｎｉ、Ｍｏ、及びＭｏ２Ｃのうち少なくとも一つを含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
６３．ＴｉＣとＴｉＮを含む第一材料を含有する硬質粒子と、
Ｒｅ並びにＮｉ、Ｍｏ、及びＭｏ_２Ｃのうち少なくとも一つを含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
６４．前記結合剤マトリックスがさらにＣｏを含有している上記項目６３に記載の材料。
６５．前記結合剤マトリックスがさらにＮｉベース超合金を含有している上記項目６４に記載の材料。
６６．前記結合剤マトリックスがさらにＮｉベース超合金を含有している上記項目６３に記載の材料。
６７．ＴｉＣとＴｉＮを含む第一材料を含有する硬質粒子と、
Ｎｉベース超合金並びにＮｉ、Ｍｏ、及びＭｏ_２Ｃのうち少なくとも一つを含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
６８．硬質粒子の粉末を、ニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックス材料と混合することによってグレード粉末を製造するステップと、
前記グレード粉末を処理して、前記結合剤マトリックス材料を利用し前記硬質粒子を結合させることによって固体の超硬合金材料を製造するステップとを含む方法。
６９．前記処理が、引き続き圧縮操作、第一焼結操作，成形操作、及び第二焼結操作を行うステップを含む上記項目６８に記載の方法。
７０．混合前に、レニウムをさらに含有するように結合剤マトリックス材料を調製するステップをさらに含む上記項目６８に記載の方法。
７１．混合前に、コバルトをさらに含有するように結合剤マトリックス材料を調製するステップをさらに含む上記項目６８に記載の方法。
７２．前記処理が、熱間等方加圧法の固相焼結を含む上記項目６８に記載の方法。
７３．前記処理が、（１）グレード粉末を固相で減圧条件下焼結するステップと（２）グレード粉末を固相で不活性ガス媒体中加圧下焼結するステップとを含む上記項目６８に記載の方法。
７４．混合前に、粒径が０．５ミクロンより小さい硬質粒子を調製するステップをさらに含み、焼結操作の温度を下げる上記項目６８に記載の方法。
７５．物体から材料を切削する摩耗部品を備えた装置であって、前記摩耗部品が、
第一材料を含む硬質粒子と、
レニウムとＮｉベース超合金を含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料を含み、前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている装置。
７６．前記結合剤マトリックスがさらにコバルトを含有している上記項目７５に記載の装置。
７７．摩耗部品を備えた装置であって、その摩耗部品が、
第一材料を含む硬質粒子と、
ニッケルベース超合金を含有する第二の異なる材料の結合剤マトリックスとを含有する材料を含み、前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている装置。
７８．（１）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣの固溶体、（２）ＷＣ、ＴｉＣ及びＮｂＣの固溶体、（３）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣとＮｂＣの少なくとも一方の固溶体、並びに（４）ＷＣ、ＴｉＣ及びＨｆＣとＮｂＣの少なくとも一方の固溶体からなる群の中の少なくとも一つを選択してなる第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウムを含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
７９．前記硬質粒子がＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣを含有し、前記結合剤マトリックスが純Ｒｅで構成されている上記項目７８又は８７に記載の材料。
８０．前記硬質粒子が材料の全重量の約７２％であり、Ｒｅが材料の全重量の約２８％である上記項目７９に記載の材料。
８１．前記硬質粒子が材料の全重量の約８５％であり、Ｒｅが材料の全重量の約１５％である上記項目７９に記載の材料。
８２．ＴｉＣとＴａＣの量がほぼ等しくかつその合計量がＷＣの量より少ない上記項目７９に記載の材料。
８３．前記硬質粒子が、ＷＣ、ＴｉＣ、及びＴａＣを含有している上記項目２４に記載の材料。
８４．ＴｉＣとＴａＣが、各々、材料の全重量の約３％から約６％未満であり、そしてＷＣが材料の全重量の７８％を超え８９％より少ない上記項目８３に記載の材料。
８５．前記結合剤マトリックスがさらにＣｏを含有している上記項目８３に記載の材料。
８６．前記Ｎｉベース超合金が主としてＮｉを含有しＣｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｚｒ、Ｂ、Ｃ、及びＶを含む他の元素をも含有している上記項目８３に記載の材料。
８７．（１）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣ、（２）ＷＣ、ＴｉＣ及びＮｂＣ、（３）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣとＮｂＣの少なくとも一方、並びに（４）ＷＣ、ＴｉＣ及びＨｆＣとＮｂＣの少なくとも一方からなる群の中の少なくとも一つを選択してなる第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウム及びＮｉベース超合金を含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散され、
前記結合剤マトリックスが、Ｒｅ及びＲｅを含有するＮｉベース超合金を含有している材料。
８８．前記Ｎｉベース超合金がＲｅを含有している上記項目２１に記載の材料。
８９．前記Ｎｉベース超合金がＲｅを含有している上記項目２４に記載の材料。
９０．前記Ｎｉベース超合金がＲｅを含有している上記項目２１又は４７に記載の材料。
９１．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金を含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散され、
前記Ｎｉベース超合金は、Ｒｅを含有する材料。
９２．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金を含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散され、
前記Ｎｉベース超合金は、γ−γ’相である材料。
９３．第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルを含むニッケルベース超合金並びにＣｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｚｒ、及びＲｅを含む他の元素を含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている材料。
９４．前記第一材料がホウ化物を含有している上記項目１７に記載の材料。
９５．前記ホウ化物がＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂのうちの一つである上記項目９５に記載の材料。
９６．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目１７に記載の材料。
９７．前記ケイ化物がＴａＳｉ_２、Ｗｓｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２のうちの一つである上記項目９６に記載の材料。
９８．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目１７に記載の材料。
９９．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目９８に記載の材料。
１００．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目１７に記載の材料。
１０１．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１００に記載の材料。
１０２．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１００に記載の材料。
１０３．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１０２に記載の材料。
１０４．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１０２に記載の材料。
１０５．前記第一材料がホウ化物を含有している上記項目１８に記載の材料。
１０６．前記ホウ化物がＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂのうちの一つである上記項目１０５に記載の材料。
１０７．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目１８に記載の材料。
１０８．前記ケイ化物がＴａＳｉ_２、Ｗｓｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２のうちの一つである上記項目１０７に記載の材料。
１０９．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目１８に記載の材料。
１１０．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１０９に記載の材料。
１１１．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目１８に記載の材料。
１１２．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１１１に記載の材料。
１１３．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１１１に記載の材料。
１１４．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１１３に記載の材料。
１１５．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１１３に記載の材料。
１１６．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目１９に記載の材料。
１１７．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１１６に記載の材料。
１１８．前記第一材料がホウ化物を含有している上記項目１９に記載の材料。
１１９．前記ホウ化物がＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂのうちの一つである上記項目１１８に記載の材料。
１２０．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目１９に記載の材料。
１２１．前記ケイ化物がＴａＳｉ_２、Ｗｓｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２のうちの一つである上記項目１２０に記載の材料。
１２２．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目１９に記載の材料。
１２３．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１２２に記載の材料。
１２４．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１２２に記載の材料。
１２５．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１２４に記載の材料。
１２６．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１２５に記載の材料。
１２７．前記第一材料がホウ化物を含有している上記項目２０に記載の材料。
１２８．前記ホウ化物がＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂのうちの一つである上記項目１２７に記載の材料。
１２９．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目２０に記載の材料。
１３０．前記ケイ化物がＴａＳｉ_２、Ｗｓｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２のうちの一つである上記項目１２９に記載の材料。
１３１．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目２０に記載の材料。
１３２．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１３１に記載の材料。
１３３．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目２０に記載の材料。
１３４．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１３３に記載の材料。
１３５．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１３３に記載の材料。
１３６．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１３５に記載の材料。
１３７．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１３５に記載の材料。
１３８．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目２１に記載の材料。
１３９．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１３８に記載の材料。
１４０．前記第一材料がホウ化物を含有している上記項目２１に記載の材料。
１４１．前記ホウ化物がＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂのうちの一つである上記項目１４０に記載の材料。
１４２．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目２１に記載の材料。
１４３．前記ケイ化物がＴａＳｉ_２、Ｗｓｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２のうちの一つである上記項目１４２に記載の材料。
１４４．前記第一材料が窒化物を含有している上記項目２１に記載の材料。
１４５．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１４４に記載の材料。
１４６．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１４４に記載の材料。
１４７．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１４６に記載の材料。
１４８．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１４７に記載の材料。
１４９．前記第一材料がホウ化物を含有している上記項目２２に記載の材料。
１５０．前記ホウ化物がＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂのうちの一つである上記項目１４９に記載の材料。
１５１．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目２２に記載の材料。
１５２．前記ケイ化物がＴａＳｉ_２、Ｗｓｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２のうちの一つである上記項目１５１に記載の材料。
１５３．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目２２に記載の材料。
１５４．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１５３に記載の材料。
１５５．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目２２に記載の材料。
１５６．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１５５に記載の材料。
１５７．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１５５に記載の材料。
１５８．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１５７に記載の材料。
１５９．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１５７に記載の材料。
１６０．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目２４に記載の材料。
１６１．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１６０に記載の材料。
１６２．前記結合剤マトリックスがさらにコバルト（Ｃｏ）を含有している上記項目２４に記載の材料。
１６３．Ｒｅが、材料の全重量の約１．５％から約２４．４％までであり、前記Ｎｉベース超合金が、材料の全重量の約０．８６％から約４．８８％までであり、
前記第一材料が、材料の全重量の約３％から約１４．７％までであるＴｉＣ、材料の全重量の約３％から約６．２％までであるＴａＣ、及び材料の全重量の約６４％超、約８８％未満であるＷＣを含有する上記項目２４に記載の材料。
１６４．前記結合剤マトリックスがさらにＮｉベース超合金を含有している上記項目２６に記載の材料。
１６５．前記結合剤マトリックスがさらにＣｏを含有している上記項目１６４に記載の材料。
１６６．前記結合剤マトリックスがさらにＣｏを含有している上記項目２７に記載の材料。
１６７．前記Ｒｅが、材料の全重量の約８．８％から約２３．８％までであり、前記Ｎｉベース超合金が、材料の全重量の約３．０％から約１０．３％までであり、前記Ｍｏ_２Ｃが、材料の全重量の約１３．８％から約１５．２％までであり、前記ＴｉＣが、材料の全重量の約５９．４％から約６５．７％までである上記項目２７に記載の材料。
１６８．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目４７に記載の材料。
１６９．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１６８に記載の材料。
１７０．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１６８に記載の材料。
１７１．前記他の元素がＣｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを含有している上記項目４９に記載の材料。
１７２．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目５１に記載の材料。
１７３．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目１７２に記載の材料。
１７４．前記他の元素がさらにＦｅ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｃ、及びＲｅを含有している上記項目５０に記載の材料。
１７５．前記第一材料が窒化物を含有している上記項目５１に記載の材料。
１７６．Ｒｅが、材料の全重量の約０．４％から約１．８％までであり、前記Ｎｉベース超合金が、材料の全重量の約２．７％から約４．５％までであり、前記コバルトが、材料の全重量の約３％から約４．８％までであり、
前記第一材料が、材料の全重量の約９０．４％から約９１．５％までであるＷＣ、及び材料の全重量の約０．３％から約０．６％までであるＶＣを含有する上記項目５５に記載の材料。
１７７．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目５５に記載の材料。
１７８．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目５５に記載の材料。
１７９．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目５６に記載の材料。
１８０．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１７９に記載の材料。
１８１．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目５６に記載の材料。
１８２．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目５７に記載の材料。
１８３．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１８２に記載の材料。
１８４．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目５７に記載の材料。
１８５．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目５８に記載の材料。
１８６．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１８５に記載の材料。
１８７．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目５８に記載の材料。
１８８．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目５９に記載の材料。
１８９．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１８８に記載の材料。
１９０．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目５９に記載の材料。
１９１．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目６０に記載の材料。
１９２．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１９１に記載の材料。
１９３．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目６０に記載の材料。
１９４．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目７５に記載の装置。
１９５．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１９４に記載の装置。
１９６．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目７５に記載の装置。
１９７．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１９６に記載の装置。
１９８．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目１９６に記載の装置。
１９９．前記第一材料が、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、及びＭｏ_２Ｃを含有している上記項目１９８に記載の装置。
２００．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目１９８に記載の装置。
２０１．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目１９８に記載の装置。
２０２．前記第一材料がさらにホウ化物を含有している上記項目７５に記載の装置。
２０３．前記第一材料が、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂの少なくとも一つを含有している上記項目２０２に記載の装置。
２０４．前記第一材料がさらに少なくとも一つのホウ化物及び少なくとも一つの炭化物を含有している上記項目７５に記載の装置。
２０５．前記第一材料が、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、及びＢ_４Ｃを含有している上記項目２０４に記載の装置。
２０６．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目７５に記載の装置。
２０７．前記第一材料が、ＴａＳｉ_２、ＷＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２の少なくとも一つを含有している上記項目７５に記載の装置。
２０８．前記Ｒｅが、材料の全重量の約９．０４％から約９．３２％までであり、前記Ｎｉベース超合金が、材料の全重量の約３．５３％から約３．６４％までであり、
前記第一材料が、材料の全重量の約６７．２４％から約６９．４０％までであるＷＣ、材料の全重量の約６．３５％から約６．５５％までであるＴｉＣ、材料の全重量の約６．２４％から約６．４４％までであるＴａＣ、材料の全重量の約０．４０％から約７．３９％までであるＴｉＢ_２、及び材料の全重量の約０．２２％から約４．２５％までであるＢ_４Ｃを含有する上記項目７５に記載の装置。
２０９．前記Ｒｅが、材料の全重量の約８．９６％から約９．３７％までであり、前記Ｎｉベース超合金が、材料の全重量の約３．５０％から約３．６６％までであり、
前記第一材料が、材料の全重量の約５８．６１％から約６６．６７％までであるＷＣ、材料の全重量の約１４．６９％から約１５．３７％までであるＴｉＣ、材料の全重量の約６．１９％から約６．４７％までであるＴａＣ、及び材料の全重量の約０から約６．５１％までであるＭｏ_２Ｃを含有する上記項目７５に記載の装置。
２１０．前記結合剤マトリックスがさらにＮｉを含有している上記項目７５に記載の装置。
２１１．前記結合剤マトリックスがさらにＦｅを含有している上記項目７５に記載の装置。
２１２．前記結合剤マトリックスがさらにＭｏを含有している上記項目７５に記載の装置。
２１３．前記結合剤マトリックスがさらにＣｒを含有している上記項目７５に記載の装置。
２１４．前記Ｎｉベース超合金が、主に、Ｎｉ並びにＣｏ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを含む他の元素を含有している上記項目８３に記載の材料。
２１５．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目９１に記載の材料。
２１６．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目２１５に記載の材料。
２１７．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目９１に記載の材料。
２１８．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目２１７に記載の材料。
２１９．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目２１７に記載の材料。
２２０．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目２１９に記載の材料。
２２１．前記第一材料がさらにホウ化物を含有している上記項目９１に記載の材料。
２２２．前記第一材料が、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂの少なくとも一つを含有している上記項目２２１に記載の材料。
２２３．前記第一材料がさらに少なくとも一つのホウ化物及び少なくとも一つの炭化物を含有している上記項目９１に記載の材料。
２２４．前記第一材料が、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、及びＢ_４Ｃを含有している上記項目２２３に記載の材料。
２２５．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目９１に記載の材料。
２２６．前記ケイ化物が、ＴａＳｉ_２、ＷＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２の少なくとも一つを含有している上記項目２２５に記載の材料。
２２７．前記結合剤マトリックスがさらにＮｉを含有している上記項目９１に記載の材料。
２２８．前記結合剤マトリックスがさらにＦｅを含有している上記項目９１に記載の材料。
２２９．前記結合剤マトリックスがさらにＭｏを含有している上記項目９１に記載の材料。
２３０．前記結合剤マトリックスがさらにＣｒを含有している上記項目９１に記載の材料。
２３１．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目９２に記載の材料。
２３２．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目２３１に記載の材料。
２３３．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目９２に記載の材料。
２３４．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目２３３に記載の材料。
２３５．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目２３３に記載の材料。
２３６．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目２３５に記載の材料。
２３７．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目２３５に記載の材料。
２３８．前記第一材料がさらにホウ化物を含有している上記項目９２に記載の材料。
２３９．前記第一材料が、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂの少なくとも一つを含有している上記項目２３８に記載の材料。
２４０．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目９２に記載の材料。
２４１．前記第一材料が、ＴａＳｉ_２、ＷＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２の少なくとも一つを含有している上記項目９２に記載の材料。
２４２．前記第二材料がさらに、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｏ、及びＣｒの少なくとも一つを含有している上記項目９２に記載の材料。
２４３．前記第二材料がさらに、少なくとも他の一つの異なるＮｉベース超合金を含有している上記項目９２に記載の材料。
２４４．前記第一材料が、材料の全重量の約９１．９％から約９２．５％までのＷＣ、及び材料の全重量の０．３％から約０．６％までのＶＣを含有し、前記Ｎｉベース超合金が、材料の全重量の約７．２％から約７．５％までである上記項目９２に記載の材料。
２４５．前記第一材料が、それぞれ材料の全重量の約６９．４４％から１６．０９％までであるＴｉＣ及びＭｏ_２Ｃを含有し、前記Ｎｉベース超合金が、材料の全重量の約１４．４７％である上記項目９２に記載の材料。
２４６．前記第一材料が炭化物を含有している上記項目９３に記載の材料。
２４７．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目２４６に記載の材料。
２４８．前記第一材料がさらに窒化物を含有している上記項目９３に記載の材料。
２４９．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目２４８に記載の材料。
２５０．前記第一材料がさらに炭化物を含有している上記項目２４９に記載の材料。
２５１．前記炭化物が、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_２Ｃ_３、Ｍｏ_２Ｃ、及びＷＣの少なくとも一つを含有している上記項目２５０に記載の材料。
２５２．前記窒化物がＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、及びＴａＮの少なくとも一つを含有している上記項目２５０に記載の材料。
２５３．前記第一材料がさらにホウ化物を含有している上記項目９３に記載の材料。
２５４．前記第一材料が、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ、及びＷ_２Ｂの少なくとも一つを含有している上記項目２５３に記載の材料。
２５５．前記第一材料がケイ化物を含有している上記項目９３に記載の材料。
２５６．前記第一材料が、ＴａＳｉ_２、ＷＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２、及びＭｏＳｉ_２の少なくとも一つを含有している上記項目９３に記載の材料。
２５７．前記第二材料がさらに、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｏ、及びＣｒの少なくとも一つを含有している上記項目９３に記載の材料。
２５８．前記第二材料がさらに、少なくとも他の一つの異なるＮｉベース超合金を含有している上記項目９３に記載の材料。
２５９．前記ニッケルベース超合金中の前記他の元素がさらに、Ｆｅ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｂ、及びＣを含有している上記項目９３に記載の材料。
２６０．溶射法を行えるように金属表面を調製するステップと、
溶射法を実施して金属表面上に超硬合金の層をコートするステップとを含む方法であって、
超硬合金層が、
第一材料を含む硬質粒子と
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有し、前記第二材料の容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスが材料の全重量の２５％より多い量のレニウムを含有し、そして前記硬質粒子は前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている方法。
２６１．溶射法を行えるように金属表面を調製するステップと、
溶射法を実施して金属表面上に超硬合金の層をコートするステップとを含む方法であって、
前記超硬合金層が、
（１）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣの混合物、（２）ＷＣ、ＴｉＣ及びＮｂＣの混合物、（３）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣとＮｂＣの少なくとも一方の混合物、並びに（４）ＷＣ、ＴｉＣ及びＨｆＣとＮｂＣの少なくとも一方の混合物からなる群の中の少なくとも一つを選択してなる混合物を含む第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有し、前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウムを含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている方法。
２６２．溶射法を行えるように金属表面を調製するステップと、
溶射法を実施して金属表面上に超硬合金の層をコートするステップとを含む方法であって、
前記超硬合金層が、
Ｍｏ_２Ｃ及びＴｉＣの混合物を含む第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有し、前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウムを含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている方法。
２６３．溶射法を行えるように金属表面を調製するステップと、
溶射法を実施して金属表面上に超硬合金の層をコートするステップとを含む方法であって、
前記超硬合金層が、
第一材料を含有する硬質粒子と、
ニッケルベース超合金を含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有し、前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている方法。
２６４．溶射法を行えるように金属表面を調製するステップと、
溶射法を実施して金属表面上に超硬合金の層をコートするステップとを含む方法であって、
前記超硬合金層が、
ＴｉＣとＴｉＮを含む第一材料を含有する硬質粒子と、
Ｎｉ、Ｍｏ、及びＭｏ_２Ｃのうち少なくとも一つを含む第二の異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有し、前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている方法。
２６５．溶射法を行えるように金属表面を調製するステップと、
溶射法を実施して金属表面上に超硬合金の層をコートするステップとを含む方法であって、
前記超硬合金層が、
（１）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣの固溶体、（２）ＷＣ、ＴｉＣ及びＮｂＣの固溶体、（３）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣとＮｂＣの少なくとも一方の固溶体、並びに（４）ＷＣ、ＴｉＣ及びＨｆＣとＮｂＣの少なくとも一方の固溶体からなる群の中の少なくとも一つを選択してなる第一材料を含有する硬質粒子と、
第二の異なる材料を含む結合剤マトリックスとを含有し、前記結合剤マトリックスの容量が材料の全容量の約３％〜約４０％であり、前記結合剤マトリックスがレニウムを含有し、そして前記硬質粒子が前記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている方法。
【００１８】
[0018]さらに、本願で説明されている２８８個の特定の実施態様の第二群は、以下のとおりである。
１．ＷＣ、ＴｉＣ、及びＨｆＣの少なくとも一つを選択してなる少なくとも一つの炭化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、硬質粒子が、材料の全重量の７５％未満であり、レニウムが、材料の全重量の２５％を超える材料。
２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２６％を超えるＴｉＣであり、レニウムが、材料の全重量の約７４％未満である上記項目１に記載の材料。
３．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５３％を超えるＷＣであり、レニウムが、材料の全重量の約４７％未満である上記項目１に記載の材料。
４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４８％を超えるＨｆＣであり、レニウムが、材料の全重量の約５２％未満である上記項目１に記載の材料。
５．ＷＣ、ＴｉＣ、及びＨｆＣを除く、元素周期表のＩＶｂ、Ｖｂ、及びＶＩｂ族内元素から形成される炭化物を選択してなる少なくとも一つの炭化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、硬質粒子が、材料の全重量の７５％未満であり、レニウムが、材料の全重量の４％から７２％までである材料。
６．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％を超えるＺｒＣであり、レニウムが、材料の全重量の約６８％未満である上記項目５に記載の材料。
７．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２８％を超えるＶＣであり、レニウムが、材料の全重量の約７２％未満である上記項目５に記載の材料。
８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３６％を超えるＮｂＣであり、レニウムが、材料の全重量の約６４％未満である上記項目５に記載の材料。
９．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５１％を超えるＴａＣであり、レニウムが、材料の全重量の約４９％未満である上記項目５に記載の材料。
１０．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％を超えるＣｒ_２Ｃ_３であり、レニウムが、材料の全重量の約６８％未満である上記項目５に記載の材料。
１１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３９％を超えるＭｏ_２Ｃであり、レニウムが、材料の全重量の約６１％未満である上記項目５に記載の材料。
１２．周期表内のＩＶＢ及びＶｂ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、レニウムが、材料の全重量の約４％から約７２％までである材料。
１３．少なくとも一つの窒化物が材料の全重量の約２８％から約８９％までであるＴｉＮである上記項目１２に記載の材料。
１４．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４％から約９２％までであるＺｒＮであり、レニウムが、材料の全重量の約８％から約６６％までである上記項目１２に記載の材料。
１５．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５０％から約９６％までであるＨｆＮであり、レニウムが、材料の全重量の約４％から約５０％までである上記項目１２に記載の材料。
１６．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３０％から約９１％までであるＶＮであり、レニウムが、材料の全重量の約９％から約７０％までである上記項目１２に記載の材料。
１７．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４％から約９２％までであるＮｂＮであり、レニウムが、材料の全重量の約８％から約６６％までである上記項目１２に記載の材料。
１８．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５１％から約９６％までであるＴａＮであり、レニウムが、材料の全重量の約４％から約４９％までである上記項目１２に記載の材料。
１９．周期表内のＩＶＢ及びＶｂ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の１．７％から約５０％までであるＮｉベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
２０．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５１％から約９６％までであるＴｉＮ及び材料の全重量の約４％から約５０％までであるＮｉベース超合金である上記項目１９に記載の材料。
２１．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５８％から約９７％までであるＺｒＮ及び材料の全重量の約３％から約４２％までであるＮｉベース超合金である上記項目１９に記載の材料。
２２．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約７２％から約９８％までであるＨｆＮ及び材料の全重量の約１．８％から約２８％までであるＮｉベース超合金である上記項目１９に記載の材料。
２３．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５３％から約９６％までであるＶＮ及び材料の全重量の約４％から約４７％までであるＮｉベース超合金である上記項目１９に記載の材料。
２４．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５２％から約９７％までであるＮｂＮ及び材料の全重量の約３％から約４２％までであるＮｉベース超合金である上記項目１９に記載の材料。
２５．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約７３％から約９８．３までであるＴａＮ及び材料の全重量の約１．７％から約２７％までであるＮｉベース超合金である上記項目１９に記載の材料。
２６．周期表内のＩＶｂ、Ｖｂ、及びＶＩｂ族の炭化物からの少なくとも一つの炭化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウム及びＮｉベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、硬質粒子が材料の全重量の２６．１％から約９８．４％までである材料。
２７．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２６．１％から約９５．１％までであるＴｉＣであり、レニウムが材料の全重量の約７３．６％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約５１．１％以下である上記項目２６に記載の材料。
２８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９６％までであるＺｒＣであり、レニウムが材料の全重量の約６７．７％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約４４．１％以下である上記項目２６に記載の材料。
２９．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４７．７％から約９８．１％までであるＨｆＣであり、レニウムが材料の全重量の約５２．１％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約２９．２％以下である上記項目２６に記載の材料。
３０．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２８．３％から約９５．６％までであるＶＣであり、レニウムが材料の全重量の約７１．５％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約４８．４％を超える上記項目２６に記載の材料。
３１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３６％から約９６．９％までであるＮｂＣであり、レニウムが材料の全重量の約６３．８％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約３９．９％以下である上記項目２６に記載の材料。
３２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５１％から約９８．３％までであるＴａＣであり、レニウムが材料の全重量の約４８．８％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約２６．５％以下である上記項目２６に記載の材料。
３３．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２．４％から約９６．４％までであるＣｒ_２Ｃ_３であり、レニウムが材料の全重量の約６７．３％以下でＮｉベース超合金が材料の全重量の約４３．６％以下である上記項目２６に記載の材料。
３４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３９．６％から約９７．３％までであるＭｏ_２Ｃであり、レニウムが材料の全重量の約６０．２％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約３６．３％以下である上記項目２６に記載の材料。
３５．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５２．９％から約９８．４％までであるＷＣであり、レニウムが材料の全重量の約４６．９％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約２５％以下である上記項目２６に記載の材料。
３６．周期表内のＩＶｂ及びＶｂ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウム及びＮｉベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
硬質粒子が、材料の全重量の約２８％から約９８．３％までである材料。
３７．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約２８％から約９５．６％までであるＴｉＮであり、レニウムが材料の全重量の約７１．７％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約４８．７％以下である上記項目３６に記載の材料。
３８．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４．５％から約９６．７％までであるＺｒＮであり、レニウムが材料の全重量の約６５．３％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約４１．４％以下である上記項目３６に記載の材料。
３９．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約４９．８％から約９８．２％までであるＨｆＮであり、レニウムが材料の全重量の約５０％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約２７．５％以下である上記項目３６に記載の材料。
４０．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３０％から約９６％までであるＶＮであり、レニウムが材料の全重量の約６９．６％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約４６．２％以下である上記項目３６に記載の材料。
４１．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４．４％から約９６．７％までであるＮｂＮであり、レニウムが材料の全重量の約６５．３％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約４１．５％以下である上記項目３６に記載の材料。
４２．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５０．７％から約９８．３％までであるＴａＮであり、レニウムが材料の全重量の約４９．１％以下であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の約２６．８％以下である上記項目３６に記載の材料。
４３．周期表内のＩＶｂ、Ｖｂ、及びＶＩｂ族の炭化物からの少なくとも一つの炭化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウム及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
硬質粒子が、材料の全重量の約２６．１％から約９８．２％までである材料。
４４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２６．１％から約９４．６％までであるＴｉＣであり、レニウムが材料の全重量の約７３．６％以下であり、コバルトが材料の全重量の約５４．１％以下である上記項目４３に記載の材料。
４５．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９６％までであるＺｒＣであり、レニウムが材料の全重量の約６７．７％以下であり、コバルトが材料の全重量の約４７．１％以下である上記項目４３に記載の材料。
４６．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４７．６％から約９７．８％までであるＨｆＣであり、レニウムが材料の全重量の約５２．１％以下であり、コバルトが材料の全重量の約３１．８％以下である上記項目４３に記載の材料。
４７．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２８．３％から約９５．１％までであるＶＣであり、レニウムが材料の全重量の約７１．４％以下であり、コバルトが材料の全重量の約５１．５％以下である上記項目４３に記載の材料。
４８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３６％から約９６．５％までであるＮｂＣであり、レニウムが材料の全重量の約６３．８％以下であり、コバルトが材料の全重量の約４２．８％以下である上記項目４３に記載の材料。
４９．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５１％から約９８％までであるＴａＣであり、レニウムが材料の全重量の約４８．８％以下であり、コバルトが材料の全重量の約２８．９％以下である上記項目４３に記載の材料。
５０．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２．４％から約９６％までであるＣｒ_２Ｃ_３であり、レニウムが材料の全重量の約６７．３％以下であり、コバルトが材料の全重量の約４６．６％以下である上記項目４３に記載の材料。
５１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３９．６％から約９７％までであるＭｏ_２Ｃであり、レニウムが材料の全重量の約６０．２％以下であり、コバルトが材料の全重量の約３９．２％以下である上記項目４３に記載の材料。
５２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５２．９％から約９８．２％までであるＷＣであり、レニウムが材料の全重量の約４６．９％以下であり、コバルトが材料の全重量の約２７．４％以下である上記項目４３に記載の材料。
５３．周期表内のＩＶｂ及びＶｂ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウム及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
硬質粒子が、材料の全重量の約２８％から約９８％までである材料。
５４．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約２８％から約９５％までであるＴｉＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約７１．６％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約５１．７％までである上記項目５３に記載の材料。
５５．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４．５％から約９６．３％までであるＺｒＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約６５．３％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４４．４％までである上記項目５３に記載の材料。
５６．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約４９．８％から約９８％までであるＨｆＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約５０％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約３０％までである上記項目５３に記載の材料。
５７．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３０％から約９５．５％までであるＶＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約６９．６％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４９．３％までである上記項目５３に記載の材料。
５８．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４．４％から約９６．３％までであるＮｂＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約６５．３％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４４．５％までである上記項目５３に記載の材料。
５９．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５０．７％から約９８％までであるＴａＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約４９．１％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約２９．２％までである上記項目５３に記載の材料。
６０．周期表内のＩＶｂ、Ｖｂ、及びＶＩｂ族の炭化物からの少なくとも一つの炭化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、Ｎｉベース超合金及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
硬質粒子が、材料の全重量の約４５％から約９８％までである材料。
６１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４５％から約９５％までであるＴｉＣであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約５１．５％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約５４．５％までである上記項目６０に記載の材料。
６２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５２％から約９６％までであるＺｒＣであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４４．４％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４７．４％までである上記項目６０に記載の材料。
６３．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約６８％から約９８％までであるＨｆＣであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約２９％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約３２％までである上記項目６０に記載の材料。
６４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４８％から約９６％までであるＶＣであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４９％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約５２％までである上記項目６０に記載の材料。
６５．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５７％から約９７％までであるＮｂＣであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４０％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４３％までである上記項目６０に記載の材料。
６６．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約７１％から約９８％までであるＴａＣであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約２７％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約２９％までである上記項目６０に記載の材料。
６７．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５３％から約９６％までであるＣｒ_２Ｃ_３であり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約６７．３％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４４％までである上記項目６０に記載の材料。
６８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約６０％から約９７％までであるＭｏ_２Ｃであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約３６．５％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約３９％までである上記項目６０に記載の材料。
６９．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約７２％から約９８％までであるＷＣであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４６．９％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約２７．５％までである上記項目６０に記載の材料。
７０．周期表内のＩＶｂ及びＶｂ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、Ｎｉベース超合金及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
硬質粒子が、材料の全重量の約４７％から約９８％までである材料。
７１．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約４７％から約９６％までであるＴｉＮであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４９％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約５２％までである上記項目７０に記載の材料。
７２．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５５％から約９７％までであるＺｒＮであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４２％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４５％までである上記項目７０に記載の材料。
７３．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約７０％から約９８％までであるＨｆＮであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約３１％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約２７％までである上記項目７０に記載の材料。
７４．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５０％から約９６％までであるＶＮであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約５３％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４４％までである上記項目７０に記載の材料。
７５．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５５％から約９７％までであるＮｂＮであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４７％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４０％までである上記項目７０に記載の材料。
７６．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約７０％から約９８％までであるＴａＮであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約３０％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約２６％までである上記項目７０に記載の材料。
７７．周期表内のＩＶｂ、Ｖｂ、及びＶＩｂ族の炭化物からの少なくとも一つの炭化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウム、Ｎｉベース超合金、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
硬質粒子が、材料の全重量の約２６％から約９８．３％までである材料。
７８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２６％から約９５％までであるＴｉＣであり、レニウムが材料の全重量の最大約７３．６％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約５１．３％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約５４．３％までである上記項目７７に記載の材料。
７９．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９６％までであるＺｒＣであり、レニウムが材料の全重量の最大約６７．７％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４４．２％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４７．２％までである上記項目７７に記載の材料。
８０．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４８％から約９８％までであるＨｆＣであり、レニウムが材料の全重量の最大約５２．１％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約２９．３％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約３１．８％までである上記項目７７に記載の材料。
８１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２８％から約９６％までであるＶＣであり、レニウムが材料の全重量の最大約７１．５％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４８．６％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約５１．７％までである上記項目７７に記載の材料。
８２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３６％から約９７％までであるＮｂＣであり、レニウムが材料の全重量の最大約６３．８％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４０％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４３％までである上記項目７７に記載の材料。
８３．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５１％から約９８．３％までであるＴａＣであり、レニウムが材料の全重量の最大約４８．８％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約２６．６％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約２９％までである上記項目７７に記載の材料。
８４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９６％までであるＣｒ_２Ｃ_３であり、レニウムが材料の全重量の最大約６７．３％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４３．８％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４６．８％までである上記項目７７に記載の材料。
８５．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３９％から約９７％までであるＭｏ_２Ｃであり、レニウムが材料の全重量の最大約６０．２％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約３６．４％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約３９．３％までである上記項目７７に記載の材料。
８６．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５３％から約９８％までであるＷＣであり、レニウムが材料の全重量の最大約４６．９％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約２５．１％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約２７．５％までである上記項目７７に記載の材料。
８７．周期表内のＩＶｂ及びＶｂ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウム、Ｎｉベース超合金、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、
硬質粒子が、材料の全重量の約２８％から約９８．３％までである材料。
８８．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約２８％から約９６％までであるＴｉＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約７１．６％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４８．８％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約５１．９％までである上記項目８７に記載の材料。
８９．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４％から約９７％までであるＺｒＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約６５．３％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４１．６％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４４．６％までである上記項目８７に記載の材料。
９０．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５０％から約９８％までであるＨｆＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約５０％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約２７．５％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約３０％までである上記項目８７に記載の材料。
９１．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３０％から約９６％までであるＶＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約６０％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４６．４％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４９％までである上記項目８７に記載の材料。
９２．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４％から約９７％までであるＮｂＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約６５％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約４２％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約４５％までである上記項目８７に記載の材料。
９３．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５１％から約９８．３％までであるＴａＮであり、レニウムが材料の全重量の最大約４９％までであり、Ｎｉベース超合金が材料の全重量の最大約２７％までであり、コバルトが材料の全重量の最大約２９％までである上記項目８７に記載の材料。
９４．それぞれ材料の全重量の約４０％から約９６％までの範囲、及び約０．３％から約２１％までであるＷＣ及びＴｉＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約４％から約５４％までであるレニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
９５．それぞれ材料の全重量の約４４％から約９６％までの範囲のＷＣ、及び最大約２１％までのＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約４％から約４８％までであるレニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
９６．それぞれ材料の全重量の約３６％から約９５％までの範囲、最大約２２％まで、最大約２５％までであるＷＣ、ＴｉＣ、及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約４％から約４８％までであるレニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
９７．それぞれ材料の全重量の約６０％から約９８％までの範囲及び最大約２５％までのＷＣ及びＴｉＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約１．５％から約３１％までであるニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
９８．それぞれ材料の全重量の約６３％から約９８％までの範囲、及び最大約２６％までのＷＣ及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約１．５％から約２６％までであるニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
９９．それぞれ材料の全重量の約５１％から約９８％までの範囲、最大約２３％まで、最大約２６％までであるＷＣ、ＴｉＣ、及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約１．５％から約２６％までであるニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１００．それぞれ材料の全重量の約４０％から約９８％までの範囲及び最大約２４％までのＷＣ及びＴｉＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約５２％及び約２９％までであるレニウム及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１０１．それぞれ材料の全重量の約４４％から約９８％までの範囲、及び最大約２４％までのＷＣ及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約４７％及び約２５％までであるレニウム及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１０２．それぞれ材料の全重量の約４０％から約９８％までの範囲、最大約２３％まで、及び最大約２６％までであるＷＣ、ＴｉＣ、及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約５３％及び約３０％までであるレニウム及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１０３．それぞれ材料の全重量の約４０％から約９８％までの範囲及び最大約２３％までのＷＣ及びＴｉＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約５３％及び約３１％までであるレニウム及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１０４．それぞれ材料の全重量の約４４％から約９８％までの範囲、及び最大約２４％までのＷＣ及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約４７％及び約２８％までであるレニウム及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１０５．それぞれ材料の全重量の約４０％から約９８％までの範囲、最大約２３％まで、最大約２６％までであるＷＣ、ＴｉＣ、及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約５３％及び約３３％までであるレニウム及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１０６．それぞれ材料の全重量の約５８％から約９８％までの範囲及び最大約２４％までのＷＣ及びＴｉＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約３３％及び約２９％までであるコバルト及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１０７．それぞれ材料の全重量の約６１％から約９８％までの範囲、及び最大約２４％までのＷＣ及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約２８％及び約２５％までであるコバルト及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１０８．それぞれ材料の全重量の約５７％から約９８％までの範囲、最大約２３％まで、最大約２６％までであるＷＣ、ＴｉＣ、及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約３３％及び約３０％までであるコバルト及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１０９．それぞれ材料の全重量の約４０％から約９８％までの範囲及び最大約２４％までのＷＣ及びＴｉＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の最大約３２％までのコバルト、それぞれ材料の全重量の最大約５４％及び約２９％までであるレニウム及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１０．それぞれ材料の全重量の約４５％から約９８％までの範囲、及び最大約２４％までのＷＣ及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の最大約２８％までのコバルト、それぞれ材料の全重量の最大約４７％及び約２６％までであるレニウム及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１１．それぞれ材料の全重量の約３５％から約９３％までの範囲、最大約２５％まで、最大約２６％までであるＷＣ、ＴｉＣ、及びＴａＣを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の最大約４４％までのコバルト、それぞれ材料の全重量の最大約６５％及び約４１％までであるレニウム及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１２．材料の全重量の約１９％から約８８％までの範囲のＴｉＣ、及び材料の全重量の最大約３８％までのＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約９．５％から約６５％までであるレニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１３．材料の全重量の約２１％から約８９％までの範囲のＴｉＮ、及び材料の全重量の最大約３６％までのＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約９％から約６３％までであるレニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１４．材料の全重量の最大約８８％までのＴｉＣ、材料の全重量の最大約８５％までのＴｉＮ、及び材料の全重量の最大約３６％までのＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約９％から約６４％までであるレニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１５．材料の全重量の最大約８３％までのＴｉＣ、材料の全重量の最大約８５％までのＴｉＮ、材料の全重量の最大約２５％までのＭｏ_２Ｃ、材料の全重量の最大約３９％までのＷＣ、材料の全重量の最大約３０％までのＴａＣ、材料の全重量の最大約１１％までのＶＣ、及び材料の全重量の最大約１６％までＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約６％から約６５％までであるレニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１６．それぞれ材料の全重量の約３０％から約９０％までの範囲、及び最大約４０％までのＴｉＣ及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約４％から約４１％までであるニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１７．それぞれ材料の全重量の最大約９１％まで、及び最大約３８％までのＴｉＮ及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約４％から約３８％までであるニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１８．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約４％から約４０％までであるニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１１９．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９０％、約２５％、約４２％、及び約３６％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１４％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の約２％から約４０％までであるニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２０．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６４％及び約４０％までであるレニウム及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２１．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３３％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６４％及び約４０％までであるレニウム及びニッケルベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２２．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６４％及び約４２％までであるレニウム及びニッケルを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２３．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３３％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６４％及び約４２％までであるレニウム及びニッケルを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２４．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６４％及び約４３％までであるレニウム及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２５．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３２％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６４％及び約４３％までであるレニウム及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２６．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約４０％及び約４３％までであるニッケルベース超合金及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２７．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３３％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約４０％及び約４３％までであるニッケルベース超合金及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２８．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約４０％及び約４３％までであるニッケルベース超合金及びニッケルを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１２９．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３３％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、並びにＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約４０％及び約４３％までであるニッケルベース超合金及びニッケルを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３０．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６４％、約４０％、及び約４２％までであるレニウム、ニッケルベース超合金、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３１．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３３％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６３％、約３９％、及び約４２％までであるレニウム、ニッケルベース超合金、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３２．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６３％、約４０％、及び約４２％までであるレニウム、ニッケルベース超合金、及びニッケルを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３３．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３３％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６３％、約３９％、及び約４２％までであるレニウム、ニッケルベース超合金、及びニッケルを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３４．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６３％、約４２％、及び約４２％までであるレニウム、ニッケル、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３５．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３３％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６３％、約４２％、及び約４２％までであるレニウム、ニッケル、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３６．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約４０％、約４２％、及び約４３％までであるニッケルベース超合金、ニッケル、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３７．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３３％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約４０％、約４２％、及び約４２％までであるニッケルベース超合金、ニッケル、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３８．それぞれ材料の全重量の最大約９０％、約９１％、及び約３８％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、及びＭｏ_２Ｃを含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６３％、約３９％、約４２％、及び約４２％までであるレニウム、ニッケルベース超合金、ニッケル、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１３９．それぞれ材料の全重量の最大約８９％、約９０％、約２６％、約４２％、及び約３３％までのＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、及びＴａＣを含み、さらに、それぞれ材料の全重量の最大約１６％及び１８％までのＶＣ及びＣｒ_２Ｃ_３を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、それぞれ材料の全重量の最大約６３％、約３９％、約４２％、及び約４２％までであるレニウム、ニッケルベース超合金、ニッケル、及びコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１４０．周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族のホウ化物からの少なくとも一つのホウ化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、レニウムが、材料の全重量の約４％から約７６％までである材料。
１４１．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２４％から約８７．５％までであるＴｉＢ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約１２．５％から約７６％までである上記項目１４０に記載の材料。
１４２．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３０％から約９０．５％までであるＺｒＢ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約９．５％から約７０％までである上記項目１４０に記載の材料。
１４３．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約４４．５％から約９４．５％までであるＨｆＢ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約５．５％から約５５．５％までである上記項目１４０に記載の材料。
１４４．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２７％から約８９％までであるＶＢ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約１１％から約７３％までである上記項目１４０に記載の材料。
１４５．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３４％から約９２％までであるＮｂＢ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約８％から約６６％までである上記項目１４０に記載の材料。
１４６．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約４７％から約９５％までであるＴａＢ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約５％から約５３％までである上記項目１４０に記載の材料。
１４７．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３０．５％から約９０．５％までであるＣｒ_３Ｂ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約９．５％から約６９．５％までである上記項目１４０に記載の材料。
１４８．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３６％から約９２．５％までであるＭｏＢ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約７．５％から約６４％までである上記項目１４０に記載の材料。
１４９．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約５３％から約９６％までであるＷＢであり、レニウムが、材料の全重量の約４％から約４７％までである上記項目１４０に記載の材料。
１５０．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約５３％から約９６％までであるＷ_２Ｂであり、レニウムが、材料の全重量の約４％から約４７％までである上記項目１４０に記載の材料。
１５１．周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族のケイ化物からの少なくとも一つのケイ化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、レニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料であって、レニウムが、材料の全重量の約６％から約７７％までである材料。
１５２．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約２３％から約８７％までであるＴｉ_５Ｓｉ_３であり、レニウムが、材料の全重量の約１３％から約７７％までである上記項目１５１に記載の材料。
１５３．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約２８％から約９０％までであるＺｒ_６Ｓｉ_５であり、レニウムが、材料の全重量の約１０％から約７２％までである上記項目１５１に記載の材料。
１５４．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３１％から約９１％までであるＮｂＳｉ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約９％から約６９％までである上記項目１５１に記載の材料。
１５５．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３８％から約９３％までであるＴａＳｉ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約７％から約６２％までである上記項目１５１に記載の材料。
１５６．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３１％から約９１％までであるＭｏＳｉ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約９％から約６９％までである上記項目１５１に記載の材料。
１５７．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約４０％から約９４％までであるＷＳｉ_２であり、レニウムが、材料の全重量の約６％から約６０％までである上記項目１５１に記載の材料。
１５８．硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、タングステンを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
１５９．硬質粒子が、周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族の炭化物からの少なくとも一つの炭化物を含み、タングステンが、材料の全重量の約４％から約７２％までである上記項目１５８に記載の材料。
１６０．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２８％から約８９％までであるＴｉＣであり、タングステンが、材料の全重量の約１１％から約７２％までである上記項目１５９に記載の材料。
１６１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３４％から約９２％までであるＺｒＣであり、タングステンが、材料の全重量の約８％から約６６％までである上記項目１５９に記載の材料。
１６２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５０％から約９６％までであるＨｆＣであり、タングステンが、材料の全重量の約４％から約５０％までである上記項目１５９に記載の材料。
１６３．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３０％から約９０％までであるＶＣであり、タングステンが、材料の全重量の約１０％から約７０％までである上記項目１５９に記載の材料。
１６４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３８％から約９３％までであるＮｂＣであり、タングステンが、材料の全重量の約７％から約６２％までである上記項目１５９に記載の材料。
１６５．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５３％から約９６％までであるＴａＣであり、タングステンが、材料の全重量の約４％から約４７％までである上記項目１５９に記載の材料。
１６６．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３４％から約９２％までであるＣｒ_２Ｃ_３であり、タングステンが、材料の全重量の約８％から約６６％までである上記項目１５９に記載の材料。
１６７．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４１％から約９４％までであるＭｏ_２Ｃであり、タングステンが、材料の全重量の約６％から約５９％までである上記項目１５９に記載の材料。
１６８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５５％から約９６％までであるＷＣであり、タングステンが、材料の全重量の約４％から約４５％までである上記項目１５９に記載の材料。
１６９．硬質粒子が、周期表内のＩＶＢ及びＶＢ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物を含み、タングステンが、材料の全重量の約４％から約７２％までである上記項目１５８に記載の材料。
１７０．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約２８％から約８９％までであるＴｉＮであり、タングステンが、材料の全重量の約１１％から約７２％までである上記項目１６９に記載の材料。
１７１．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３６％から約９２％までであるＺｒＮであり、タングステンが、材料の全重量の約８％から約６４％までである上記項目１６９に記載の材料。
１７２．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５２％から約９６％までであるＨｆＮであり、タングステンが、材料の全重量の約４％から約４８％までである上記項目１６９に記載の材料。
１７３．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３２％から約９１％までであるＶＮであり、タングステンが、材料の全重量の約９％から約６８％までである上記項目１６９に記載の材料。
１７４．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３６％から約９２％までであるＮｂＮであり、タングステンが、材料の全重量の約８％から約６４％までである上記項目１６９に記載の材料。
１７５．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５３％から約９６％までであるＴａＮであり、タングステンが、材料の全重量の約４％から約４７％までである上記項目１６９に記載の材料。
１７６．硬質粒子が、周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族のホウ化物からの少なくとも一つのホウ化物を含み、タングステンが、材料の全重量の約３％から約７４％までである上記項目１５８に記載の材料。
１７７．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２６％から約８８％までであるＴｉＢ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約１２％から約７４％までである上記項目１７６に記載の材料。
１７８．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３２％から約９１％までであるＺｒＢ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約９％から約６８％までである上記項目１７６に記載の材料。
１７９．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約４６％から約９５％までであるＨｆＢ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約５％から約５４％までである上記項目１７６に記載の材料。
１８０．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２８％から約９０％までであるＶＢ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約１０％から約７２％までである上記項目１７６に記載の材料。
１８１．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３６％から約９２％までであるＮｂＢ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約８％から約６４％までである上記項目１７６に記載の材料。
１８２．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約４９％から約９５％までであるＴａＢ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約５％から約５１％までである上記項目１７６に記載の材料。
１８３．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３２％から約９１％までであるＣｒ_３Ｂ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約９％から約６８％までである上記項目１７６に記載の材料。
１８４．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３８％から約９３％までであるＭｏＢ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約７％から約６２％までである上記項目１７６に記載の材料。
１８５．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約５５％から約９６％までであるＷＢであり、タングステンが、材料の全重量の約４％から約４５％までである上記項目１７６に記載の材料。
１８６．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約５６％から約９７％までであるＷ_２Ｂであり、タングステンが、材料の全重量の約３％から約４４％までである上記項目１７６に記載の材料。
１８７．硬質粒子が、周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族のケイ化物からの少なくとも一つのケイ化物を含み、タングステンが、材料の全重量の約６％から約７５％までである上記項目１５８に記載の材料。
１８８．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約２５％から約８８％までであるＴｉ_５Ｓｉ_３であり、タングステンが、材料の全重量の約１２％から約７５％までである上記項目１８７に記載の材料。
１８９．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３０％から約９０％までであるＺｒ_６Ｓｉ_５であり、タングステンが、材料の全重量の約１０％から約７０％までである上記項目１８７に記載の材料。
１９０．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３３％から約９１％までであるＮｂＳｉ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約９％から約６７％までである上記項目１８７に記載の材料。
１９１．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約４０％から約９３までであるＴａＳｉ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約７％から約６０％までである上記項目１８７に記載の材料。
１９２．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３１％から約９１％までであるＭｏＳｉ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約９％から約６７％までである上記項目１８７に記載の材料。
１９３．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約４２％から約９４％までであるＷＳｉ_２であり、タングステンが、材料の全重量の約６％から約５８％までである上記項目１８７に記載の材料。
１９４．結合剤マトリックス材料が、さらにタングステンに加えて、レニウムを含有している上記項目１５８に記載の材料。
１９５．硬質粒子は、周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族の炭化物からの少なくとも一つの炭化物を含み、
レニウムが、材料の全重量の約７３％未満であり、タングステンが、材料の全重量の約７２％未満である上記項目１９４に記載の材料。
１９６．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２６％から約８９％までであるＴｉＣである上記項目１９５に記載の材料。
１９７．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９２％までであるＺｒＣである上記項目１９５に記載の材料。
１９８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４８％から約９５％までであるＨｆＣである上記項目１９５に記載の材料。
１９９．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２８％から約９０％までであるＶＣである上記項目１９５に記載の材料。
２００．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３６％から約９３％までであるＮｂＣである上記項目１９５に記載の材料。
２０１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５１％から約９６％までであるＴａＣである上記項目１９５に記載の材料。
２０２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９２％までであるＣｒ_２Ｃ_３である上記項目１９５に記載の材料。
２０３．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３９％から約９４％までであるＭｏ_２Ｃである上記項目１９５に記載の材料。
２０４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５３％から約９６％までであるＷＣである上記項目１９５に記載の材料。
２０５．硬質粒子は、周期表内のＩＶＢ及びＶＢ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物を含み、
レニウムが、材料の全重量の約７１％未満であり、タングステンが、材料の全重量の約７０％未満である上記項目１９４に記載の材料。
２０６．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約２８％から約９０％までであるＴｉＮである上記項目２０５に記載の材料。
２０７．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４％から約９２％までであるＺｒＮである上記項目２０５に記載の材料。
２０８．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５０％から約９６％までであるＨｆＮである上記項目２０５に記載の材料。
２０９．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３０％から約９１％までであるＶＮである上記項目２０５に記載の材料。
２１０．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３５％から約９２％までであるＮｂＮである上記項目２０５に記載の材料。
２１１．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５１％から約９６％までであるＴａＮである上記項目２０５に記載の材料。
２１２．硬質粒子は、周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族のホウ化物からの少なくとも一つのホウ化物を含み、
レニウムが、材料の全重量の約７５％未満であり、タングステンが、材料の全重量の約７３％未満である上記項目１９４に記載の材料。
２１３．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２４％から約８８％までであるＴｉＢ_２である上記項目２１２に記載の材料。
２１４．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３０％から約９１％までであるＺｒＢ_２である上記項目２１２に記載の材料。
２１５．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約４４％から約９５％までであるＨｆＢ_２である上記項目２１２に記載の材料。
２１５Ａ．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２７％から約９０％までであるＶＢ_２である上記項目２１２に記載の材料。
２１６．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３４％から約９２％までであるＮｂｒＢ_２である上記項目２１２に記載の材料。
２１７．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約４７％から約９６％までであるＴａＢ_２である上記項目２１２に記載の材料。
２１８．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３２％から約９１％までであるＣｒ_３Ｂ_２である上記項目２１２に記載の材料。
２１９．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３６％から約９３％までであるＭｏＢ_２である上記項目２１２に記載の材料。
２２０．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約５３％から約９６％までであるＷＢである上記項目２１２に記載の材料。
２２１．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約５４％から約９７％までであるＷ_２Ｂである上記項目２１２に記載の材料。
２２３．硬質粒子は、周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族のケイ化物からの少なくとも一つのケイ化物を含み、
レニウムが、材料の全重量の約７６％未満であり、タングステンが、材料の全重量の約７４％未満である上記項目１９４に記載の材料。
２２４．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２４％から約８８％までであるＴｉ_５Ｓｉ_３である上記項目２２３に記載の材料。
２２５．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約２８％から約９０％までであるＺｒ_６Ｓｉ_５である上記項目２２３に記載の材料。
２２６．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３１％から約９１％までであるＮｂＳｉ_２である上記項目２２３に記載の材料。
２２７．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３８％から約９３％までであるＴａＳｉ_２である上記項目２２３に記載の材料。
２２８．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３１％から約９１％までであるＭｏＳｉ_２である上記項目２２３に記載の材料。
２２９．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約４０％から約９４％までであるＷＳｉ_２である上記項目２２３に記載の材料。
２３０．周期表内のＩＶＢ及びＶＢ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の７１％未満であるレニウム、及び材料の全重量の５２％未満であるコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
２３１．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約２８％から約９５％までであるＴｉＮである上記項目２３０に記載の材料。
２３２．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４％から約９６％までであるＺｒＮである上記項目２３０に記載の材料。
２３３．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５０％から約９８％までであるＨｆＮである上記項目２３０に記載の材料。
２３４．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３０％から約９６％までであるＶＮである上記項目２３０に記載の材料。
２３５．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約３４％から約９６％までであるＮｂＮである上記項目２３０に記載の材料。
２３６．少なくとも一つの窒化物が、材料の全重量の約５１％から約９８％までであるＴａＮである上記項目２３０に記載の材料。
２３７．周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族のホウ化物からの少なくとも一つのホウ化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の７５％未満であるレニウム、及び材料の全重量の５６％未満であるコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
２３８．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２４％から約３４％までであるＴｉＢ_２である上記項目２３７に記載の材料。
２３９．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３０％から約９６％までであるＺｒＢ_２である上記項目２３７に記載の材料。
２４０．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約４５％から約９８％までであるＨｆＢ_２である上記項目２３７に記載の材料。
２４１．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２７％から約９５％までであるＶＢ_２である上記項目２３７に記載の材料。
２４２．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３４％から約９６％までであるＮｂＢ_２である上記項目２３７に記載の材料。
２４３．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約４８％から約９８％までであるＴａＢ_２である上記項目２３７に記載の材料。
２４４．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３０％から約９６％までであるＣｒ_３Ｂ_２である上記項目２３７に記載の材料。
２４５．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約３６％から約９７％までであるＭｏＢ_２である上記項目２３７に記載の材料。
２４６．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約５３％から約９８％までであるＷＢである上記項目２３７に記載の材料。
２４７．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約５５％から約９８％までであるＷ_２Ｂである上記項目２３７に記載の材料。
２４８．周期表内のＩＶＢ及びＶＢ族のケイ化物からの少なくとも一つのケイ化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の７６％未満であるレニウム、及び材料の全重量の５７％未満であるコバルトを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
２４９．少なくとも一つのホウ化物が、材料の全重量の約２４％から約９４％までであるＴｉ_５Ｓｉ_３である上記項目２４８に記載の材料。
２５０．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約２８％から約９５％までであるＺｒ_６Ｓｉ_３である上記項目２４８に記載の材料。
２５１．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３１％から約９６％までであるＮｂＳｉ_２である上記項目２４８に記載の材料。
２５２．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３８％から約９７％までであるＴａＳｉ_２である上記項目２４８に記載の材料。
２５３．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約３１％から約９６％までであるＭｏＳｉ_２である上記項目２４８に記載の材料。
２５４．少なくとも一つのケイ化物が、材料の全重量の約４０％から約９７％までであるＷＳｉ_２である上記項目２４８に記載の材料。
２５５．周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族の炭化物からの少なくとも一つの炭化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の７４％未満であるレニウム、及び材料の全重量の５７％未満であるモリブデンを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
２５６．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２６％から約９４％までであるＴｉＣである上記項目２５５に記載の材料。
２５７．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９５％までであるＺｒＣである上記項目２５５に記載の材料。
２５８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４８％から約９８％までであるＨｆＣである上記項目２５５に記載の材料。
２５９．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２８％から約９５％までであるＶＣである上記項目２５５に記載の材料。
２６０．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３６％から約９８％までであるＮｂＣである上記項目２５５に記載の材料。
２６１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５１％から約９８％までであるＴａＣである上記項目２５５に記載の材料。
２６２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９５％までであるＣｒ_２Ｃ_３である上記項目２５５に記載の材料。
２６３．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４０％から約９７％までであるＭｏ_２Ｃである上記項目２５５に記載の材料。
２６４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５３％から約９８％までであるＷＣである上記項目２５５に記載の材料。
２６５．周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族の炭化物からの少なくとも一つの炭化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の７４％未満であるレニウム、及び材料の全重量の５４％未満であるニッケルを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
２６６．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２６％から約９５％までであるＴｉＣである上記項目２６５に記載の材料。
２６７．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９６％までであるＺｒＣである上記項目２６５に記載の材料。
２６８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４８％から約９８％までであるＨｆＣである上記項目２６５に記載の材料。
２６９．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２８％から約９５％までであるＶＣである上記項目２６５に記載の材料。
２７０．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３６％から約９７％までであるＮｂＣである上記項目２６５に記載の材料。
２７１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５１％から約９８％までであるＴａＣである上記項目２６５に記載の材料。
２７２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９６％までであるＣｒ_２Ｃ_３である上記項目２６５に記載の材料。
２７３．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４０％から約９７％までであるＭｏ_２Ｃである上記項目２６５に記載の材料。
２７４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５３％から約９８％までであるＷＣである上記項目２６５に記載の材料。
２７５．周期表内のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族の炭化物からの少なくとも一つの炭化物を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、材料の全重量の７４％未満であるレニウム、及び材料の全重量の４８％未満であるクロムを含む結合剤マトリックスとを含有する材料。
２７６．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２６％から約９６％までであるＴｉＣである上記項目２７５に記載の材料。
２７７．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９７％までであるＺｒＣである上記項目２７５に記載の材料。
２７８．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４８％から約９８％までであるＨｆＣである上記項目２７５に記載の材料。
２７９．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約２８％から約９５％までであるＶＣである上記項目２７５に記載の材料。
２８０．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３６％から約９７％までであるＮｂＣである上記項目２７５に記載の材料。
２８１．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５１％から約９８％までであるＴａＣである上記項目２７５に記載の材料。
２８２．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約３２％から約９７％までであるＣｒ_２Ｃ_３である上記項目２７５に記載の材料。
２８３．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約４０％から約９８％までであるＭｏ_２Ｃである上記項目２７５に記載の材料。
２８４．少なくとも一つの炭化物が、材料の全重量の約５３％から約９８．６％までであるＷＣである上記項目２７５に記載の材料。
２８５．溶射法を行えるように金属表面を調製するステップと、
溶射法を実施して金属表面上に超硬合金を蒸着するステップとを含む方法であって、
超硬合金層が、
炭化物、窒化物、ホウ化物、又はケイ化物で製造された少なくとも一つの材料を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、少なくともレニウムを含む結合剤マトリックスとを含有する方法。
２８６．溶射法行えるように金属表面を調製するステップと、
溶射法を実施して金属表面上に超硬合金を蒸着するステップとを含む方法であって、
超硬合金層が、
炭化物、窒化物、ホウ化物、又はケイ化物で製造された少なくとも一つの材料を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、少なくとも一つのＮｉベース超合金を含む結合剤マトリックスとを含有する方法。
２８７．溶射法を行えるように金属表面を調製するステップと、
溶射法を実施して金属表面上に超硬合金を蒸着するステップとを含む方法であって、
超硬合金層が、
炭化物、窒化物、ホウ化物、又はケイ化物で製造された少なくとも一つの材料を含む硬質粒子と、
硬質粒子を結合し、少なくともタングステンを含む結合剤マトリックスとを含有する方法。
【００１９】
[0019]これらの及びその他の特徴、実施態様及び利点は、図面、詳細な説明及び請求項によって詳細に説明する。
【００２０】
［詳細な説明］
[0025]摩擦撹拌接合は、金属部品を溶解せずに接合し、金属片を溶解する伝統的な接合技術に関連する様々な有害な作用を回避する固相接合工程である。特に、摩擦撹拌接合を使用して、種々の幾何学的構成において大きな接合部を得ることができ、回転する円柱形のツールヘッドを強固に固定された加工物中に突入させ、次いで接合される２つの金属片間の接合箇所に沿って移動させる。このツールは、接合箇所に沿って移動するにつれて、被加工材料に対して摩擦熱及び熱機械的作用の組合せをもたらすように特に設計されている。このツールによって、強力な固相結合が形成される。
【００２１】
[0026]図１１は、ＦＳＷシステムの一例を示す。ＦＳＷヘッド１０２は、ロータに固定されているシャンク１０８に係合しており、ピン及びそのピンが係合しているショルダーを含むことができる。接合の間ロータがシャンク１０８を回転させ、それがヘッド１０２を自転させるように、チャックを使用してシャンクを保持することができる。作動中に、自転するヘッドは、共に接合される２つの金属片１及び２の接触面に押し付けられ、接合箇所の接触面に沿って移動する。ヘッド１０２は、シャンク１０８に係合しているショルダー１０４、及びショルダー１０４に係合しているピン１０６を備える。ピン１０６及びショルダー１０４は、２つの断片と直接接触し、それらを共に接合させる。いくつかの実施形態では、ピン１０６及びショルダー１０４は、本明細書に記載する超硬合金材料から形成される。他の実施形態では、ピン及びショルダーの表面は、本明細書に記載する材料から形成されていてもよいが、ピン及びショルダーの内側部は、異なる材料から形成されていてもよい。本明細書に記載する様々な材料は、摩擦撹拌接合の間にピン及びショルダーが被る高温下で高い硬度及び靭性を示し、したがってヘッドを構成するために使用することができる。
【００２２】
[0027]ＦＳＷヘッド設計の例は、「Ｆｒｉｃａｔｉｏｎ ｓｔｉｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ａ ｓｕｐｅｒａｂｒａｓｉｖｅ ｔｏｏｌ」という名称の米国特許第６，６４８，２０６号及び「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｓｔｉｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ａｒｔｉｃｌｅｓ ｍａｄｅ ｔｈｅｒｅｆｏｒｍ」という名称の米国特許出願公開第２００４／０２３８５９９（Ａ１）号明細書にも記載されている。上記の２つの米国特許文献は、参照により本出願の明細書の一部として組み込まれている。
【００２３】
[0028]いくつかの実施形態では、ＦＳＷツール全体又はＦＳＷツールのピン及びショルダーは、本出願に記載のサーメットなどの材料から形成されていてもよい。例えば、サーメットは、金属が結合した、少なくとも１種のセラミック材料からのセラミック粒子でもよい。セラミックの例としては、炭化物、窒化物、ホウ化物、及びケイ化物が挙げられる。炭化物としては、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＭｏＣ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、Ｗ_２Ｃのうちの少なくとも１つを挙げることができる。窒化物としては、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮのうちの少なくとも１つを挙げることができる。ホウ化物としては、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＶＢ_２、ＮｂＢ_２、ＴａＢ_２、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＣｒＢ_２、Ｍｏ_２Ｃ、ＭｏＢ、ＭｏＢ_２、Ｗ_２Ｃ、ＷＢのうちの少なくとも１つを挙げることができる。ケイ化物としては、Ｔｉ_５Ｓｉ_３、Ｚｒ_６Ｓｉ_５、Ｚｒ_３Ｓｉ_２、Ｚｒ_４Ｓｉ_３、ＺｒＳｉ、ＨｆＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２、ＴａＳｉ_２、Ｍｏ_３Ｓｉ_２、ＭｏＳｉ_２、Ｗ_３Ｓｉ_２、ＷＳｉ_２のうちの少なくとも１つを挙げることができる。少なくとも１種又は複数の金属結合剤材料を使用して、Ｒｅ、Ｎｉベースの超合金、Ｒｅ−Ｎｉベースの超合金、Ｒｅ−Ｃｏ、Ｒｅ−Ｎｉ、Ｒｅ−Ｆｅ、Ｒｅ−Ｃｒ、Ｒｅ−Ｍｏ、Ｎｉベースの超合金−Ｆｅ、Ｎｉベースの超合金−Ｎｉ、Ｎｉベースの超合金−Ｃｏ、Ｎｉベースの超合金−Ｃｒ、Ｎｉベースの超合金−Ｍｏ、Ｎｉベースの超合金−Ｎｉベースの超合金、Ｒｅ−Ｎｉベースの超合金−Ｎｉ、Ｒｅ−Ｎｉベースの超合金−Ｃｏ、Ｒｅ−Ｎｉベースの超合金−Ｆｅ、Ｒｅ−Ｎｉベースの超合金−Ｃｒ、及びＲｅ−Ｎｉベースの超合金−Ｍｏなどの粒子を結合してもよい。
【００２４】
[0029]ショルダー及びピンの材料のさらなる例を、以下に記載する。
【００２５】
[0030]超硬合金の組成は、超硬合金の所期の用途での超硬合金の技術的性能及びこのような超硬合金の製造中に利用される加工条件と加工装置に直接影響する点で重要である。また、超硬合金の組成は、超硬合金の原料のコスト及び製造法に関連するコストにも直接影響することがある。これらの及びその他の理由から、超硬合金用の技術的に優れかつ経済的にみあう組成を開発するため、超硬合金産業界で広範囲にわたる努力がなされている。本願は、とりわけ、性能の利点を提供する選択された結合剤マトリックス材料を含有する超硬合金の特徴、材料組成物について述べる。
【００２６】
[0031]対象の超硬合金の材料組成物は、各種の硬質粒子と各種の結合剤マトリックス材料とを含有している。一般に、これらの硬質粒子は、元素周期表のＩＶＢ族の金属の炭化物（例えばＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ）、ＶＢ族の金属の炭化物（例えばＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ）及びＶＩＢ族の金属の炭化物（例えばＣｒ_３Ｃ_２、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ）から製造することができる。さらに、元素周期表のＩＶＢ族の金属元素で製造される窒化物（例えばＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ）及びＶＢ族の金属元素で製造される窒化物（例えばＶＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ）も使用することができる。例えば、多くの超硬合金に広く使用されている、硬質粒子の一つの材料組成物は、炭化タングステン例えば一炭化タングステン（ＷＣ）である。各種の窒化物を、炭化物と混合して上記硬質粒子を製造することができる。上記の及びその他の炭化物及び窒化物を２種以上混合して、ＷＣベースの超硬合金又はＷＣを含有しない超硬合金を製造することができる。異なる炭化物の混合物の例としては、限定されないが、ＷＣとＴｉＣの混合物並びにＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣの混合物がある。各種の炭化物に加えて、窒化物、炭窒化物、ホウ化物、及びケイ化物も、超硬合金の硬質粒子として使用することができる。各種の好適な硬質粒子の例は、本願において説明される。
【００２７】
[0032]さらに、硬質粒子を互いに結合するのに使うマトリックスを提供する結合剤マトリックス材料の組成物は、生成する超硬合金の硬度や耐火性に有意に影響する。一般に、この結合剤マトリックスは、元素周期表のＶＩＩＩ族の遷移金属、例えば、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）及び鉄（Ｆｅ）の１又は２種以上、並びにＶＩＢ族の金属、例えば、モリブテン（Ｍｏ）及びクロム（Ｃｒ）を含有している。これらの及び他の結合剤金属の２種以上を混合して、適切な硬質粒子を結合するための所望の結合剤マトリックスを製造することができる。例えば、いくつかの結合剤マトリックスは、相対重量が異なるＣｏ、Ｎｉ及びＭｏの混合物を利用している。
【００２８】
[0033]本明細書に記載の超硬合金組成物は、結合剤マトリックス材料の組成物が、各種用途の特別な要求を満たす高性能の超硬合金を提供するため、特別に目的に合わせて製造できるという認識に基づいて開発したものである。特に、結合剤マトリックス材料の組成物は、生成する超硬合金の他の材料特性、例えば弾性、剛性及び強さのパラメータ（横破断強さ、引張り強さ及び衝撃強さを含む）に対して有意に影響する。したがって、本発明者は、材料の特性及び生成する超硬合金の性能を高めるため、超硬合金の硬質粒子及び他の成分の材料組成物に一層良好に適合する結合剤マトリックスに用いる適正な材料組成物を提供することが望ましいことが分かった。
【００２９】
[0034]さらに具体的に述べると、これらの超硬合金組成物は、レニウム、ニッケルベース超合金、又は少なくとも１種のニッケルベース超合金と他の結合剤材料の混合物を含む結合剤マトリックスを使用する。他の適切な結合剤材料は、とりわけ、レニウム（Ｒｅ）又はコバルトを含んでいる。ニッケルベース超合金は、比較的高い温度において、高い材料強さを示す。このような結合剤材料で製造して得られた超硬合金は、レニウムやＮｉ超合金の高温での高い材料強さから恩恵を受けて高温での性能が向上している。さらに、ニッケルベース超合金は、腐食や酸化に対する優れた耐性も示すので、結合剤材料として使用すると、超硬合金のこれら耐性が改善される。
【００３０】
[0035]本願に記載の超硬合金の組成物は、超硬合金の全材料の約３〜約４０容量％の結合剤マトリックス材料を含有し、したがって硬質粒子の対応する容積％は約９７％〜約６０容量％である。上記容量％の範囲内で、特定の実施態様の結合剤マトリックス材料は、全超硬合金材料の容量の約４〜約３５容量％でよい。より好ましくは、超硬合金のいくつかの組成物は、全超硬合金材料の容量の約５〜約３０容量％の結合剤マトリックス材料を含有している。生成する超硬合金の全重量中の結合剤マトリックス材料の重量％は、その超硬合金の特定の組成から導くことができる。
【００３１】
[0036]各種の実施態様で、結合剤マトリックスは、主として、ニッケルベース超合金で、及びニッケルベース超合金と他の元素、例えば、Ｒｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｏ及びＣｒとの各種混合物によって製造できる。対象のニッケルベース超合金は、Ｎｉに加えて元素Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ並びに他の元素、例えば、Ｔａ、Ｎｂ、Ｂ、Ｚｒ及びＣを含有していてもよい。例えば、ニッケルベース超合金は、以下の成分金属を、超合金の全重量に対し以下の重量％で含有している。すなわち、約３０％〜約７０％のＮｉ、約１０％〜約３０％のＣｒ、約０％〜約２５％のＣｏ、約４％〜約１２％のＡｌとＴｉの合計、約０％〜約１０％のＭｏ、約０％〜約１０％のＷ、約０％〜約１０％のＴａ、約０％〜約５％のＮｂ、及び約０％〜約５％のＨｆを含有している。また、ニッケルベース超合金は、ＲｅとＨｆの両者又はどちらかを、例えばＲｅを約０％〜約１０％及びＨｆを０％〜約５％含有していてもよい。Ｒｅを含有するニッケルベース超合金は、高温下での用途に使用できる。ニッケルベース超合金は、さらに、他の元素、例えば、Ｂ、Ｚｒ及びＣを少量含有していてもよい。
【００３２】
[0037]ＴａＣとＮｂＣとは、ある程度類似の特性を有しているので、いくつかの実施態様の超硬合金組成物において、互いに、部分的に又は完全に置換又は代替して使用することができる。また、ＨｆＣ及びＮｂＣのいずれか一方又は両方も、超硬合金設計時に、ＴａＣの一部又はすべてを置換又は代替するのに使用できる。ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣは、単体を混合した混合物としての形態で、又は固溶体の形態で製造することができる。混合物を使用する場合、その混合物は、（１）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣの混合物、（２）ＷＣ、ＴｉＣ及びＮｂＣの混合物、（３）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣとＮｂＣのうちの少なくとも一方の混合物、並びに（４）ＷＣ、ＴｉＣ及びＨｆＣとＮｂＣのうちの少なくとも一方の混合物からなる群から少なくとも一つ選択される。多種類の炭化物の固溶体は、数種類の炭化物の混合物より優れた特性と性能を示す。したがって、硬質粒子は、（１）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣの固溶体、（２）ＷＣ、ＴｉＣ及びＮｂＣの固溶体、（３）ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣとＮｂＣのうちの少なくとも一方の固溶体、並びに（４）ＷＣ、ＴｉＣ及びＨｆＣとＮｂＣのうちの少なくとも一方の固溶体からなる群から少なくとも一つ選択できる。
【００３３】
[0038]結合剤材料としてのニッケルベース超合金は、ＦＣＣ構造を有するγ’相がγ相と混合しているγ−γ’相であってもよい。その強度は、温度が上昇するにつれてある程度増大する。このようなニッケルベース超合金の他の望ましい特性は、酸化及び腐食に対する耐性が高いことである。ニッケルベース超合金は、各種のコバルトベース結合剤組成物中のＣｏの一部又は全体を代替するのに使用できる。本願に開示されている実施例で示されているように、超硬合金の結合剤マトリックス中に、レニウムとニッケルベース超合金の両者が含有されていると、ニッケルベース超合金の比較的低い焼結温度を利用して、製造しやすいように適度に低い焼結温度を維持しながら、Ｒｅの存在による高温下での優れた性能の利点をうけることによって、生成する超硬合金の性能が有意に改善される。さらに、このような結合剤組成物中の比較的低い含有量のＲｅによって、結合剤材料のコストを下げることができるので、そのような材料は経済的である。
【００３４】
[0039]このようなニッケルベース超合金は、結合剤マトリックスの特定の組成に基づいて、結合剤マトリックスの全材料成分の全重量に対して数％〜１００％の重量％である。典型的なニッケルベース超合金は、主として、ニッケルと他の金属成分を、γ−γ’相の強化された状態（γ−γ’ ｐｈａｓｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ ｓｔａｔｅ）で含有しているので、温度が上昇するにつれて強度が増大する。
【００３５】
[0040]各種のニッケルベース超合金、例えば、主としてＮｉを含有しＣｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｂ及びＺｒを組み合わせてなるＳｐｅｃｉａｌ Ｍｅｔａｌｓから入手できる商品名がＲｅｎｅ−９５、Ｕｄｉｍｅｔ−７００、Ｕｄｉｍｅｔ−７２０の合金は、一般的な結合剤材料のＣｏより融点が低い。したがって、このようなニッケルベース超合金だけを結合剤材料として使用すると、生成する超硬合金の融点は、Ｃｏを含有する結合剤を使用している超硬合金と比べて高くならない。
【００３６】
[0041]しかし、一実施態様で、上記ニッケルベース超合金は、結合剤に使用して、生成する超硬合金に高い材料強度を提供し、かつ生成する超硬合金の５００℃近傍又は５００℃を超える高温度での材料硬度を改善することができる。いくつかの製造した試料を試験したところ、結合剤中にニッケルベース超合金を含有する超硬合金の材料硬度と材料強さが、結合剤中にニッケルベース超合金を含有していない類似の材料組成物と比べて、低い操作温度において、有意に例えば少なくとも１０％改善されることを示した。結合剤中にニッケルベース超合金を含有する試料Ｐ６５とＰ４６Ａの硬度パラメータの測定値を、結合剤として、純Ｃｏを含有する試Ｐ４９とＰ４７Ａと比較して以下の表に示す。なお、これら試料の組成は表４に列挙してある。
【表１】

【００３７】
[0042]とりわけ、５００℃を超える高い操作温度では、結合剤中にニッケルベース超合金を含有する超硬合金試料は、結合剤中にニッケルベース超合金を含有していない類似の超硬合金試料より有意に高い材料硬度を示すことができる。さらに、結合剤材料としてのニッケルベース超合金は、生成する超硬合金又はサーメットの腐食に対する耐性を、結合剤として通常のコバルトを使用している超硬合金又はサーメットと比べて改善することができる。
【００３８】
[0043]ニッケルベース超合金を単独で又は他の元素と組み合わせて使用して、所望の結合剤マトリックスを製造することができる。ニッケルベース超合金を組み合わせて結合剤マトリックスを製造できるその他の元素としては、限定されないが、他のニッケルベース超合金、他の非ニッケルベース合金、Ｒｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｏ及びＣｒがある。
【００３９】
[0044]レニウムは、結合剤として使用して硬質粒子を強く結合させることができ、特に、生成する超硬合金材料に高い融点をもたらすことができる。レニウムの融点は約３１８０℃であり、結合剤の材料として通常使用されるコバルトの融点１４９５℃よりはるかに高い。レニウムのこの特徴が、Ｒｅを使用している結合剤を含有する超硬合金の改善された性能例えば生成する超硬合金の高温での改善された硬度と強さに部分的に寄与している。また、Ｒｅは、結合剤材料として他の望ましい特性を持っている。例えば、その結合剤マトリックス中にＲｅを含有する超硬合金の硬度、横破断強さ、破壊靭性及び融点は、結合剤マトリックス中にＲｅを含有していない類似の超硬合金と比較して有意に高くすることができる。２６００ｋｇ／ｍｍ^２を超える硬度Ｈｖが、Ｒｅを結合剤マトリックス中に含有する代表的なＷＣベース超硬合金で達成された。いくつかの代表的なＷＣベース超硬合金の融点すなわち焼結温度は２２００℃より高いことを示した。比較すると、先に引用したＢｒｏｏｋｅｓの文献の表２．１に示されているように、Ｃｏを結合剤中に含有するＷＣベース超硬合金の焼結温度は１５００℃より低い。焼結温度が高い超硬合金は、その材料を、その焼結温度より低い高温で操作することができる。例えば、このようなＲｅを含有する超硬合金材料に基づいた工具は、高速で操作して加工時間を短縮して加工の全処理量を増大することができる。
【００４０】
[0045]しかし、Ｒｅを超硬合金の結合剤材料として使用することには実用上制約がある。例えば、Ｒｅの好ましい高温特性によって一般に、製造時の焼結温度が高くなる。したがって、通常の焼結工程のオーブン又は炉は、高い焼結温度で又はそれを超える温度で作動させる必要がある。このような高い温度、例えば２２００℃を超える温度で作動できるオーブン又は炉は高価なので、商業用途に広く利用することができない。米国特許第５，４７６，５３１号には、迅速全方向締固め（ｒａｐｉｄ ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ）（ＲＯＣ）法を使用して、純Ｒｅを結合剤材料として、各超硬合金の全重量の６％〜１８％含有するＷＣベース超硬合金を製造する際の加工温度を低下させることが開示されている。しかし、このＲＯＣ法は、やはり高価であるから、一般に商業生産用には不適である。
【００４１】
[0046]本願に記載されている超硬合金の組成物と製造方法の一つの有望な利点は、結合剤マトリックス中に、Ｒｅ又はＲｅと他の結合剤材料の混合物を含有する超硬合金を製造するためのより実用的な製造方法を提供するか又は可能にすることである。特に、本発明の２ステップ法によって、Ｒｅが生成する超硬合金の結合剤マトリックスの全重量の２５％又は２５％を超える超硬合金を製造することが可能になる。２５％又は２５％を超えるＲｅを含有するこのような超硬合金を使用して、高温において、高い硬度と材料強さを達成できる。
【００４２】
[0047]その他に、純Ｒｅを超硬合金の結合剤材料として使用することは、Ｒｅが空気中約３５０℃で又はそれを超える温度でひどく酸化されるので制約される。この耐酸化性が劣っているために、約３００℃を超えるどの用途でも純Ｒｅを結合剤として使用することは著しく少ない。ニッケルベース超合金は、１０００℃より低い温度で、例外的に強さと耐酸化性をもっているので、ニッケルベース超合金とＲｅの混合物（Ｒｅが結合剤中支配的な材料である）を使用して、このような混合物を結合剤として使用することにより生成する超硬合金の強さと耐酸化性を改善することができる。一方、ニッケルベース超合金を主として含有する結合剤中にＲｅを添加すると、生成する超硬合金の溶融範囲が高くなり、ニッケルベース超合金の結合剤の高温での強度と耐クリープ性が改善される。
【００４３】
[0048]一般に、結合剤マトリックス中のレニウムの重量％は、超硬合金中の結合剤マトリックスの全重量の数％〜ほぼ１００％である。結合剤マトリックス中のレニウムの重量％は好ましくは５％か又は５％を超えている。特に、結合剤マトリックス中のレニウムの重量％は、結合剤マトリックスの１０％か又は１０％を超えてもよい。いくつかの実施態様で結合剤マトリックス中のレニウムの重量％は、生成する超硬合金の結合剤マトリックスの全重量の２５％又は２５％を超えてもよい。このような高濃度のＲｅを含有する超硬合金は、本願に記載されている２ステップ法によって、比較的低い温度で製造することができる。
【００４４】
[0049]レニウムは、一般に、超硬合金に使用される他の材料より高価であるので、レニウムを含有する結合剤マトリックスを設計する際にコストを考慮しなければならない。以下に示す実施例のいくつかは、この考慮を反映している。一般に、一実施態様によれば、超硬合金組成物は、第一材料を含有し分散されている硬質粒子と、レニウムを含む第ニの異なる材料を含有する結合剤マトリックスとを含有し、上記硬質粒子は、上記結合剤マトリックス中に広がって実質的に均一に分散されている。その結合剤マトリックスは、Ｒｅと、一部は原材料の全コストを下げるため一部は結合剤マトリックスの性能を高める他の結合剤材料を含有させるためにＲｅの全含有量を減らす他の結合剤材料との混合物である。Ｒｅと他の結合材料の混合物を含有する結合剤マトリックスの例としては、Ｒｅと少なくとも一種のニッケルベース超合金の混合物、ＲｅとＣｏ及び少なくとも１種のニッケルベース超合金の混合物、ＲｅとＣｏの混合物などがある。
【００４５】
[0050]表１に、対象の超硬合金組成物のいくつかの例を列挙してある。この表中のＷＣベース組成物は、「超硬合金」と呼称され、そしてＴｉＣベースの組成物は「サーメット」と呼称される。伝統的に、ＮｉとＭｏの混合物又はＮｉとＭｏ_２Ｃの混合物によって結合されているＴｉＣ粒子はサーメットである。本願に記載されているサーメットとしては、さらに、ＮｉとＭｏの混合物又はＮｉとＭｏ_２Ｃの混合物によって製造された結合剤マトリックスを含有する、ＴｉＣ及びＴｉＮ又はＴｉＣ、ＴｉＮ、ＷＣ、ＴａＣ及びＮｂＣの混合物で製造された硬質粒子がある。各超硬合金組成物について、与えられた結合剤材料のこれら組成物中の３つの異なる重量％範囲を列挙してある。一例として、結合剤がニッケルベース超合金及びコバルトの混合物で、硬質粒子がＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ及びＮｂＣの混合物である組成物がある。この組成物は、結合剤が超硬合金の全重量の約２％〜約４０％でもよい。この範囲は、いくつかの用途では約３〜約３５％に設定してもよく、そして、他の用途では約４〜約３０％のより小さい範囲にさらに限定してもよい。
【表２】

【００４６】
[0051]結合剤マトリックス中にＲｅ又はニッケルベース超合金を含有している超硬合金は以下のようにして製造することができる。第一に、望ましい硬質粒子、例えば、１又は２種以上の炭化物又は炭窒化物などの望ましい硬質粒子を含有する粉末を調製する。この粉末は、異なる炭化物の混合物又は炭化物と窒化物の混合物を含有していてもよい。この粉末は、Ｒｅ又はニッケルベース超合金を含有する適切な結合剤マトリックス材料に混合される。この混合物には、さらにプレス潤滑剤（ｐｒｅｓｓｉｎｇ ｌｕｂｒｉｃａｎｔ）例えばワックスを添加してもよい。
【００４７】
[0052]硬質粒子、結合剤マトリックス材料及び潤滑剤の混合物を、所望の期間例えば複数時間、粉砕（ｍｉｌｌｉｎｇ）又は磨砕（ａｔｔｒｉｔｉｎｇ）することによって粉砕又は磨砕の工程で混合しこれら材料を完全に混合して、各硬質粒子を結合剤マトリックス材料でコートし次の工程で硬質粒子を結合しやすくする。また、硬質粒子は、潤滑材料でコートしてこれら材料を潤滑し、上記混合工程を容易に行えるようにしかつ硬質粒子の酸化を低下させるか又は除かなければならない。次に、圧縮、予備焼結、成形及び最終焼結を、続けて上記粉砕混合物に実施して超硬合金を製造する。上記焼結工程は、粉末材料を、硬質粒子の溶融温度より低い温度まで加熱することによって連続塊に変換する工程であり、圧力によって予備圧縮した後に実行できる。この工程中に、結合剤材料は緻密化されて連続結合剤マトリックスを形成して、その中に硬質粒子を結合する。さらに１又は２以上の追加のコーティングを、生成する超硬合金の表面に形成させて、超硬合金の性能を向上させることができる。図１は、製造工程のこの実施態様のフローチャートである。
【００４８】
[0053]一実施態様のセメンテッド炭化物（ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｃａｒｂｉｄｅ）の製造工程は、溶媒内での湿式粉砕（ｗｅｔ ｍｉｌｌｉｎｇ）、減圧乾燥、圧縮及び減圧下での液相焼結を含んでいる。上記液相焼結の温度は、結合剤材料の融点（例えばＣｏの場合１４９５℃）と超硬合金の混合物の共融温度（ＷＣ・Ｃｏの場合１３２０℃）の間である。一般に、セメンテッド炭化物の焼結温度は１３６０℃〜１４８０℃の範囲である。結合剤合金内のＲｅ又はニッケルベース超合金の濃度が低い新しい材料の場合、製造工程は、従来のセメンテッド炭化物の工程と同じである。この場合、減圧下での液相焼結の原理が適用される。その焼結温度は、結合剤合金と炭化物の共融温度よりわずかに高い。例えば、Ｐ１７（結合剤合金中Ｒｅが２５重量％）の焼結条件は、減圧下、１７００℃で１時間である。
【００４９】
[0054]図２は、本願に記載されている各種超硬合金を製造するための固相焼結（ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ ｐｈａｓｅ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）に基づいた２ステップの製造方法を示す。この２ステップ焼結法で製造できる超硬合金の例としては、結合剤マトリックス中に高濃度のＲｅを含有する超硬合金があるが、この合金は、他の方法で製造するには、高温下での液相焼結が必要であろう。この２ステップ法は、比較的低い温度、例えば２２００℃より低い温度で実施して、商業的に実現可能なオーブンを利用しかつ妥当な低コストで超硬合金を製造することができる。液相焼結は、結合剤合金と炭化物の共融温度が一般に高いから実用的でないので、この２ステップ法では除外される。先に考察したように、このような高温での焼結は、商業的に実現できない、高温で作動するオーブンが必要である。
【００５０】
[0055]この２ステップ法の第一ステップは、結合剤マトリックス用の混合材料と硬質粒子との混合物が減圧下で焼結される減圧焼結である。その混合物は、セメンテッド炭化物を製造する従来の方法、例えば湿式粉砕、乾燥及びプレスによって最初に加工される。焼結のこの第一ステップは、結合剤合金材料と硬質粒子材料の共融温度より低い温度で実施されて、互いに接続している細孔が除去される。第二ステップは、上記共融温度より低い温度にて圧縮された状態で行われる固相焼結であり、第一ステップを行った後、焼結された混合物に残っている細孔や空隙が除かれる。この第二ステップの焼結法として、熱間等方加圧（ｈｏｔ ｉｓｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓｉｎｇ）（ＨＩＰ）法を利用できる。焼結中、材料に熱と圧力の両方をかけて、他の方法では圧力をかけないために高くなる加工温度を低下させる。不活性ガスなどの気体媒体を使って、焼結される混合物に圧力をかけて伝達する。その圧力は１０００バールか又は１０００バールを超える圧力である。ＨＩＰ法で圧力を加えると、必要な加工温度が低くなり、従来のオーブン又は炉が使用できる。充分に緻密化された材料を得るための固相焼結法とＨＩＰ法の温度は、一般に液相焼結法の温度より有意に低い。例えば、純Ｒｅを結合剤として使用する試料Ｐ６２は、２２００℃で１〜２ｈｒの減圧焼結とこれに続く約２０００℃にてＡｒなどの不活性ガス内での３０，０００ＰＳＩの圧力下約１時間のＨＩＰ法によって充分に緻密化することができる。とりわけ、粒径が０．５ミクロンより小さい超微細硬質粒子を使用すると、焼結温度が下がり、超硬合金（微細粒子は大きさが数ミクロンである）を完全に緻密化することができる。例えば、試料Ｐ６２とＰ６３を製造する場合、このような超微粒子のＷＣを使用すると、焼結温度が低くなり、例えば約２０００℃になる。この２ステップ法はＲＯＣ法よりコストが低いので商業生産に利用できる。
【００５１】
[0056]少なくともレニウム又はニッケルベース超合金を含有する各種結合剤マトリックス材料に基づいた代表的な超硬合金組成物とその特性について、以下に説明する。
【００５２】
[0057]表２は、代表的な超硬合金を製造するのに使用されるいくつかの成分材料のコードネーム（ロット番号）のリストを提供する。すなわちＨ１はレニウムを示し、そしてＬ１、Ｌ２及びＬ３は３種類の代表的な工業用ニッケルベース超合金を示す。さらに表３には、上記３種の代表的なニッケルベースの超合金：Ｕｄｉｍｅｔ７２０（Ｕ７２０）、Ｒｅｎ’９５（Ｒ−９５）及びＵｄｉｍｅｔ７００（Ｕ７００）それぞれの組成が列挙されている。表４には、結合剤マトリックス中にレニウム又はニッケルベース超合金を含有している代表的な超硬合金及び含有していない代表的超硬合金の組成が列挙されている。例えば、ロットＰ１７の材料組成物は、主として、Ｔ３２（ＷＣ）８８ｇ、Ｉ３２（ＴｉＣ）３ｇ、Ａ３１（ＴａＣ）３ｇ、Ｈ１（Ｒｅ）１．５ｇ及びＬ２（Ｒ−９５）４．５ｇを結合剤として含有し、そしてワックス２ｇを潤滑剤として含有している。ロットＰ５８は、Ｒｅを含有していない唯一の結合剤材料としてニッケルベース超合金Ｌ２を含有する超硬合金である。これらの超硬合金を製造し試験して、結合剤材料としてのレニウム及びニッケルベース超合金のいずれか又はこれら両者の生成する超硬合金の各種特性に対する効果を示した。表５〜８はさらに上記異なる試料ロットの組成と特性を要約した情報を提供する。
【００５３】
[0058]図３〜８は本願の選択された超硬合金試料の測定値を示す。図３と４はスチール切削グレードのいくつかの代表的超硬合金の靱性と硬度のパラメータの測定値を示す。図５と６は、非鉄切削グレード用のいくつかの代表的超硬合金の靱性と硬度のパラメータの測定値を示す。測定は、固相焼結ＨＩＰ法を行う前と行った後に実施したが、そのデータは、ＨＩＰ法が材料の靱性と硬度の両者を有意に改善することを示唆している。図７は、いくつかの試料について、温度の関数として硬度の測定値を示す。比較のため、図７と８は、同じ試験条件下での市販の炭化物Ｃ２とＣ６の測定値も示し、図７は硬度の測定値を示しそして図８は室温（ＲＴ）での硬度の値から変化の測定結果を示す。本願に記載の組成に基づいた超硬合金試料は、高温における硬度については、明らかに、市販グレードの材料より優れている。これらの結果は、Ｒｅとニッケルベース超合金のどちらか又は両者を結合材料として含有する結合剤マトリックスがＣｏベース結合剤マトリックス材料と比べて性能が優れていることを示している。
【表３】


【表４】


【表５】


【表６】

【００５４】
[0059]超硬合金組成物のいくつもの代表的範疇を以下に説明して、Ｒｅとニッケルベース超合金のどちらか又は両者を含有する各種超硬合金組成物の上記一般設計を例示する。超硬合金組成物の代表的範疇は、生成する超硬合金又はサーメットに用いられる結合剤マトリックスの組成に基づいて定義される。第一の範疇は純Ｒｅを含有する結合剤マトリックスを使用し、第二の範疇はＲｅ−Ｃｏ合金を含有する結合剤マトリックスを使用し、第三の範疇はニッケルベース超合金を含有する結合剤マトリックスを使用し、そして第四の範疇はＲｅとＣｏを組み合わせたニッケルベース超合金又はＣｏなしでＲｅと組み合わせたニッケルベース超合金を含有する結合剤マトリックスを使用している。
【００５５】
[0060]対象の超硬合金に使用される硬質で耐火性の粒子としては、限定されないが、一般に、炭化物、窒化物、炭窒化物、ホウ化物、及びケイ化物がある。炭化物のいくつかの例としては、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＨｆＣ、ＮｂＣ、Ｍｏ_２Ｃ、Ｃｒ_２Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、Ｂ_４Ｃ、及びＳｉＣがある。窒化物の例としては、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ、及びＢＮがある。炭窒化物の例としてはＴｉ（Ｃ，Ｎ）、Ｔａ（Ｃ，Ｎ）、Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）、Ｈｆ（Ｃ，Ｎ）、Ｚｒ（Ｃ，Ｎ）及びＶ（Ｃ，Ｎ）がある。ホウ化物の例としてはＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＨｆＢ_２、ＴａＢ_２、ＶＢ_２、ＭｏＢ_２、ＷＢ及びＷ_２Ｂがある。さらにケイ化物の例はＴａＳｉ_２、ＷＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２及びＭｏＳｉ_２である。超硬合金又はサーメットの上記四つの範疇は、これらの及び他の硬質で耐火性の粒子も使用できる。
【００５６】
[0061]純Ｒｅ合金の結合剤マトリックスに基づいた超硬合金の第一範疇では、Ｒｅは、超硬合金又はサーメットに使用されている材料組成物全体のほぼ５〜４０容量％でよい。例えば、表４のロット番号Ｐ６２の試料は、純Ｒｅが１０容量％、ＷＣが７０容量％、ＴｉＣが１５容量％及びＴａＣが５容量％である。この組成は、１４．４８重量％のＲｅ、７５．４３重量％のＷＣ、５．０９重量％のＴｉＣ及び５．０重量％のＴａＣに相当する。試料Ｐ６２−４は、製造時、２１００℃で約１時間次いで２１５８℃で約１時間減圧焼結した。この材料の密度は約１４．５１ｇ／ｃｃであり、なお計算密度は１４．５０ｇ／ｃｃである。室温で１０ｋｇの荷重下１０回測定して得た平均硬度Ｈｖは２６２７±３５ｋｇ／ｍｍ^２である。表面破壊靱性（ｓｕｒｆａｃｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）ＫＳＣの測定値は、１０ｋｇ荷重におけるＰａｌｍｖｉｓｔ亀裂長によって推定して約７．４×１０^６Ｐａ・ｍ^１／２である。
【００５７】
[0062]この範疇の他の例は表４に示すＰ６６である。この試料の組成は、Ｒｅが約２０容量％、ＷＣが６０容量％、ＴｉＣが１５容量％及びＴａＣが５容量％である。この試料は、重量％で示すと、Ｒｅが約２７．９２％、ＷＣが６２．３５％、ＴｉＣが４．９１％及びＴａＣが４．８２％である。試料Ｐ６６−４は、まず約２２００℃にて１時間減圧焼結法で処理され、次いで固相にてＨＩＰ法で焼結されて細孔や空隙が除かれる。生成した超硬合金の密度は、計算密度が１５．０４ｇ／ｃｃであるのに比べて約１４．４０ｇ／ｃｃである。室温で１０ｋｇの荷重下７回測定して得た平均硬度Ｈｖは約２４０２±４４ｋｇ／ｍｍ^２である。その表面破壊靱性ＫＳＣは約８．１×１０^６Ｐａ・ｍ^１／２である。Ｒｅを、２５重量％を超える高濃度で、結合剤中の単独の結合剤材料又は２種以上の結合剤材料のうちの１種として含有する、本願に記載の試料Ｐ６６及び他の組成物は、操作温度の高い各種用途に使用することができ、かつ固相焼結に基づいた２ステップ法を利用することによって製造することができる。
【００５８】
[0063]Ｒｅで結合された複数種の硬質耐火性粒子、例えば、炭化物、窒化物、炭窒化物、ケイ化物及びホウ化物の微細構造と特性は、Ｒｅで結合されたＷＣの材料を超える利点を提供できる。例えばＲｅで結合されたＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣは、スチールを切削する際、Ｒｅで結合されたＷＣの材料より優れたクレータ抵抗（ｃｒａｔｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を有している。別の例は、Ｒｅ結合剤中に結合されたＭｏ_２ＣとＴｉＣの耐火性粒子で製造された材料である。
【００５９】
[0064]結合剤マトリックスとしてＲｅ−Ｃｏ合金を含有する第二範疇の場合、そのＲｅ−Ｃｏ合金は、その組成物に使用される全材料組成物の約５〜４０容量％である。いくつかの実施態様で、結合剤中のＲｅ対Ｃｏの比率は約０．０１〜０．９９の範囲内で変化させることができる。Ｒｅを含有させると、生成する超硬合金の機械的特性、例えば、高温における独特の硬度、強さ及び靭性を、Ｃｏで結合された超硬合金に比べて改善することができる。このような結合剤マトリックスを使用する大部分の材料の場合、Ｒｅの含量が高ければ高いほど、高温での特性が良好になる。
【００６０】
[0065]表４に示す試料Ｐ３１は、この範疇に入る一例であり、容量％でＲｅが２．５％、Ｃｏが７．５％及びＷＣが９０％であり、そして重量％でＲｅが３．４４％、Ｃｏが４．４０％及びＷＣが９２．１２％である。試料Ｐ３１−１は、製造時、１７２５℃で約１時間減圧焼結したが、焼結中細孔や空隙がわずかにあった。生成した超硬合金の密度は約１５．１６ｇ／ｃｃである（計算密度は１５．２７ｇ／ｃｃである）。平均硬度Ｈｖは室温にて荷重１０ｋｇで約１８８９±１８ｋｇ／ｍｍ^２でありそして表面破壊靭性Ｋｓｃは約７．７×１０６Ｐａ・ｍ^１／２である。さらに、試料Ｐ３１−１は、焼結を行った後、約１６００℃／１５Ｋｓｉで約１時間熱間等方加圧（ＨＩＰ）法で処理した。このＨＩＰ法は、化合物中の細孔や空隙を減らすか又は実質的に除いて材料の密度を増大させる。ＨＩＰ法を行った後、密度の測定値は約１５．２５ｇ／ｃｃ（計算密度は１５．２７ｇ／ｃｃ）である。室温にて荷重が１０ｋｇでの硬度Ｈｖの測定値は約１８８７±１２ｋｇ／ｍｍ^２である。表面破壊靭性Ｋｓｃは約７．６×１０^６Ｐａ・ｍ^１／２である。
【００６１】
[0066]この範疇の他の例は表４に示すＰ３２であり、これは容量％でＲｅが５．０％、Ｃｏが５．０％及びＷＣが９０％である（重量％ではＲｅが６．７５％、Ｃｏが２．８８％及びＷＣが９０．３８％である）。試料Ｐ３２−４は１８００℃で約１時間減圧焼結した。密度の測定は、計算密度が１５．５７ｇ／ｃｃであるのに比べて約１５．５８ｇ／ｃｃである。硬度Ｈｖの測定値は、室温にて１０ｋｇの荷重で約２０６５ｋｇ／ｍｍ^２である。表面破壊靭性Ｋｓｃは約５．９×１０^６Ｐａ・ｍ^１／２である。試料Ｐ３２−４も、焼結を行った後、１６００℃／１５Ｋｓｉにて約１時間ＨＩＰ法で処理した。密度の測定値は約１５．５７ｇ／ｃｃである（計算密度は１５．５７ｇ／ｃｃである）。硬度Ｈｖの平均値は室温にて１０ｋｇの荷重で約２０１０±１２ｋｇ／ｍｍ^２である。表面破壊靭性Ｋｓｃは約５．８×１０^６Ｐａ・ｍ^１／２である。
【００６２】
[0067]第三の実施例は表４に示すＰ３３であるが、これは容量％でＲｅが７．５％、Ｃｏが２．５％及びＷＣが９０％でありそして重量％でＲｅが９．９３％、Ｃｏが１．４１％及びＷＣが８８．６６％である。試料Ｐ３３−７は、製造時、１９５０℃にて約１時間減圧焼結されたが焼結下、細孔と空隙があった。密度の測定値は約１５．３８ｇ／ｃｃである（計算密度は１５．８７ｇ／ｃｃである）。硬度Ｈｖの測定値は室温にて１０ｋｇの力のもとで約２０８１ｋｇ／ｍｍ^２である。表面破壊靭性Ｋｓｃは約５．６×１０^６Ｐａ・ｍ^１／２である。試料Ｐ３３−７を、焼結を行った後、１６００℃／１５Ｋｓｉにて約１時間ＨＩＰ法で処理した。密度の測定値は約１５．８２ｇ／ｃｃである（計算密度＝１５．８７ｇ／ｃｃ）。硬度Ｈｖの平均値は、室温にて１０ｋｇの力のもとで測定したところ約２０３９±１８ｋｇ／ｍｍ^２である。表面破壊靭性Ｋｓｃは約６．５×１０^６Ｐａ・ｍ^１／２である。
【表７】

【００６３】
[0068]表４に示す試料Ｐ５５、Ｐ５６、Ｐ５６Ａ及びＰ５７も、Ｒｅ−Ｃｏ合金を結合剤マトリックスとして使用する範疇の例である。これらの試料は、Ｐ５７がＶＣを含有していないことを除いてＲｅを約１．８％、Ｃｏを７．２％、ＶＣを０．６％含有し、最後に、残りはＷＣである。これらの異なる組成物は、超硬合金の粒子の大きさのＨｖとＫｓｃに対する影響を調べるために製造した。表５はその試験結果を示す。
【表８】

【００６４】
[0069]第三の範疇は、ニッケルベース超合金を、生成する超硬合金の全材料の５〜４０容量％含有する結合剤マトリックスに基づいている。ニッケルベース超合金はγ’強化されている（γ’ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ）高温合金のファミリーである。３種の強力合金：Ｒｅｎｅ’９５、Ｕｄｉｍｅｔ７２０及びＵｄｉｍｅｔ７００を例として使用して、生成する超硬合金の機械的特性に対する結合剤の強さの効果を示す。ニッケルベース超合金は、特に高温で強度が高い。また、これらの合金は、高温における腐食や酸化に対する耐性などの耐環境性に優れている。したがって、ニッケルベース超合金を使用して、この超合金で結合した超硬合金の硬度を、コバルトで結合された超硬合金の硬度と比べて高くすることができる。とりわけ、ニッケルベース超合金の引張強さは表６に示すように通常の結合剤材料のコバルトよりははるかに高い。このことは、さらに、ニッケルベース超合金が超硬合金用に優れた結合剤材料であることを示している。
【００６５】
[0070]この範疇の一例は表４に示すＰ５８であり、これは重量％でＲｅｎｅ’９５を７．５％、ＶＣを０．６％及びＷＣを９１．９％含有し、表４に示すコバルトで結合されたＰ５４（Ｃｏ８％、ＶＣ０．６％及びＷＣ９１．４％）に匹敵するものである。Ｐ５８の硬度は表７に示すようにＰ５４より有意に高い。
【表９】

【００６６】
[0071]第四の範疇は、ニッケルベース超合金＋Ｒｅを結合剤として、例えば、生成する超硬合金又はサーメットの全材料の約５〜４０容量％使用した超硬合金である。ニッケルベース超合金にＲｅを添加して得られる結合剤合金は、ニッケルベース超合金より融点が高くなるので、Ｒｅ含量が増大するにつれて、ニッケルベース超合金＋Ｒｅ結合剤を含有する超硬合金の処理温度は高くなる。Ｒｅの濃度が異なるいくつもの超硬合金を表８に列挙してある。表９はさらに、表８に示す超硬合金の特性の測定値を示す。
【表１０】


【表１１】

【００６７】
[0072]第四の範疇の属する他の例は、結合剤としてニッケルベース超合金＋Ｒｅ及びＣｏをやはり約５〜４０容量％使用する超硬合金である。ニッケルベース超合金＋Ｒｅ及びＣｏで結合された超硬合金の代表的な組成は表１０に列挙してある。
【表１２】

【００６８】
[0073]ニッケルベース超合金含有の結合剤マトリックスの特性を調べるため選択した試料の測定を行った。一般に、ニッケルベース超合金は、高温で優れた強さを示すのみならず、高温において顕著な耐酸化性と耐腐食性を有している。ニッケルベース超合金は、複雑な微細構造と強化機構をもっている。一般に、ニッケルベース超合金の強化作用は、主としてγ−γ’相の析出強化作用及び固溶体の強化作用によるものである。選択された試料の測定値は、ニッケルベース超合金が超硬合金用の高性能結合剤材料として使用できることを示している。
【００６９】
[0074]表１１に、選択した試料の組成を、超硬合金の全重量の重量％によって列挙してある。これら試料中のＷＣ粒子は、大きさが０．２μｍである。表１２には、実施した２ステップ法の条件並びに試料の密度、硬度のパラメータ及び靭性のパラメータの測定値を列挙してある。Ｐａｌｍｇｖｉｓｔ破壊靭性Ｋｓｃは、ビッカー圧子が生成するＰａｌｍｇｖｉｓｔ亀裂の全亀裂長（ｔｏｔａｌ ｃｒａｃｋ ｌｅｎｇｔｈ）から計算する〔Ｋｓｃ＝０．０８７×（Ｈｖ×ｗ）^１／２〕（Ｋｓｃ＝０．０８７＊（Ｈｖ＊ｗ）^１／２）（例えばＷａｒｒｅｎ及びＨ． Ｍａｔｚｋｅ、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ Ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｎ ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｈａｒｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、米国ワイオミング州ジャクソン、１９８１年８月２３〜２８日参照）。硬度Ｈｖと亀裂長は１５秒間の１０ｋｇの荷重下で測定した。各測定は各試料に対し８回ずつ圧子押し込みをして実施し、その平均値を使用して列挙したデータを計算した。
【表１３】


【表１４】

【００７０】
[0075]被検試料中、試料Ｐ５４には、Ｃｏからなる従来の結合剤が使用されている。試料Ｐ５８には、試料Ｐ５４に結合剤として使用されているＣｏの代わりにＮｉ超合金Ｒ−９５が使用されている。その結果、ＨｖはＰ５４が２０９０であるのにＰ５８は２２４６まで増大している。試料Ｐ５６の場合、結合剤として、ＲｅとＣｏの混合物がＣｏの代わりに使用されているが、ＨｖはＰ５４が２０９０であるのにＰ５６は２１３３まで増大している。試料Ｐ７２、Ｐ７３、Ｐ７４は同量のＲｅを含有しているが異なる量のＣｏとＲ９５を含有している。試料Ｐ７２には結合剤としてＲｅとＣｏの混合物が使用されているのに対し、試料Ｐ７３とＰ７４には代わりにＲｅ、Ｃｏ及びＲ９５の混合物が結合剤として使用されている。硬度Ｈｖは、２０４１（Ｐ７２）から２２１７（Ｐ７３）及び２２２３（Ｐ７４）へと増大している。
【表１５】

【００７１】
[0076]また、選択した試料を測定して、結合剤マトリックス中のＲｅを含有する結合剤マトリックスの特性をさらに調べた。表１３に被検試料を列挙した。粒経が２μｍと０．２μｍである２種類のＷＣ粒子を使用した。表１４に、実施した２ステップ法の条件並びに選択した試料の密度、硬度のパラメータ及び靭性のパラメータの測定値を列挙してある。
【表１６】

【００７２】
[0077]表１５は、さらに選択した試料の各種温度下での硬度パラメータの測定値を示し、この場合、１ｋｇの荷重で１５秒間、ＮｉｋｏｎＱＭ高温硬度テスタ（ｈｏｔ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｔｅｓｔｅｒ）によってヌープ硬度Ｈｋを測定した。なおＲは２５℃でのＨｋに対して高温試験でのＨｋの比率である。高温硬度の試料Ｃ２とＣ６の炭化物は、ＭＳＣ Ｃｏ．（米国ニューヨーク州メルビル）から購入したインサート（ｉｎｓｅｒｔ）ＳＮＵ４３４から調製した。
【表１７】

【００７３】
[0078]超硬合金の結合剤マトリックスにＲｅを含有させると、結合剤合金すなわちＣｏ−Ｒｅ、Ｎｉ超合金−Ｒｅ、Ｎｉ超合金−Ｒｅ−Ｃｏの融点が高くなる。例えば、試料Ｐ６３の融点は、固相焼結法で利用される２２００℃という温度よりはるかに高い。結合剤中にＲｅを含有するこのような超硬合金（例えばＰ１７〜Ｐ６３）の高温硬度の値は、従来のＣｏで結合された超硬合金（Ｃ２炭化物とＣ６炭化物）よりはるかに高い。特に、上記測定値は、結合剤中のＲｅ濃度が増大すると高温における硬度が高くなることを示している。被検試料の中で、純Ｒｅを結合剤として含有する試料Ｐ６２Ａは硬度が最高である。Ｒｅが９４％でニッケルベース超合金Ｒ９５が６％という結合剤組成物を含有する試料Ｐ６３は２番目に高い硬度を有している。試料Ｐ４０Ａ（７１．９％Ｒｅ−２９．１％Ｒ９５）、Ｐ４９（６９．９％Ｒｅ−３０．１％Ｒ９５）、Ｐ５１（８８．５％Ｒｅ−１１．５％Ｒ９５）及びＰ５０（７１．９％Ｒｅ−２８．１％Ｒ９５）はその硬度が前記試料に続く値のグループである。結合剤中に６２．５％のＲｅと３７．５％のＲ９５を含有する試料Ｐ４８は、Ｒｅ含有量が最低なので、一部の被検試料の中で高温における硬度が最低である。
【００７４】
[0079]さらに別の範疇の超硬合金又はサーメットは、ＮｉとＭｏもしくはＭｏ_２Ｃを含有する結合剤マトリックスに結合されたＴｉＣとＴｉＮを含有している。サーメットの結合剤Ｎｉは、Ｒｅ、Ｒｅ＋Ｃｏ、ニッケルベース超合金、Ｒｅ＋ニッケルベース超合金、及びＲｅ＋Ｃｏとニッケルベース超合金によって完全に又は一部を代替することができる。例えば、試料Ｐ３８とＰ３９はＮｉで結合されたサーメットの例である。試料Ｐ３４はＲｅｎｅ９５で結合されたサーメットの一例である。Ｐ３５、Ｐ３６、Ｐ３７及びＰ４５はＲｅ＋Ｒｅｎｅ９５で結合されたサーメットである。Ｐ３４、３５、３６、３７、３８、３９及び４５の組成は表１６に列挙してある。
【表１８】

【００７５】
[0080]表１７〜２９は、異なる用途に使用できる３つの例示的な組成範囲１、２、及び３を持つ追加の組成物を列挙したものである。
【表１９】


【表２０】


【表２１】


【表２２】


【表２３】


【表２４】


【表２５】


【表２６】


【表２７】


【表２８】


【表２９】


【表３０】


【表３１】


【表３２】


【表３３】


【表３４】

【００７６】
[0081]以下の表３０〜４１は、異なる用途に使用できる３つの例示的な組成範囲１、２、及び３を持つ例示的なサーメット組成物を列挙したものである。
【表３５】


【表３６】


【表３７】


【表３８】


【表３９】


【表４０】


【表４１】


【表４２】


【表４３】


【表４４】


【表４５】


【表４６】

【００７７】
[0082]以下の表４２〜５１は、異なる用途に使用できる３つの例示的な組成範囲１、２、及び３を持つ各種組成物の追加の例を列挙したものである。上述のいくつかの組成物と同様に、表４２〜５１のいくつかの組成物は、「推定融点」の下の最終列に示されているように高温用途の場合に特に有益であると思われる。
【００７８】
[0083]上述のように、レニウム、ニッケルベース超合金、又はその両方の組合せを使用する結合剤マトリックス材料は、高温での材料性能を高めることができる。タングステンは、典型的には、炭化物、窒化物、炭窒化物、ホウ化物、及びケイ化物などの各種の硬質粒子中の構成元素として使用される。タングステンは、単独で、又は他の金属と組み合わせて、結合剤マトリックス材料として使用すると、最終的な超硬合金材料の融点を約２５００から約３５００℃の範囲にまで著しく高められる。したがって、Ｗベース結合剤マトリクス材料を使用する超硬合金は、他の材料では不可能な高温の用途において使用することができる。特に、表４３〜４８に示されているタングステン（Ｗ）をベースとする結合剤マトリックスを使用するいくつかの組成物は、３５００℃を中心とする高い融点を示す。
【００７９】
[0084]表４７のレニウム及びコバルトにより結合される窒化物で製造される組成物では、それぞれの窒化物は、硬質粒子材料として窒化物及び炭化物の組合せにより置き換えられる。この設計による材料は、周期表のＩＶＢ及びＶＢ族の窒化物からの少なくとも一つの窒化物及び周期表のＩＶＢ、ＶＢ、及びＶＩＢ族の炭化物からの一つの炭化物を含む硬質粒子並びに硬質粒子を結合し、レニウム及びコバルトを含む結合剤マトリックスを含有する。
【表４７】


【表４８】


【表４９】


【表５０】


【表５１】


【表５２】


【表５３】


【表５４】


【表５５】


【表５６】

【００８０】
[0085]超硬合金又はサーメットの上記組成物は、各種の用途に使用することができる。例えば、このような材料は、摩耗部品を使ってターゲット物体の材料を切削することによってターゲット物体を切削、研削又はドリルする工具のその摩耗部品を製造するのに使用できる。このような工具は、異なる材料、例えば、スチールで製造された支持部品を備えていてもよい。その場合、摩耗部品はインサートとしての支持部品に係合している。工具は、支持部品に係合された複数のインサートを備えるように設計することができる。例えば、いくつかの採掘用ドリルには、超硬合金材料製の複数のボタンビットを設けることができる。このような工具の例としては、ドリル、ナイフなどの刃物、のこぎり、研削器、ドリルがある。あるいは、本明細書に記載の超硬合金を使用して、切削、穴あけ又は他の機械加工操作用の摩耗部品としての工具の全頭部を製造することができる。また、超硬合金粒子を使用して、各種の材料を研磨又は研削するのに用いる砥粒グリッド（ａｂｒａｓｉｖｅ ｇｒｉｄ）を製造できる。さらに、このような超硬合金を使用して、装置の作動又は装置が作動する環境条件の特別の用件を満たす各種装置のハウジング及び外表面もしくは外層を製造することもできる。
【００８１】
[0086]さらに具体的に述べると、本明細書に記載の超硬合金を使用して、金属、複合材、プラスチック及び木材を機械加工するための切削工具を製造することができる。その切削工具としては旋削、転削、中ぐり及び穴あけを行うためのスローアウェイチップ（ｉｎｄｅｘａｂｌｅ ｉｎｓｅｒｔｓ）や、ドリル、エンドミル、ソーマ、タップ、ホブ並びにミリングカッタがある。これら工具の切れ刃の温度は機械加工中５００℃より高くなることがあるので、上記高温作動条件に対して用いる超硬合金組成物は、これら切削工具に使用すると特に有利であり、例えば工具の寿命が延長され、かつ切削速度が増大することによってこれら工具による生産性が改善される。
【００８２】
[0087]本明細書に記載の超硬合金は、線引き抜き（ｗｉｒｅ−ｄｒａｗｉｎｇ）、押し出し、鍛造及び冷間頭部すえこみ（冷間ヘッディング）（ｃｏｌｄ ｈｅａｄｉｎｇ）に使う工具を製造するのに使用できる。また、粉末法用の型やパンチとしても使用できる。さらにこれら超硬合金は、岩石を穴あけしたり採掘するのに使用する耐摩耗性材料として使用できる。
【００８３】
[0088]本願で説明されている超硬合金材料は、バルク形態で、又は金属表面上のコーティングとして加工することができる。このような新しい超硬合金材料によるコーティングは、他の方法では下地金属材料では達成することが困難な所望の硬度を得るために、硬質層を金属表面上に都合よく形成することができる。本願の組成物に基づくバルク超硬合金材料は、高価であり、したがって、硬度の低い安価な金属のコーティングに使用すると、硬度の高い各種構成要素又は部品のコストを下げることができる。
【００８４】
[0089]本願の超硬合金を製造するために、市販の超硬合金を生産するさまざまな粉体調製法を使用することができる。例えば、８５重量％を超えるＲｅを含む結合剤合金を、固相焼結の工程により作製することで、開孔をなくし、次いで、ＨＩＰにより液相焼結に置き換える。
【００８５】
[0090]図９は、上述の超硬合金組成物からの材料又は構造体の複数の加工（作製）方法のフローチャートを示している。例示されているように、結合剤に対する合金粉体及び硬質粒子粉体を、潤滑剤（例えば、ワックス）を使用する又は使用しない湿式混合法で粉砕液と混合することができる。図９の左側の加工フローは、潤滑された湿式混合により超硬合金を加工する流れである。この混合物を最初に真空乾燥又は噴霧乾燥法により乾燥させて、潤滑グレード粉体を作製する。次に、ピル加圧成形、押し出し成形、又は冷間等方加圧（ＣＩＰ）で潤滑グレード粉体をバルク材料に成形する。ＣＩＰは、等方加圧により粉体を固める工程である。次いで、バルク材料を加熱して、潤滑剤を除去し、予備焼結法で焼結する。次に、複数の異なる工程を介して、材料を処理することができる。例えば、真空又は水素中で液相焼結を介して材料を処理し、次いで、さらに、ＨＩＰ法により処理し、最終的な超硬合金部品を形成することができる。それとは別に、予備焼結後の材料に固相焼結を行い、開孔をなくし、次いで、ＨＩＰ法で、最終的な超硬合金部品を形成することができる。
【００８６】
[0091]結合剤の合金粉体及び硬質粒子粉体を潤滑剤なしで混合した場合、乾燥工程後の潤滑されていないグレード粉体を２つの異なる方法で処理し、最終的な超硬合金部品を形成することができる。例示されている第一の方法では、単に、熱間加圧法を使用して加工を行う。第二の方法では、溶射法を使用して、真空中で金属基材上にグレード粉体を形成する。次に、金属基材を取り除き、最終的な超硬合金部品としての自立材料である溶射法による構造体を残す。さらに、ＨＩＰ法により、自立材料を処理し、必要に応じて、開孔を減らすことができる。
【００８７】
[0092]金属表面上に超硬合金コーティングを形成する際に、真空状態で溶射法を使用し、超硬合金材料でコートした大きな部品を生産することができる。例えば、鋼鉄部品及び工具の表面をコートし、硬さ、したがって性能を改善することができる。図１０は、溶射法の例示的なフローチャートを示している。
【００８８】
[0093]金属表面をコートする各種溶射法が知られている。例えば、ＡＳＭ Ｈａｎｄｂｏｏｋ Ｖｏｌ．７（Ｐ４０８、１９９８）では、溶射法を金属、セラミックス、金属間化合物、複合材料、及びポリマーをコーティング又は自立構造体に形成することができる一群の微粒子／液滴の固結工法として説明している。その工法では、粉体、ワイヤ、又はロッドを燃焼又はアーク加熱ジェット内に投入することができ、そこで、加熱し、溶融させるか又は軟化させ、加速し、表面又は基材に向けてコートする。基材への衝撃で、粒子又は液滴は、急速凝固し、冷却し、収縮し、徐々に蓄積し、標的表面上に堆積物を形成する。薄い「平板」には、高い冷却率、例えば、金属の場合に１０^６Ｋ／ｓを超える冷却率が作用しうる。
【００８９】
[0094]溶射法では、化学的（燃焼）又は電気的（プラズマ又はアーク）エネルギーを使用して、高温ガスジェット内に投入される原材料を加熱し、溶融液滴の流れを形成して、加速し、基材に向けてコートする。図３及び４には、ＡＳＭ Ｈａｎｄｂｏｏｋ Ｖｏｌ．７の４０９〜４１０頁のさまざまな溶射法が示されている。
【００９０】
[0095]溶射法のさまざまな詳細が、Ｌａｗｌｅｙらの「Ｓｐｒａｙ Ｆｏｒｍｉｎｇ」及びＫｎｉｇｈｔらの「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｐｒａｙ Ｆｏｒｍｉｎｇ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」で説明されており、これは、それぞれ、ＡＳＭ Ｈａｎｄｂｏｏｋ Ｖｏｌｕｍｅ ７「Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」（１９９８）の３９６から４０７頁、及び４０８から４１９頁で公開されている。
【００９１】
[0096]様々な用途において、本明細書に記載する選択された超硬合金組成物は、高温又は１５００℃超で高い材料強度と硬度を維持するために使用することができる。例えば、様々な飛行装置及び乗り物に使用される様々なジェットエンジン及びロケットエンジンなどの特定の高出力エンジンは、このような高温で作動する。さらに具体的には、これらのエンジン及び他のエンジンの、非腐食性（non-erosive）ノズルのど及び低腐食性（low-erosive）ノズルのどを含めたジェットノズル及びロケットノズルは、部分的に又は全体的に、本出願に記載する選択された超硬合金材料から形成されてもよい。
【００９２】
[0097]例えば、（１）一つ又は複数の炭化物、（２）一つ又は複数の窒化物、（３）一つ又は複数のホウ化物、並びに（４）（１）、（２）及び（３）の２つ以上と、純Ｒｅであるか、又はＲｅを一つの成分として有する複合結合剤材料である結合剤材料との組合せの、一つ又は複数に基づいた超硬合金。本出願における様々な炭化物、窒化物、及びホウ化物の融点は、２４００℃超である。本発明の高温超硬合金材料のための適切な炭化物の例には、ＴａＣ、ＨｆＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＶＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＴｈＣ_２、Ｍｏ_２Ｃ、ＳｉＣ及びＢ_４Ｃが挙げられる。本発明の高温超硬合金材料のための適切な窒化物の例には、ＨｆＮ、ＴａＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、及びＴｉＮが挙げられる。本発明の高温超硬合金材料のための適切なホウ化物の例には、ＨｆＢ_２、ＺｒＢ_２、ＴａＢ_２、ＴｉＢ_２、ＮｂＢ_２、及びＷＢが挙げられる。Ｒｅが一つの成分である複合結合剤材料の２つの例は、（１）Ｗ及びＲｅ、並びに（２）Ｔａ及びＲｅである。
【００９３】
[0098]本出願に記載する結合剤材料組成物において、結合剤材料中にレニウムを使用して、特定の特性を得ることができる。例えば、結合剤材料中のＷにＲｅを加えることによって、Ｗ−Ｒｅ合金結合剤材料の延性などの機械的特性を、Ｒｅを有しないＷよりも改良することができる。他の例として、結合剤材料中のＭｏにＲｅを加えることによって、Ｍｏ−Ｒｅ合金結合剤材料の機械的特性（例えば、延性）を、Ｒｅを有しないＭｏよりも改良することができる。また他の例として、結合剤材料のＣｒにＲｅを加えることによって、Ｃｒ−Ｒｅ合金結合剤材料の機械的特性（例えば、延性）を、Ｒｅを有しないＣｒよりも改良することができる。
【００９４】
[0099]モリブデンを結合剤材料に加えて、結合剤材料の特性を改良することもできる。ＭｏをＮｉ結合ＴｉＣ材料に加えることによって、Ｎｉ−Ｍｏ結合ＴｉＣ材料が形成され、Ｎｉ−Ｍｏ結合ＴｉＣ材料の延性及び靭性を、Ｎｉ結合ＴｉＣ材料より改良することができる。Ｎｉベースの超合金結合剤材料を使用した超硬合金において、ＭｏをＮｉベースの超合金結合剤材料に加えることができる。例えば、ＭｏをＮｉベースの超合金結合ＴｉＣに加えて、Ｎｉベースの超合金−Ｍｏ結合ＴｉＣの延性及び靭性を、Ｎｉベースの超合金結合ＴｉＣよりも改良することができる。
【００９５】
[00100]本明細書は多くの詳細を含むが、これらは発明又は特許請求し得るものの範囲の限定として解釈するべきではなく、本発明の特定の実施形態に特有である特徴を記述したものと解釈するべきである。本明細書において別々の実施形態において記載されている特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて実施することもできる。反対に、単一の実施形態において記載されている様々な特徴を、複数の実施形態において別々に又は任意の適切な部分的組合せにおいて実施することができる。さらに、特定の組合せにおいて、特徴が作用していると上記で記載し、最初にそのように特許請求をしても、特許請求した組合せの一つ又は複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除でき、特許請求した組合せは、部分的組合せ又は部分的組合せの変形を対象とし得る。
【００９６】
[00101]いくつかの実施態様及び実施例しか開示されていない。しかし、いくつかの変形及び改良を形成できることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】[0020]本発明の一実施態様による超硬合金の一つの代表的な製造の流れを示す。
【図２】[0021]固相で超硬合金を処理する代表的な２ステップ焼結法を示す。
【図３】[0022]選択された代表的な超硬合金の各種特性の測定値を示す。
【図４】[0022]選択された代表的な超硬合金の各種特性の測定値を示す。
【図５】[0022]選択された代表的な超硬合金の各種特性の測定値を示す。
【図６】[0022]選択された代表的な超硬合金の各種特性の測定値を示す。
【図７】[0022]選択された代表的な超硬合金の各種特性の測定値を示す。
【図８】[0022]選択された代表的な超硬合金の各種特性の測定値を示す。
【図９】[0023]溶射法の例を示す。
【図１０】[0023]溶射法の例を示す。
【図１１】[0024]本出願に記載の材料を使用する摩擦撹拌接合ヘッドを有する摩擦撹拌接合ツールシステムの一例を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショルダーと、
前記ショルダーと係合しているピンとを備え、
前記ショルダー及び前記ピンの各々の少なくとも一部が、
少なくとも１種の炭化物、少なくとも１種の窒化物、少なくとも１種のホウ化物、及び少なくとも１種のケイ化物の少なくとも１つ又は組合せを含む第１の材料と、
少なくともレニウムを含む、前記第１の材料を結合するための第２の材料と、
を含む、摩擦撹拌接合ツールヘッド。
【請求項２】
前記第１の材料が、炭化タングステン及び炭化チタンの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項３】
前記第１の材料が、ＴａＣ、ＨｆＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＶＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＴｈＣ_２、Ｍｏ_２Ｃ、ＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ及びＣｒ_２Ｃ_３の少なくとも１つを含む硬質粒子を含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項４】
前記硬質粒子が、前記材料の総重量に対して７５％未満であり、レニウムが、前記材料の総重量に対して２５％超である、請求項３に記載のヘッド。
【請求項５】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項３に記載のヘッド。
【請求項６】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項３に記載のヘッド。
【請求項７】
前記第２の材料が、Ｍｏをさらに含む、請求項３に記載のヘッド。
【請求項８】
前記第２の材料が、Ｃｒをさらに含む、請求項３に記載のヘッド。
【請求項９】
前記硬質粒子が、ＨｆＮ、ＴａＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＳｉＮ及びＮｂＮの少なくとも１つをさらに含む、請求項３に記載のヘッド。
【請求項１０】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項９に記載のヘッド。
【請求項１１】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項９に記載のヘッド。
【請求項１２】
前記硬質粒子が、ＶＢ_２、Ｃｒ_３Ｂ_２、ＨｆＢ_２、ＺｒＢ_２、ＴａＢ_２、ＴｉＢ_２、ＮｂＢ_２、及びＷＢの少なくとも１つをさらに含む、請求項３に記載のヘッド。
【請求項１３】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項１２に記載のヘッド。
【請求項１４】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項１２に記載のヘッド。
【請求項１５】
前記第１の材料が、ＨｆＮ、ＴａＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＳｉＮ及びＮｂＮの少なくとも１つを含む硬質粒子を含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項１６】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項１５に記載のヘッド。
【請求項１７】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項１５に記載のヘッド。
【請求項１８】
前記硬質粒子が、ＶＢ_２、Ｃｒ_３Ｂ_２、ＨｆＢ_２、ＺｒＢ_２、ＴａＢ_２、ＴｉＢ_２、ＮｂＢ_２、及びＷＢの少なくとも１つをさらに含む、請求項１５に記載のヘッド。
【請求項１９】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項１８に記載のヘッド。
【請求項２０】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項１８に記載のヘッド。
【請求項２１】
前記第２の材料が、Ｍｏをさらに含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項２２】
前記第２の材料が、Ｃｒをさらに含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項２３】
前記第２の材料が、コバルトをさらに含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項２４】
前記第２の材料が、ニッケルベースの超合金をさらに含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項２５】
前記第２の材料が、コバルトをさらに含む、請求項２４に記載のヘッド。
【請求項２６】
前記第１の材料が、Ｔｉ_５Ｓｉ_３、Ｚｒ_６Ｓｉ_５、Ｚｒ_３Ｓｉ_２、Ｚｒ_４Ｓｉ_３、ＺｒＳｉ、ＨｆＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２、ＴａＳｉ_２、Ｍｏ_３Ｓｉ_２、ＭｏＳｉ_２、Ｗ_３Ｓｉ_２、及びＷＳｉ_２の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項２７】
前記第１の材料が、ＶＢ_２、Ｃｒ_３Ｂ_２、ＨｆＢ_２、ＺｒＢ_２、ＴａＢ_２、ＴｉＢ_２、ＮｂＢ_２、及びＷＢの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項２８】
ショルダーと、
前記ショルダーと係合しているピンとを備え、
前記ショルダー及び前記ピンの各々の少なくとも一部が、
少なくとも１種の炭化物、少なくとも１種の窒化物、少なくとも１種のホウ化物、及び少なくとも１種のケイ化物の少なくとも１つ又は組合せを含む第１の材料と、
少なくともニッケルベースの超合金を含む、前記第１の材料を結合するための第２の材料と
を含む、摩擦撹拌接合ツールヘッド。
【請求項２９】
前記第１の材料が、炭化タングステン及び炭化チタンの少なくとも１つを含む、請求項２８に記載のヘッド。
【請求項３０】
前記第１の材料が、ＴａＣ、ＨｆＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＶＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＴｈＣ_２、Ｍｏ_２Ｃ、ＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ及びＣｒ_２Ｃ_３の少なくとも１つを含む硬質粒子を含む、請求項２８に記載のヘッド。
【請求項３１】
前記硬質粒子が、前記材料の総重量に対して７５％未満である、請求項３０に記載のヘッド。
【請求項３２】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項３０に記載のヘッド。
【請求項３３】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項３０に記載のヘッド。
【請求項３４】
前記第２の材料が、Ｍｏをさらに含む、請求項３０に記載のヘッド。
【請求項３５】
前記第２の材料が、Ｃｒをさらに含む、請求項３０に記載のヘッド。
【請求項３６】
前記硬質粒子が、ＨｆＮ、ＴａＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＳｉＮ及びＮｂＮの少なくとも１つをさらに含む、請求項３０に記載のヘッド。
【請求項３７】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項３６に記載のヘッド。
【請求項３８】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項３６に記載のヘッド。
【請求項３９】
前記硬質粒子が、ＨｆＢ_２、ＺｒＢ_２、ＴａＢ_２、ＴｉＢ_２、ＮｂＢ_２、及びＷＢの少なくとも１つをさらに含む、請求項３０に記載のヘッド。
【請求項４０】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項３９に記載のヘッド。
【請求項４１】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項３９に記載のヘッド。
【請求項４２】
前記第１の材料が、ＨｆＮ、ＴａＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＳｉＮ及びＮｂＮの少なくとも１つを含む硬質粒子を含む、請求項２８に記載のヘッド。
【請求項４３】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項４２に記載のヘッド。
【請求項４４】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項４２に記載のヘッド。
【請求項４５】
前記硬質粒子が、ＶＢ_２、Ｃｒ_３Ｂ_２、ＨｆＢ_２、ＺｒＢ_２、ＴａＢ_２、ＴｉＢ_２、ＮｂＢ_２、及びＷＢの少なくとも１つをさらに含む、請求項４２に記載のヘッド。
【請求項４６】
前記第２の材料が、Ｗをさらに含む、請求項４５に記載のヘッド。
【請求項４７】
前記第２の材料が、Ｔａをさらに含む、請求項４５に記載のヘッド。
【請求項４８】
前記第２の材料が、Ｍｏをさらに含む、請求項２８に記載のヘッド。
【請求項４９】
前記第２の材料が、Ｃｒをさらに含む、請求項２８に記載のヘッド。
【請求項５０】
前記第２の材料が、コバルトをさらに含む、請求項２８に記載のヘッド。
【請求項５１】
前記第１の材料が、Ｔｉ_５Ｓｉ_３、Ｚｒ_６Ｓｉ_５、Ｚｒ_３Ｓｉ_２、Ｚｒ_４Ｓｉ_３、ＺｒＳｉ、ＨｆＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２、ＴａＳｉ_２、Ｍｏ_３Ｓｉ_２、ＭｏＳｉ_２、Ｗ_３Ｓｉ_２、及びＷＳｉ_２の少なくとも１つを含む、請求項２８に記載のヘッド。
【請求項５２】
前記第１の材料が、ＶＢ_２、Ｃｒ_３Ｂ_２、ＨｆＢ_２、ＺｒＢ_２、ＴａＢ_２、ＴｉＢ_２、ＮｂＢ_２、及びＷＢの少なくとも１つを含む、請求項２８に記載のヘッド。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【公表番号】特表２００９−５４３６９６（Ｐ２００９−５４３６９６Ａ）
【公表日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５３３４６（Ｐ２００８−５５３３４６）
【出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／００２７１９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８９８８２
【国際公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（５０９０５５３７８）ワールドワイド　ストラテジー　ホールディングス　リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】