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如何生产具有高成本效益的几何形状复杂零件

摘要

生产复杂几何形状,以及大型、高性能金属组成部件的方法,具有成本效益。该方法也适用于具有内部特征和孔洞结构的部件构造。该方法也有利于轻型施工。该方法允许复制仿生结构和其他高级结构,以优化拓扑性能。

著录项

  • 公开/公告号CN113056340A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-06-29

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 沃斯贝茨公司;

    申请/专利号CN201980074546.2

  • 发明设计人 艾萨克·沃斯盎格鲁斯;

    申请日2019-09-24

  • 分类号B22F3/15(20060101);B33Y80/00(20150101);B33Y70/00(20200101);C22C33/02(20060101);C22C38/48(20060101);C22C38/04(20060101);C22C38/40(20060101);C22C38/42(20060101);C22C38/54(20060101);C22C38/58(20060101);C22C38/44(20060101);C22C38/02(20060101);C22C38/50(20060101);C22C38/52(20060101);B22F5/00(20060101);B22F7/06(20060101);B29C33/40(20060101);B29C64/153(20170101);

  • 代理机构11313 北京市铸成律师事务所;

  • 代理人王丹丹;王云红

  • 地址 德国柏林

  • 入库时间 2023-06-19 11:39:06

说明书

发明领域

本发明涉及生产含金属几何状复杂零件和/或部件的方法。该方法特别适用于高性能元件与大体积元件。该方法也适用于具有内部特征件的元件与孔洞元件的构造。该方法可以应用于轻型建筑。该方法允许复制仿生结构与其他高级结构,以优化拓扑性能。

本发明还涉及热冲压技术,在组件(工具、冲模、模具等)中形成片状或管状元件,组件可以是热成型冲模或模具。需要特别指出,本发明还涉及在热冲压冲模或模具中对片状或管状组件进行冷却件的方法。在一些应用中,组件可能包括内部冷却通道。

概述

技术进步很大程度上受到现有材料与设计的影响,这些材料与设计可以在特定的应用中充分发挥特性。在人类的创新史上,人们一直致力于发展改进材料的属性以及生产开发新的设计实现方法,在这两大领域也涌现了大量的相关专利申请。设计能否被实现,不仅受到发明者与设计者的能力限制,还受到用于实现设计的现有制造能力的限制。

近年来,先进制造方法的发展促进了设计的灵活性,其中包括几种增材制造(AM)的方法。特别是随着微尺度技术的发展,拓扑优化设计也取得了很大进步。在仿生结构领域,人们也进行了进一步的优化,还对某些应用进行了性能优化与性能折衷。

然而,材料领域的发展似乎稍微滞后,特别是在金属和含金属的材料方面,要找到一种材料,在所有相关性能方面都优于目前使用的锻造材料,仍具有挑战性。此外,还存在一些其他挑战,例如大多数增材制造(AM)方法对金属所存在的固有的各向异性特征。除了性能之外,用于增材制造(AM)的金属比用于锻造制造的金属要贵几个数量级,并且现有的用于金属的增材制造(AM)方法也非常耗费成本。当前,生产大型高性能的增材制造(AM)金属部件是一项尖端技术与经济挑战。在生产大型复杂几何状零件时,大多数现有的增材制造(AM)技术都会产生过大的残余应力,甚至产生裂纹。

本发明从性能与成本层面出发,帮助克服了与金属增材制造有关的许多挑战,同时保持了极佳的设计灵活性。因此,本发明特别适用于制造具有复杂几何形状的高性能部件、具有复杂几何形状的大型部件,以及任何具有设计灵活性中的组件。本发明还特别适用于金属或含金属的部件,但同时也适用于其他材料类型。

发展情况

在增材制造(AM)技术的蓬勃发展的阶段,诞生了许多含金属复杂几何状零件的生产技术。其中大多数技术,几乎不可能获得各向同性、无裂纹且复杂的几何形状零件,尤其是当这些零件尺寸较大时。而且,大多数现有的增材制造(AM)方法成本很高,并且不能生产大尺寸的元件。用于制造复杂几何状零件的其他技术(不被认为是增材制造(AM))在获得具有内部特征而无裂纹的元件时会遇到严重的困难。

当涉及到模具、冲模或片材的冷却时,由于喷射液体的蒸发,在铝注射过程中通常会使用喷雾来冷却模具的外部。有时,冷却过程还与润滑剂的应用相结合,以改善片材的可成型性,并与防腐剂的应用相结合,以保护冲模。另一方面,在一些应用中,会将水直接喷到制造的零件或片材上。还有一些系统中,在闭合冲模之后,水会在冲模和片材之间的通道或通孔中循环。在此过程中,水被用来冷却模具,因此当片材被放置在模具上时,模具温度较低。但是在任何情况下,水都不会被保留在冲模中以冷却片材。

附图说明

图1:增材制造(AM)的模具,该模具具有内部孔洞形态特征,以及用于制造金属部件的弹性体涂层。图1还显示了延长管、穿孔口和聚合物密封膜。

图2:使用本文涉及的制造方法,在热冲压过程中的不同冷却速率。

图3:三元共聚物的熔融温度。

具体实施方式

当前,用于金属部件的分层制造方法是各向异性的,过程慢且价格昂贵。尽管,这一制造方法通常通过设计的灵活性来补偿时间与价格上的劣势,但要获得散装材料对应物的所有性能仍然具有挑战性的。而且,由于能量施加非常局部化,制造方法倾向于合并高水平的残余应力,这在尝试制造大型部件时也带来了极大的挑战性。对于具有高复杂性的较小部件,会通过使用支撑结构来解决残余应力问题,该支撑结构增加了成本并且也有其局限性。另一方面,塑料材料增材制造(AM)过程快且具有成本效益,特别是当制造部件的机械性不是主要关注点时,而在尺寸公差不太严格的情况下更是如此。属于直接能量沉积(DeD)的增材制造(AM)技术在成本上更具效益,可以制造更大的组件,但通常作为基础材料的沉积物。在构造具有一定厚度的组件时,残余应力变得难以控制,几乎在所有的制造过程中,获得类似于锻造材料性能的材料光谱的可能性非常有限。

此外,还有其他使用金属材料制造复杂几何形状零件的方法,例如:

-金属注射成型(MIM):具有相当高的尺寸精度,成本合理,尽管性能有所欠缺,但通常可以接受。此方法仅限于非常智能的组件。

-罐装粉末的热等静压(HIP):可以制造大型零件,但仅用于简单几何形状,而不用于具有内部特征的零件。成本合理,但对于大多数应用而言仍然较高。

-橡胶模具中的冷等静压(CIP):价格合理,但尺寸精度差,复杂几何形状的内部裂缝经常出现问题,在制造大型零件时,这一问题更为明显,在许多工业相关的合金系统中很难达到高性能。只能在使用特殊磁芯的情况下,制造具有内部特征的简单几何形状零件,然而这会大大增加成本。

作者发现,可以通过以下方法来获得复杂几何状元件,这些元件具有高性能并且需要用含金属的材料来构造:

a)选择模具,

b)用粉末填充模具,

c)密封模具,

d)使模具承受高压,

e)在保持高压水平的同时,升高模具的温度,

f)在保持高温的同时,释放向模具施加一部分的压力。

本文还将讨论一些特殊情况。在某些情况下,只要能够精确地选择步骤b)中用于填充模具的粉末混合物,以及步骤a)中用于制造模具的材料,就可以免去步骤e)和f)。在某些特殊的制造中,步骤c)可以极大简化密封含粉末的模具的过程。

该方法还可以增加许多其他步骤,本文将在后续段落中进行讨论,但是由于文章字数有限,将仅仅对部分步骤进行讨论。

首先需要指出的是,本方法对于无裂纹、具有良好尺寸精度、高性能的复杂几何形状元件(包括具有复杂内部特征的元件)卓有成效,特别是考虑到热等静压(HIP)、冷等静压(CIP)、金属注射成型(MIM)方法的局限性。

步骤a)对于某些应用非常重要。对于某些应用,制造模具所采用的技术尤为关键。在一些应用中,可以使用任何可用的技术来制造模具,包括用于制造聚合物的任何常规技术。以下将列举多个实施例:在一个实施例中,用于制造模具的技术是PIM(聚合物注射成型)。在一个实施例中,用于制造模具的技术是增材制造(AM)技术。在一个实施例中,用于制造模具的技术是在使用增材制造(AM)技术的模型上,对模具材料进行浇铸、浸涂、刷涂或喷涂。在一个实施例中,为步骤a)中的模具制造增材制造(AM)技术。在一个实施例中,用于制造模具的技术是增材制造(AM)技术。在一个实施例中,用于制造模具的技术是在使用增材制造(AM)技术的模型上,包括对模具材料进行浇铸、浸涂、刷涂或喷涂。在一个实施例中,用于制造模具的技术包括将模具材料浇铸在使用增材制造(AM)技术的模型上。在一个实施例中,用于制造模具的技术包括将模具材料浸入到使用增材制造(AM)技术的模型上。在一个实施例中,用于制造模具的技术包括在使用增材制造(AM)的模型上刷模材料。在一个实施例中,用于制造模具的技术包括在使用增材制造(AM)技术的模型上喷涂模具材料。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是增材制造(AM)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是在使用增材制造(AM)技术的模型上浇铸,浸涂,刷涂或喷涂模具材料。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是在使用增材制造(AM)技术的模型上铸造模具材料。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是将模具材料浸入到使用增材制造(AM)技术的模型上。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是在使用增材制造(AM)技术的模型上刷模材料。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是在使用增材制造(AM)技术的模型上喷涂模具材料。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是基于材料挤压(FDM)的增材制造(AM)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是基于桶式光聚合的增材制造(AM)技术(立体光刻(SLA),数字光处理(DLP),连续数字光处理(CDLP)等)。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是立体光刻(SLA)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是数字光处理(DLP)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是连续数字光处理(CDLP)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是基于材料喷射(MJ),按需滴落(DOD)等的增材制造(AM)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是材料喷射(MJ)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是按需滴落(DOD)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是粘合剂喷射(BJ)。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是基于粉末床熔合(选择性激光烧结(SLS),多喷射熔合(MJF)等)的增材制造(AM)技术。在另一个实施例中,用于提供模具的技术是选择性激光烧结(SLS)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是多喷射熔合(MJF)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术选自大桶光聚合和粉末床熔融技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术类似于桶式光聚合,但是具有热固化。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是基于氧化还原反应的增材制造(AM)技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术选自立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)、连续数字光处理(CDLP)、材料喷射(MJ)、按需滴落(DOD)、粘合剂喷射(BJ)、选择性激光烧结(SLS)、多喷射熔合(MJF)或类似概念技术。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是从不需要使用支撑件来制造复杂几何形状的任何增材制造(AM)技术中选择的。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是从材料喷射(MJ)、粘合剂喷射(BJ)、选择性激光烧结(SLS)、多喷射熔合(MJF)技术中选择的。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是从材料喷射(MJ)、多喷射熔合(MJF)、选择性激光烧结(SLS)技术中选择的。在另一个实施例中,用于制造模具的技术是从多喷射熔合(MJF)、选择性激光烧结(SLS)技术中选择的。在另一个实施例中,用于制造模具的技术选自能够在正在构建的层上印刷不与已经构建的部件接触的特征的任何技术。在一个实施例中,所采用的增材制造(AM)系统使用相同的构建材料,该材料尚未被合并以制造对浮动特征的支持。在另一个实施例中,所采用的增材制造(AM)系统使用尚未完全固结的颗粒材料以制造对浮动特征的支撑。在另一个实施例中,所采用的增材制造(AM)系统使用与构建材料不同的材料来为浮动特征制造支撑。在另一个实施例中,在所采用的增材制造(AM)系统中,使用与构建材料不同的材料来为浮动部件制造支撑,并且一旦构建了零件,就可以在不损坏零件的情况下消除支撑材料。对于某些应用,使用哪种制造技术来提供模具并不重要。对于某些应用,用于制造模具的材料则至关重要。在一些应用中,可以使用不包含任何聚合物的材料来制造模具。在一个实施例中,用于制造模具的材料不包含任何聚合物。在另一个实施例中,用于制造模具的材料是当在20℃和250℃下测量时,粘度具有相关差异的材料。在另一个实施例中,用于制造模具的材料是在20℃和250℃下具有不同粘度的材料。在另一个实施例中,用于制造模具的材料在250℃下的粘度为在20℃下的粘度的一半或更少的材料。在另一个实施例中,用于制造模具的材料在250℃下的粘度相比在20℃下的粘度减少10倍。在另一个实施例中,用于制造模具的材料在250℃下的粘度相比在20℃下的粘度减少100倍。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由包括聚合材料的材料制成。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由包括聚合材料的材料制成。在一个实施例中,聚合物材料是聚合物。在一些实施例中,聚合物材料包括至少两种不同的聚合物。一些应用受益于热固性聚合物的尺寸稳定性。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由热固性聚合物制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由酚醛树脂(PF)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由尿酸树脂(UF)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由三聚氰胺树脂(MF)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚酯树脂(UP)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由环氧树脂(EP)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由热固性聚合物制成,并使用基于桶光聚合的增材制造(AM)技术制造。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含热固性聚合物。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括酚醛树脂(PF)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括尿素树脂(UF)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括三聚氰胺树脂(MF)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚酯树脂(UP)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括环氧树脂(EP)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括热固性聚合物,并利用基于桶光聚合的增材制造(AM)技术制造。热塑性聚合物的可重复使用性可以造福许多应用领域。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由热塑性聚合物制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由热塑性聚合物制成,并基于材料喷射(MJ)采用增材制造(AM)技术制造。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由热塑性聚合物制成,并基于粉末床熔合采用增材制造(AM)技术制造。某些应用领域可受益于无定形聚合物(热固性和热塑性)的优异尺寸精度。另一些应用可以受益于出色的尺寸精度以及无定形热塑性塑料的可重复使用性。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由无定形聚合物制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由无定形热塑性聚合物制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚苯乙烯(PS)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚苯乙烯共聚物制成。如果文章没有特别指出的话,聚合物包括它们的共聚物。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚甲基丙烯酸甲酯制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由包含丙烯腈的共聚物制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由包含苯乙烯的共聚物制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由苯乙烯-丙烯腈(SAN)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚碳酸酯(PC)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚苯醚(PPO)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由乙烯基聚合物(乙烯基和相关聚合物)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚氯乙烯(PVC)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由丙烯酸聚合物制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含热塑性聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括热塑性聚合物,并基于材料喷射(MJ)通过增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括热塑性聚合物,并利用基于粉末床熔合的增材制造(AM)技术制造。某些应用可受益于无定形聚合物(热固性和热塑性)的优异尺寸精度。另一些应用可受益于出色的尺寸精度以及无定形热塑性塑料的可重复使用性。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含无定形聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括无定形热塑性聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚苯乙烯(PS)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚苯乙烯共聚物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚己内酯(PCL)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括多孔聚己内酯(多孔PCL)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚乙酸乙烯酯(PVA)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚乙稀吡咯烷酮(Kollidon VA64)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚乙稀吡咯烷酮(Kollidon 12PF)。如果文章没有特别指出的话,聚合物包括它们的共聚物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括包含芳族基团的聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚甲基丙烯酸甲酯。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括包含丙烯腈的共聚物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括包含苯乙烯的共聚物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括苯乙烯-丙烯腈(SAN)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚碳酸酯(PC)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚苯醚(PPO)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含乙烯基聚合物(乙烯基和相关聚合物)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚氯乙烯(PVC)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括丙烯酸聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括无定形聚丙烯(PP)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚己内酯(PCL)制成。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由多孔聚己内酯(多孔PCL)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚乙酸乙烯酯(PVA)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚乙稀吡咯烷酮(Kollidon VA64)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚乙稀吡咯烷酮(Kollidon 12PF)制成。一些半结晶热塑性塑料的优异伸长率可以使多种应用领域受益。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由半结晶热塑性塑料制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚甲醛(POM)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚甲醛(POM)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括来自聚酯家族的热塑性聚合物树脂。半结晶热塑性塑料的更明确的熔点可以使多种应用领域受益。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚烯烃聚合物制成。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由包含乙烯单体的聚合物制成。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚乙烯(PE)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由高密度聚乙烯(HDPE)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由低密度聚乙烯(LDPE)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由包含丙烯单体的聚合物制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由无定形聚丙烯(PP)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由包含通过酰胺键连接的单体的聚合物制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由聚酰胺(PA)制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由PA11族材料制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由PA12族材料制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由PA12制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由PA6制成。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具由PA6族材料制成。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚烯烃聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括包含乙烯单体的聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚乙烯(PE)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括高密度聚乙烯(HDPE)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括低密度聚乙烯(LDPE)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括包含丙烯单体的聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括无定形聚丙烯(PP)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含聚合物,该聚合物包含通过酰胺键连接的单体。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括聚酰胺(PA)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含脂族聚酰胺。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括尼龙。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括PA11族材料。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括PA12族材料。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括PA12。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括PA6。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括PA6族材料。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括半结晶热塑性聚合物,并基于材料喷射(MJ),粘合剂喷射(BJ)和/或粉末床熔合通过增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括半结晶热塑性聚合物,并利用基于选择性激光烧结(SLS)的增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括基于聚烯烃的聚合物,并利用基于选择性激光烧结(SLS)的增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括基于聚酰胺的聚合物,并利用基于选择性激光烧结(SLS)的增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括基于PA12类型的聚合物,并利用基于选择性激光烧结(SLS)的增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括基于无定形聚丙烯(PP)的聚合物,并利用基于选择性激光烧结(SLS)的增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括基于聚烯烃的聚合物,并利用基于多喷射熔合(MJF)的增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括基于聚酰胺的聚合物,并利用基于多喷射熔合(MJF)的增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括基于PA12类型的聚合物,并利用基于多喷射熔合(MJF)的增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括基于无定形聚丙烯(PP)的聚合物,并使用基于多喷射熔合(MJF)的增材制造(AM)技术制造。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含可生物降解的聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含农业聚合物(来自农业资源的生物质)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含来自微生物(例如PHA,PHB等)的可生物降解的聚合物。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括来自生物技术的可生物降解的聚合物(如聚乳酸,聚丙交酯等)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含来自石油化学产品(例如聚己内酯,PEA,芳族聚酯等)的可生物降解的聚合物。在一组实施例中,本段中(在本行的上方与下方),提到步骤a)中的模具包含某种类型的聚合物时,意味着模具的聚合物材料的相关量为由参考材料制成。在一组实施例中,本段中提到步骤a)中的模具包括某种类型的聚合物时,是指模具的聚合物材料的相关量是由所提及的材料或由特定材料制成的。在一个实施例中,相关量指6%及以上。在另一个实施例中,相关量指26%及以上。在另一个实施例中,相关量指56%及以上。在另一个实施例中,相关量指76%及以上。在另一个实施例中,相关量指96%及以上。在另一个实施例中,相关量是总计。在一个实施例中,这些百分比是按体积计算的。在一个替代实施例中,这些百分比是按重量计。在一些应用中,除了步骤a)中提供的模具包括半结晶热塑性塑料这一事实之外,重要的是选择该半结晶热塑性塑料以具有合适的熔融温度(Tm)。显然,正如本文其余部分中未另作说明时所发生的情况,同样适用于上述类型的材料(在这种情况下为半结晶热塑性塑料)是模具的主要材料或整体材料的结构,模具全部都是用这种材料制成的。在一个实施例中,使用熔融温度低于290℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度低于190℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度低于168℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度低于144℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度低于119℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度低于98℃的半结晶热塑性塑料。对于某些应用领域来说,太低的熔点在没有变形风险的情况下是不可行的。在一个实施例中,使用熔融温度高于28℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度高于55℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度高于105℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度高于122℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度高于155℃的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用熔融温度高于175℃的半结晶热塑性塑料。在一个实施例中,根据ISO 11357-1/-3:2016测量熔融温度。在一个实施例中,以20℃/min的加热速率测量熔融温度。在一个实施例中,根据ISO 11357-1/-3:2016测量本文件中任何聚合物的熔融温度。在一个实施例中,本文中任何聚合物的熔融温度是采用20℃/min的加热速率测量的。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具由非极性聚合物制成。在一些应用中,除了步骤a)中提供的模具包括半结晶热塑性塑料之外,重要的是选择半结晶热塑性塑料以具有正确的结晶度水平。在一个实施例中,使用结晶度高于12%的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用结晶度高于32%的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用结晶度高于52%的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用结晶度高于76%的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用结晶度高于82%的半结晶热塑性塑料。在另一个实施例中,使用结晶度高于96%的半结晶热塑性塑料。在一个实施例中,使用X射线衍射(XRD)技术测量以上公开的结晶度值。在一个替代实施例中,以上提到的结晶度值是通过差示扫描量热法(DSC)获得的。在一个实施例中,通过10℃/min的加热速率测量结晶度。在一些应用中,除了步骤a)中提供的模具包括聚合物之外,重要的是选择该聚合物以具有合适的分子量。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具的材料包括聚合物材料,并且其相关部分具有足够大的分子量。在一个实施例中,相关部分是16%及以上。在另一个实施例中,相关部分是36%及以上。在另一个实施例中,相关部分是56%及以上。在另一个实施例中,相关部分是16%及以上。在另一个实施例中,相关部分是76%及以上。在另一个实施例中,相关部分是86%及以上。在另一个实施例中,相关部分是96%及以上。在另一个实施例中,相关部分占全部。在一个实施例中,这些百分比是按体积计。在一个替代实施例中,这些百分比是按重量计。在一个实施例中,足够大的分子量为8500及以上。在另一个实施例中,足够大的分子量是12000及以上。在另一个实施例中,足够大的分子量是45000及以上。在另一个实施例中,足够大的分子量是65000及以上。在另一个实施例中,足够大的分子量是85000及以上。在另一个实施例中,足够大的分子量是105000及以上。在另一个实施例中,足够大的分子量是285000及以上。与直观上得出的结果相反,某些应用无法从大分子量中受益。在一组实施例中,步骤a)中提供的模具材料的大多数聚合物相的分子量保持在足够低的分子量。在一个实施例中,大多数指55%及以上。在另一个实施例中,大多数指66%及以上。在另一个实施例中,大多数指78%及以上。在另一个实施例中,大多数指86%及以上。在另一个实施例中,大多数指96%及以上。在另一个实施例中,大多数是指全部。在一个实施例中,这些百分比是按体积计。在一个替代实施例中,这些百分比是按重量计。在一个实施例中,足够低的分子量为4900000或更低。在另一个实施例中,足够低的分子量为900000或更低。在另一个实施例中,足够低的分子量为190000或更低。在另一个实施例中,足够低的分子量为90000或更低。在另一个实施例中,足够低的分子量为74000或更低。在一些应用中,除了步骤a)中提供的模具包含聚合物之外,重要的是选择该聚合物以具有合适的热变形温度(HDT)。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具的材料包括聚合物材料,并且其相关部分(按上述术语)具有足够低的1.82MPa HDT(在1.82MPa的载荷下测得的热变形温度)。在一个实施例中,足够低指380℃或更低。在另一个实施例中,足够低指280℃或更低。在另一个实施例中,足够低指190℃或更低。在另一个实施例中,足够低指148℃或更低。在另一个实施例中,足够低指118℃或更低。在另一个实施例中,足够低指98℃或更低。在另一个实施例中,足够低指58℃或更低。在另一个实施例中,步骤a)中提供的模具材料包括聚合物材料,并且其相关部分(按上述术语)具有足够低的0.455MPa HDT(在0.455MPa的载荷下测得的热变形温度)。在一个实施例中,足够低指440℃或更低。在另一个实施例中,足够低指340℃或更低。在另一个实施例中,足够低指240℃或更低。在另一个实施例中,足够低指190℃或更低。在另一个实施例中,足够低指159℃或更低。在另一个实施例中,足够低指119℃或更低。在另一个实施例中,足够低指98℃或更低。对于许多应用,HDT太低并不合适。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具的材料包括聚合物材料,并且其相关部分(按照上述术语)具有足够高的1.82MPa HDT。在一个实施例中,足够高指32℃或更高。在另一个实施例中,足够高指52℃或更高。在另一个实施例中,足够高指72℃或更高。在另一个实施例中,足够高指106℃或更高。在另一个实施例中,足够高指132℃或更高。在另一个实施例中,足够高指152℃或更高。在另一个实施例中,足够高指204℃或更高。在另一个实施例中,足够高指250℃或更高。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具材料包括聚合物材料,并且其相关部分(按上述术语)具有足够高的(按上述方式)0.455MPa HDT(测得的热变形温度,负载为0.455MPa)。在一个实施例中,根据ISO 75-1:2013标准确定HDT。在一个替代实施例中,根据ASTM D648-07标准测试方法确定HDT的值。在一个实施例中,以50℃/h的加热速率确定HDT。在另一个替代实施例中,使用了在2018年1月29日在UL IDES Prospector塑料数据库中报告的最接近材料的HDT。在没有另外指出时,存在一些应用,其中在步骤a)中用于制造所提供的模具材料的HDT并不重要。在一些应用中,除了步骤a)中提供的模具包含聚合物之外,重要的是选择具有正确的维卡软化点的聚合物。在一个实施例中,维卡软化点为314℃或更低。在另一个实施例中,维卡软化点为248℃或更低。在另一个实施例中,维卡软化点为166℃或更低。在另一个实施例中,维卡软化点为123℃或更低。在另一个实施例中,维卡软化点为106℃或更低。在另一个实施例中,维卡软化点为74℃或更低。在另一个实施例中,维卡软化点为56℃或更低。在一个实施例中,维卡软化点为36℃或更高。在另一个实施例中,维卡软化点为56℃或更高。在另一个实施例中,维卡软化点为76℃或更高。在另一个实施例中,维卡软化点为86℃或更高。在另一个实施例中,维卡软化点为106℃或更高。在另一个实施例中,维卡软化点为126℃或更高。在另一个实施例中,维卡软化点为156℃或更高。在另一个实施例中,维卡软化点为216℃或更高。在一个实施例中,维卡软化点是根据ISO 306标准确定的。在一个实施例中,维卡软化点以50℃/h的加热速率确定。在一个实施例中,维卡软化点是在50N的载荷下确定的。在一个实施例中,维卡软化点是根据ASTM D1525标准确定的。在一个替代实施例中,维卡软化点通过B50方法确定。在另一个替代实施例中,维卡软化点是通过A120方法确定的,并且从测量值中减去18℃。在另一个替代实施例中,使用方法B50,与ISO 10350-1标准一致确定维卡软化点。在另一个替代实施例中,使用了于2018年1月29日在UL IDES勘探者塑料数据库中为最接近的材料报告的维卡硬度。在一些应用中,除了步骤a)中提供的模具包含聚合物之外,在Ensinger工程塑料手册中选择正确的聚合物分类也很重要。在一个实施例中,使用2018年1月21日可用的最新版本。在另一个实施例中,使用版本10/12 E9911075A011GB。在一个实施例中,使用具有高性能塑料分类的聚合物。在一个实施例中,使用分类为工程塑料的聚合物。在一个实施例中,使用具有标准塑料分类的聚合物。已经发现,对于某些应用,特别有利的是用于模具的至少一部分,该材料具有特别低的软化点。在一个实施例中,使用熔化温度(Tm)低于190℃的材料。在另一个实施例中,使用Tm低于130℃的材料。在另一个实施例中,使用Tm低于98℃的材料。在另一个实施例中,使用Tm低于79℃的材料。在另一个实施例中,使用Tm低于69℃的材料。在另一个实施例中,使用Tm低于49℃的材料。在一些应用中,优选的是包括具有最小熔融温度(Tm)的材料的模具。在一个实施例中,使用Tm高于-20℃的材料。在另一个实施例中,使用Tm高于28℃的材料。在另一个实施例中,使用Tm高于42℃的材料。在另一个实施例中,使用Tm高于52℃的材料。在另一个实施例中,使用Tm高于62℃的材料。在一个实施例中,材料是聚合物。在一个实施例中,以上公开的Tm值是根据ISO 11357-1/-3:2016测量的。在一个实施例中,以上公开的Tm值是在20℃/min的加热速率下测量的。在一个实施例中,使用玻璃化转变温度(Tg)低于169℃的材料。在一个实施例中,使用玻璃化转变温度(Tg)低于109℃的材料。在另一个实施例中,使用玻璃化转变温度(Tg)低于69℃的材料。在另一个实施例中,使用玻璃化转变温度(Tg)低于49℃的材料。在另一个实施例中,使用玻璃化转变温度(Tg)低于9℃的材料。在另一个实施例中,使用玻璃化转变温度(Tg)低于-11℃的材料。在另一个实施例中,使用玻璃化转变温度(Tg)低于-32℃的材料。在另一个实施例中,使用玻璃化转变温度(Tg)低于-51℃的材料。在一些应用中,优选的是包括具有最小Tg的材料的模具。在一个实施例中,使用Tg高于-260℃的材料。在另一个实施例中,使用Tg高于-230℃的材料。在另一个实施例中,使用Tg高于-190℃的材料。在另一个实施例中,使用Tg高于-90℃的材料。在一个实施例中,根据ASTMD3418-12通过差示扫描量热法(DSC)测量本文件中任何聚合物的玻璃化转变温度(Tg)。

在一个实施例中,步骤a)所提供的模具包括如上段所述的具有低Tg的材料,并且在步骤c)之后(密封填充模具之后)和步骤d之前的某一阶段过冷所述密封和填充模具。在一个实施例中,材料是聚合物。在一个实施例中,通过在低温下将模具保持超过10分钟来进行过冷。在另一个实施例中,通过在低温下将模具保持超过30分钟来进行过冷。在另一个实施例中,通过在低温下将模具保持超过2小时来进行过冷。在另一个实施例中,通过在低温下将模具保持超过10小时来进行过冷。在一个实施例中,用于过冷的低温为19℃或更低。在另一个实施例中,用于过冷的低温为9℃或更低。在另一个实施例中,用于过冷的低温为-1℃或更低。在另一个实施例中,用于过冷的低温为-11℃或更低。在另一个实施例中,用于过冷的低温为-20℃或更低。在一些应用中,将过冷低温调整到低软化点的模具材料的软化点比较方便。在一个实施例中,用于过冷的低温为Tg+60℃或更低。在另一个实施例中,用于过冷的低温为Tg+50℃或更低。在另一个实施例中,用于过冷的低温为Tg+40℃或更低。在另一个实施例中,用于过冷的低温为Tg+20℃或更低。在另一个实施例中,用于过冷的低温为Tg+10℃或更低。本文还发现,在一些应用中,过度过冷是不利的,从而导致在不同的应用中存在不同的缺点(例如,在步骤d),e)和/或f)中模具的精细细节遭到破坏。在一个实施例中,过冷应被限制在最低-273℃的温度。在另一个实施例中,过冷应被限制在最大-140℃的温度。在另一个实施例中,过冷应被限制在最大-90℃的温度。在另一个实施例中,过冷应被限制在最大-50℃的温度。在另一个实施例中,过冷应被限制在最大Tg-50℃的温度。在另一个实施例中,过冷应被限制在最大Tg-20℃的温度。在另一个实施例中,过冷应被限制在最大Tg-10℃的温度。在另一个实施例中,过冷应被限制在最大Tg的温度。在另一个实施例中,过冷应被限制在最大Tg+20℃的温度。对于某些应用,最重要的是步骤e)中达到的最大相关温度。在一个实施例中,步骤e)中达到的最大相关温度为190℃或更低。在另一个实施例中,步骤e)中达到的最大相关温度为140℃或更低。在另一个实施例中,步骤e)中达到的最大相关温度为120℃或更低。在另一个实施例中,步骤e)中达到的最大相关温度为90℃或更低。在一个实施例中,步骤e)中达到的最大相关温度为Tm+50℃或更低。在另一个实施例中,步骤e)中达到的最大相关温度为Tm+30℃或更低。在另一个实施例中,在步骤e)中达到的最大相关温度为Tm+10℃。在另一个实施例中,在步骤e)中达到的最大相关温度为Tm+10℃或更低。在另一个实施例中,在步骤e)中达到的最大相关温度为Tm或更低。在另一个实施例中,在步骤e)中达到的最大相关温度为Tm-20℃或更低。对于某些应用,最重要的是步骤f)中达到的最大相关温度。在一个实施例中,步骤f)中达到的最大相关温度为190℃或更低。在另一个实施例中,在步骤f)中达到的最大相关温度为140℃或更低。在另一个实施例中,在步骤f)中达到的最大相关温度为120℃或更低。在另一个实施例中,在步骤f)中达到的最大相关温度为90℃或更低。在一个实施例中,在步骤f)中达到的最大相关温度为Tm+50℃或更低。在另一个实施例中,在步骤f)中达到的最大相关温度为Tm+30℃或更低。在另一个实施例中,在步骤f)中达到的最大相关温度为Tm+10℃。在另一个实施例中,在步骤f)中达到的最大相关温度为Tm+10℃或更低。在另一个实施例中,在步骤f)中达到的最大相关温度为Tm或更低。在一个实施例中,在步骤f)中达到的最大相关温度为Tm-20℃或更低。对于某些应用,最重要的是在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度。在一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为190℃或更低。在另一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为140℃或更低。在另一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为120℃或更低。在另一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为90℃或更低。在一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm+50℃或更低。在另一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm+30℃或更低。在另一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm+10℃。在另一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm+10℃或更低。在另一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm或更低。在另一个实施例中,在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm-20℃或更低。在一个实施例中,Tm是模具中包含的材料的熔化温度。在一个替代实施例中,Tm是模具(本文其他部分所用术语的相关部分)的相关部分的熔化温度。在一个替代实施例中,Tm是模具的熔化温度。对于某些应用,还应控制步骤中达到的最大相关温度的最小值。本文还发现在某些应用中,当使用过冷时,在步骤e)和/或f)中施加的最大相关温度应稍低一些。在一个实施例中,、当在步骤e)和/或f)之间采用过冷时,本段中提到的最大相关温度值应降低10℃。在另一个实施例中,本段中提到的最大相关温度值应降低18℃。在另一个实施例中,本段中提到的最大相关温度值应降低8℃。在一个实施例中,相关温度是指保持超过1秒的温度。在另一个实施例中,相关温度是指保持超过20秒的温度。在另一个实施例中,相关温度是指维持超过2分钟的温度。在另一个实施例中,相关温度是指维持超过11分钟的温度。在另一个实施例中,相关温度是指维持超过1小时10分钟的温度。在一些实施例中,在步骤e)中施加的最大相关温度是在步骤e)中施加的最大温度。在一些实施例中,在步骤f)中施加的最大相关温度是在步骤f)中施加的最大温度。在一些实施例中,当用于制造模具的材料包括聚己内酯(PCL)时,以上关于过冷所研究的内容特别具有意义。在另一个实施例中,当用于制造模具的材料包括多孔聚己内酯(多孔PCL)时,以上关于过冷所研究的内容特别具有意义。在另一个实施例中,当用于制造模具的材料包括聚乙酸乙烯酯(PVA)时,以上关于过冷所研究的内容特别具有意义。在另一个实施例中,当用于制造模具的材料包括聚乙稀吡咯烷酮(Kollidon VA64)时,以上关于过冷所研究的内容特别具有意义。在一些实施例中,当用于制造模具的材料包括聚乙稀吡咯烷酮(Kollidon 12PF)时,以上关于过冷所研究的内容特别具有意义。

已经发现,在使用选择性激光烧结(SLS)技术获得模具的情况下,使用基于低熔点三元或高级聚酰胺的新型聚合物粉末具有意义。这也可以用于基于聚合物粉末的其他增材制造(AM)方法中在一个实施例中,使用具有三元聚酰胺共聚物的粉末。在一个实施例中,使用具有季聚酰胺共聚物的粉末。在一个实施例中,使用具有高级聚酰胺共聚物的粉末。在一个实施例中,使用熔融温度低于169℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度低于159℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度低于149℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度低于144℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度低于139℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度低于129℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度低于109℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度高于82℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度高于92℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度高于102℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在一个实施例中,使用熔融温度高于122℃的PA12/PA66/PA6的三元聚酰胺共聚物。在图3中,可以看到如何确定PA12/PA66/PA6三元共聚物的熔融温度。在一个实施例中,聚酰胺共聚物具有42%或更多的PA12。在一个实施例中,聚酰胺共聚物具有52%或更多的PA12。在一个实施例中,聚酰胺共聚物具有62%或更多的PA12。在一个实施例中,聚酰胺共聚物具有66%或更多的PA12。在一个实施例中,共聚物聚酰胺包含深色颜料。在一个实施例中,共聚物聚酰胺包含黑色颜料。在一个实施例中,聚酰胺共聚物粉末直接通过沉淀获得。在一个实施例中,聚酰胺共聚物粉末的D50为12微米或更大。在一个实施例中,聚酰胺共聚物粉末的D50为22微米或更大。在一个实施例中,聚酰胺共聚物粉末的D50为32微米或更大。在一个实施例中,聚酰胺共聚物粉末的D50为52微米或更大。在一个实施例中,聚酰胺共聚物粉末的D50为118微米或更小。在一个实施例中,聚酰胺共聚物粉末的D50为98微米或更小。在一个实施例中,聚酰胺共聚物粉末的D50为88微米或更小。在一个实施例中,聚酰胺共聚物粉末的D50为68微米或更小。

对于某些应用,一个有趣的方法是在步骤a)中提供的模具中包含的至少一些聚合物材料中具有增强作用。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具中包括的聚合物材料的至少一个相关部分(如上所述)包括足够量的增强。在一个实施例中,足够量的增强指2.2%及以上。在另一个实施例中,足够的增强量指6%及以上。在另一个实施例中,足够的增强量指12%及以上。在另一个实施例中,足够的增强量指22%及以上。在另一个实施例中,足够的增强量指42%及以上。在另一个实施例中,足够的增强量指52%及以上。在另一个实施例中,足够的增强量指62%及以上。在一个实施例中,足够的增强量指78%及以下。在另一个实施例中,足够的增强量指68%及以下。在另一个实施例中,足够的增强量指48%及以下。在另一个实施例中,足够的增强量指28%及以下。在另一个实施例中,足够的增强量指18%及以下。在一个实施例中,这些百分比是按体积计。在一个替代实施例中,这些百分比是按重量计。在一个实施例中,增强物包括无机纤维。在一个实施例中,以足够的量存在的增强物(或当采用多于一种时的增强物中的一种)是无机纤维。在一个实施例中,增强物包括玻璃纤维。在一个实施例中,以足够的量存在的增强物(或当采用多于一种的增强物时)是玻璃纤维。在一个实施例中,增强物包括碳纤维。在一个实施例中,以足够的量存在的增强物(或当采用多于一种的增强物时)是碳纤维。在一个实施例中,增强物包括玄武岩纤维。在一个实施例中,以足够量存在的增强物(或当采用多于一种的增强物时)是玄武岩纤维。在一个实施例中,增强物包括石棉纤维。在一个实施例中,以足够的量存在的增强物(或当采用多于一种的增强物时)是石棉纤维。在一个实施例中,增强物包括陶瓷纤维。在一个实施例中,以足够的量存在的增强物(或当采用多于一种的增强物时)是陶瓷纤维。在一个实施例中,陶瓷纤维是至少50%的氧化物。在一个实施例中,陶瓷纤维是至少50%的碳化物。在一个实施例中,陶瓷纤维是至少50%的硼化物。在一个实施例中,陶瓷纤维是至少50%的氮化物。在一个实施例中,这些百分比是按体积计。在一个替代实施例中,这些百分比是按重量计。在一个实施例中,陶瓷纤维包括碳化硅。在一个实施例中,增强物包含无机填料。在一个实施例中,以足够的量存在的增强物(或当采用多于一种的增强物时)是无机填料。在一个实施例中,增强物包括矿物填料。在一个实施例中,以足够的量存在的增强物(或当采用多于一种的增强物时)是矿物填料。在一个实施例中,增强物包括有机纤维。在一个实施例中,以足够的量存在的增强物(或当采用多于一种的增强物时)是有机纤维。在一个实施例中,增强物包括天然纤维。在一个实施例中,以足够的量存在的增强物(或当采用多于一种的增强物时)是天然纤维。对于某些应用,对于在步骤a)中提供的模具中所包含的聚合物材料的任何相关部分进行增强都极为有害。在一个实施例中,包括在步骤a)中提供的模具中的聚合材料的任何相关部分(如上所述)都没有增强。在一个实施例中,所有增强都保持在48%以下。在另一个实施例中,所有增强都保持在28%以下。在另一个实施例中,所有增强都保持在18%以下。在另一个实施例中,所有增强都保持在8%以下。在另一个实施例中,所有增强都保持在2%以下。在另一个实施例中,所有增强都保持在0%。在一个实施例中,这些百分比是按体积计。在一个替代实施例中,这些百分比是按重量计。在一些应用中,除了步骤a)中提供的模具包含聚合物之外,重要的是,选择具有适当应变速率的聚合物,使其在室温(23℃)下具有正确的拉伸强度。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含以适当的应变速率表征时在室温(23℃)下具有合适的拉伸强度的聚合物。在一个实施例中,右抗拉强度为2MPa或更高。在另一个实施例中,右抗拉强度为6MPa以上。在另一个实施例中,右抗拉强度为12MPa以上。在另一个实施例中,右抗拉强度为26MPa以上。在另一个实施例中,右抗拉强度为52MPa以上。在另一个实施例中,右抗拉强度为82MPa以上。在一些应用中,拉伸强度不应过高。在一个实施例中,右抗拉强度为288MPa或更低。在另一个实施例中,右抗拉强度为248MPa或更低。在另一个实施例中,右抗拉强度为188MPa或更低。在另一个实施例中,右抗拉强度为148MPa或更低。在一个实施例中,适当的应变率是2500s

在一些应用中,聚合物的拉伸模量有影响。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含以适当的应变速率(如上所述的适当的应变速率)表征时在室温(23℃)下具有正确的拉伸模量的聚合物。在一个实施例中,右拉伸模量为105MPa或更高。在另一个实施例中,右拉伸模量为505MPa以上。在另一个实施例中,右拉伸模量为1005MPa以上。在另一个实施例中,右拉伸模量为1200MPa以上。在另一个实施例中,右拉伸模量为1850MPa以上。在另一个实施例中,右拉伸模量为2505MPa以上。在一些应用中,拉伸模量不应过大。在一个实施例中,右拉伸模量为5900MPa或更低。在另一个实施例中,右拉伸模量为3900MPa或更低。在另一个实施例中,右拉伸模量为2900MPa或更低。在另一个实施例中,右拉伸模量为2400MPa或更低。在另一个实施例中,右拉伸模量为1900MPa或更低。在另一个实施例中,右拉伸模量为900MPa或更低。在一个实施例中,根据ASTM D638-14测量以上公开的拉伸模量值。在一个替代实施例中,上述公开的拉伸模量值是根据ASTM D3039/D3039M-17进行测量的。在一些实施例中,对于高度取向和/或高拉伸模量增强的聚合物,优选使用ASTM D3039/D3039M-17;对于包含少量增强物或具有低拉伸率的非增强或无规取向或不连续聚合物,则优选使用ASTM D638-14模量。在一个实施例中,室温为23℃。在一些应用中,不需要在内部特征中有过高的尺寸精度,甚至不需要任何尺寸精度,具备一个低的弯曲模量可能具有意义。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包含当以适当的应变速率(如上所述的适当的应变速率)表征时在室温(23℃)下具有正确的挠曲模量的聚合物。在一个实施例中,右弯曲模量为3900MPa或更小。在另一个实施例中,右弯曲模量为1900MPa或更小。在另一个实施例中,右弯曲模量为1400MPa或更小。在另一个实施例中,右弯曲模量为990MPa或更小。在另一个实施例中,右弯曲模量为490MPa或更小。在一些应用中,弯曲模量不应太低。在另一个实施例中,右弯曲模量为120MPa或更高。在另一个实施例中,右弯曲模量为320MPa或更高。在另一个实施例中,右弯曲模量为520MPa或更高。在一个实施例中,根据ASTM D790-17测量以上公开的挠曲模量值。在一个实施例中,室温为23℃。作者非常感兴趣地发现,在一些应用中,特别是在内部微裂纹方面,对所制造部件的质量有重大影响的是步骤a)中提供的用于模具的材料的应变率敏感性。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括这样的材料,当以低应变率进行测量时,与以高应变率进行测量时相比,其抗压真实强度下降至少6%。在另一个实施例中,抗压真实强度的下降为16%或更多。在另一个实施例中,抗压真实强度的下降为26%或更多。在另一个实施例中,抗压真实强度的下降为56%或更多。在另一个实施例中,抗压真实强度的下降为76%或更多。在一个实施例中,抗压真实强度的下降为至少2MPa。在另一个实施例中,抗压真实强度的下降为至少6MPa。在另一个实施例中,抗压真实强度的下降为至少12MPa。在另一个实施例中,抗压真实强度的下降为至少22MPa。在另一个实施例中,抗压真实强度的下降为至少52MPa。在一些应用中,特别是当内部特征不需要太高的精度时,在步骤a)中采用对应变速率敏感度很小的材料具有意义。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括这样的材料,当以低应变率进行测量时,与以高应变率进行测量时相比,其压缩真实强度的下降小于89%。在另一个实施例中,压缩真实强度下降为48%或更小。在另一个实施例中,压缩真实强度下降为18%或更小。在另一个实施例中,压缩真实强度下降为9%或更小。在一个实施例中,抗压真实强度是指抗压强度。在一个实施例中,根据ASTMD695-15测量在低应变速率和高应变速率下的抗压真实强度。在一个替代实施例中,根据ASTM D3410/D3410M-16测量低应变率和高应变率时的抗压真实强度。在一个实施例中,抗压真实强度的值是在室温(23℃)下。在一些应用中,重要的是拉伸模量应变敏感性。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括一种材料,该材料在以低应变率进行测量时与以高应变率进行测量时相比具有至少6%的拉伸模量下降。在另一个实施例中,下降值为12%及以上。在另一个实施例中,下降值为16%及以上。在另一个实施例中,下降值为22%及以上。在另一个实施例中,下降值为42%及以上。对于内部特征精度非常重要的应用,在步骤a)中提供一种对应变速率不敏感的材料通常非常关键。在一个实施例中,步骤a)中提供的模具包括一种材料,该材料在以低应变率进行测量时与以高应变率进行测量时相比具有小于72%的拉伸模量下降。在另一个实施例中,下降值为49%或更小。在另一个实施例中,下降值为19%或更小。在另一个实施例中,下降值为9%或更小。在一个实施例中,根据ASTM D638-14测量在低应变速率和高应变速率下的拉伸模量。在一个替代实施例中,根据ASTM D3039/D3039M-17测量低应变率和高应变率时的拉伸模量。在一些实施例中,对于高取向和/或高拉伸模量增强的聚合物,优选使用ASTM D3039/D3039M-17;对于包含少量增强物或具有低拉伸率的非增强或无规取向或不连续聚合物,则优选使用ASTM D638-14模量。在一个实施例中,高应变率是6s

从上述段落中可以看出,步骤a)中的材料通常是聚合物性质的,柔软且刚度很小。因此,令人惊讶的是,本方法对于复杂的几何形状元件(甚至是复杂的几何形状部件)、无裂纹元件、尺寸精度高的元件起到了作用。凭直觉,人们会期望聚合物材料在压力的作用下挤压,如果不严格遵守本发明的说明,这样的情况的确会发生。然而,考虑到受益于本发明的广泛潜在应用,不同的材料系统和几何形状需要不同的指示集,因此,提供全面的指令集并非易事。

步骤b)对于某些应用非常重要。对于某些应用,用于填充步骤a)中提供的模具的粉末非常重要。对于某些应用,用于步骤a)中提供的模具的粉形态非常重要。对于某些应用,用于填充步骤a)中提供的模具的粉性质非常重要。对于某些应用,无论如何达到这种填充或表观密度,用于填充步骤a)中提供的模具的粉末填充密度都是非常重要的,在一些应用中,是用于实现指定填充的方法密度最重要。在一个实施例中,在步骤a)中提供的模具至少部分被均衡的表观密度填充。在一个实施例中,在步骤a)中提供的模具填充有平衡的表观密度。对于某些应用,已经发现,过低的表观密度很难获得没有内部缺陷的复杂几何形状,当几何形状包含内部特征时,获得没有内部缺陷的复杂几何形状的可能性更低。对于某些应用,已经发现,过高的表观密度很难获得复杂的几何形状的部件,特别是对于大尺寸的部件。在一个实施例中,平衡的表观密度为52%及以上。在另一个实施例中,平衡的表观密度为62%及以上。在另一个实施例中,平衡的表观密度为66%及以上。在另一个实施例中,平衡的表观密度为72%及以上。在另一个实施例中,平衡的表观密度为74%及以上。在另一个实施例中,平衡的表观密度为76%及以上。在另一个实施例中,平衡的表观密度为78%及以上。在另一个实施例中,平衡的表观密度为81%及以上。在一个实施例中,平衡的表观密度为94%及以下。在另一个实施例中,平衡的表观密度为89%或更小。在另一个实施例中,平衡的表观密度为87%或更小。在另一个实施例中,平衡的表观密度为84%或更小。在另一个实施例中,平衡的表观密度为82%或更小。在另一个实施例中,平衡的表观密度为79.5%或更小。在一个实施例中,平衡的表观密度是表观填充密度。在一个替代实施例中,表观填充密度是由粉末占据的模具的体积百分比。在一个实施例中,表观密度的上述值是在室温(23℃)下。在一个实施例中,根据ASTM B329-06测量了表观密度(在20℃和1个大气压下)。在一些应用中,已经发现必须用步骤d),e)和/或f)中施加到模具的最大压力来很好地调节填充表观密度。在一个实施例中,

在一些应用中,重要的是在步骤b)中如何在填充步骤a)中提供的模具之前进行材料的混合。在一个实施例中,将不同的粉末在混合器中混合在一起。在一个实施例中,将不同的粉末在旋转的容器中混合正确的时间。在一个实施例中,不是所有粉末都同时混合,而是首先混合一些粉末,而其他粉末则在稍后的时间点添加到旋转容器中。在一个实施例中,旋转容器不具有旋转运动而是复杂的重复运动。在一个实施例中,旋转容器是粉末混合器。在另一个实施例中,旋转容器是湍流粉末混合器(或搅拌器)。在另一个实施例中,旋转容器是V型粉末混合器(或搅拌器)。在另一个实施例中,旋转容器是Y型粉末混合器(或搅拌器)。在另一个实施例中,旋转容器是单锥型粉末混合器(或搅拌器)。在另一个实施例中,旋转容器是双锥体型粉末混合器(或搅拌器)。在一个实施例中,旋转容器具有移动的内部特征。在一个实施例中,旋转的容器是静止的并且具有移动的内部特征。在一个实施例中,旋转容器由钢制成并且具有可移动的内部特征。在一个实施例中,正确的时间是指已经混合了最长时间的粉末或材料的总混合时间。在一个实施例中,正确的时间是指已经在旋转容器中混合了最长时间的粉末或材料的总混合时间。在一个实施例中,正确的时间是30秒或更长。在另一个实施例中,正确的时间是3分钟或更长。在另一个实施例中,正确的时间是15分钟或更长。在另一个实施例中,正确的时间32分钟或更长。在另一个实施例中,正确的时间是65分钟或更长。在另一个实施例中,正确的时间是2小时或更长。在另一个实施例中,正确的时间是6小时或更长。在另一个实施例中,正确的时间是12小时或更长。在另一个实施例中,正确的时间是32小时或更长。在一个实施例中,正确的时间是2000小时或更短。在另一个实施例中,正确的时间是200小时或更短。在另一个实施例中,正确的时间是9小时或更短。在另一个实施例中,正确的时间是2.5小时或更短。在另一个实施例中,正确的时间是74分钟或更短。在另一个实施例中,正确的时间是54分钟或更短。在另一个实施例中,正确的时间是28分钟或更短。

在一些应用中,重要的是如何在步骤b)中实现在步骤a)中提供的模具的填充。在一个实施例中,在步骤b)中粉末填充的至少一段时间内,振动在步骤a)中提供的模具。在一个实施例中,步骤b)的填充包括倒粉和所有动作直到模具被密封为止。在一个实施例中,步骤b)包括在将粉末引入步骤a)中提供的模具中和/或之后在将粉末正确地沉降到步骤a)中提供的模具中所采取的动作期间的振动步骤。在一个实施例中,振动过程包括在正确的加速度下足够长的振动步骤。在另一个实施例中,振动步骤的时间是在正确的加速度值内振动的总时间,即使当可能存在其他加速度值的周期或者甚至在它们之间没有振动时(在加总时间时也可以忽略)。在一个实施例中,足够长的振动步骤意味着2秒及以上。在另一个实施例中,足够长的振动步骤意味着11秒及以上。在一个实施例中,足够长的振动步骤意味着31秒及以上。在另一个实施例中,足够长的振动步骤意味着62秒及以上。在另一个实施例中,足够长的振动步骤意味着6分钟及以上。在另一个实施例中,足够长的振动步骤意味着12分钟及以上。在另一个实施例中,足够长的振动步骤意味着26分钟及以上。在另一个实施例中,足够长的振动步骤意味着125分钟及以上。在一些应用中,过多的振动时间不利于获得无缺陷元件。在一个实施例中,足够长的振动时间应保持在119分钟以下。在另一个实施例中,足够长的振动时间应保持在58分钟以下。在另一个实施例中,足够长的振动时间应保持在29分钟以下。在一个实施例中,右加速度为0.006g及以上。在另一个实施例中,右加速度为0.012g及以上。在另一个实施例中,右加速度为0.6g及以上。在另一个实施例中,右加速度为1.2g及以上。在另一个实施例中,右加速度为6g及以上。在另一个实施例中,右加速度为11g及以上。在另一个实施例中,右加速度为60g及以上。在一个实施例中,右加速度为600g及以下。在另一个实施例中,右加速度为90g及以下。在另一个实施例中,右加速度为40g及以下。在另一个实施例中,右加速度为19g及以下。在另一个实施例中,右加速度为9g及以下。在另一个实施例中,右加速度为4g及以下。在另一个实施例中,右加速度为0.9g及以下。在另一个实施例中,右加速度为0.09g及以下。在一个实施例中,g是地球的重力9.8m/s

对于本发明方法的某些应用,步骤b)中使用的粉末混合物具有重要意义。在一个实施例中,粉末混合物(或粉末的混合物)是指根据ASTM B243-16a通过混合具有不同化学组成,粒度分布,颗粒形状或这些特征组合的两种或更多种粉末制成。为本发明开发的一些混合策略具有新颖性、创造性,并且对于其他组分制造方法具有极大意义,因此可以独自构成一项发明。实施例在一个实施例中,使用2种或更多种化学组成不同的粉末的混合物。在另一个实施例中,使用3种或更多种化学组成不同的粉末的混合物。在另一个实施例中,使用4种或更多种化学组成不同的粉末的混合物。在另一个实施例中,使5种或更多种化学组成不同的粉末的混合物。在一些应用中,在给定的元件中包含不止一种最终材料可能会具有研究意义。其原因可能有多种,例如,在模具的活动表面上具有较高的导热率,而在较低的导热率材料旁边具有较高的导热率,以进行定制的热量提取;或者在临界工作区域以外具有较低的成本,或者具有较高的导热率。在高磨损区域具有非常高的耐磨性,在元件的易开裂区域具有更高的耐损伤材料。这可以通过许多方式来实现,尤其是通过用不同的材料层以分层的方式填充模具来实现。在一个实施例中,最终组分具有几种材料。在一个实施例中,最终组分的给定材料是在填充模具或填充部分模具之前已经完成的粉末的混合物,或者还包括通过振动或其他方式放置在模具中。在一个实施例中,最终组分的给定材料是粉末混合物的添加,所述粉末混合物在填充模具或填充部分模具之前已经混合在一起的。在一个实施例中,上述关于最终元件材料的描述仅必须应用于最终部件的材料之一。在一个实施例中,上述关于最终元件材料的描述必须适用于最终部件的所有材料。在一个实施例中,上述关于最终元件材料的描述仅需应用于代表最终部件的重要部分的一种或多种最终部件的材料。在一个实施例中,重要部分指2%及以上。在另一个实施例中,重要部分指6%及以上。在另一个实施例中,重要部分指16%及以上。在另一个实施例中,重要部分指26%及以上。在另一个实施例中,重要部分指36%及以上。在另一个实施例中,重要部分指56%及以上。在另一个实施例中,重要部分指86%及以上。在一个实施例中,这些百分比是按体积计。在一个替代实施例中,这些百分比是按重量计。在一个实施例中,存在至少两种粉末,其中至少一种关键元素的含量存在显着差异。在一个实施例中,存在至少两种粉末,其混合在一起的关键元素的含量存在显着差异。在一个实施例中,存在至少两种粉末,其中至少两种关键元素的含量存在显着差异。在一个实施例中,将至少两种粉末混合在一起,其中至少三种关键元素的含量存在显着差异。在一个实施例中,将至少两种粉末混合在一起,其中至少四种关键元素的含量存在显着差异。在一个实施例中,将至少两种粉末混合在一起,其中至少五个关键元素的含量存在显着差异。在一个实施例中,将两种粉末在相同的材料中混合在一起。在一个实施例中,铬(%Cr)是关键元素。在一个实施例中,锰(%Mn)是关键元素。在一个实施例中,镍(%Ni)是关键元素。在一个实施例中,钒(%V)是关键元素。在一个实施例中,钛(%Ti)是关键元素。在一个实施例中,钼(%Mo)是关键元素。在一个实施例中,钨(%W)是关键元素。在一个实施例中,铝(%Al)是关键元素。在一个实施例中,锆(%Zr)是关键元素。在一个实施例中,硅(%Si)是关键元素。在一个实施例中,锡(%Sn)是关键元素。在一个实施例中,镁(%Mg)是关键元素。在一个实施例中,铜(%Cu)是关键元素。在一个实施例中,碳(%C)是关键元素。在一个实施例中,硼(%B)是关键元素。在一个实施例中,氮(%N)是关键元素。在一个实施例中,含量的显着差异是指高含量粉末中的关键元素的重量含量比低元素含量的粉末中的关键元素的重量含量高至少50%(为清楚起见,如果关键元素含量低的粉末的关键元素含量为重量的0.8%,则关键元素含量较高的粉末的关键元素含量必须为重量的1.2%或更高。在一个实施例中,含量的显着差异是指含量高的粉末中的关键元素的重量含量至少是含量低的关键元素中的重量的两倍。在另一个实施例中,含量的显着差异是指高含量粉末中关键元素的重量含量比低含量关键元素中粉末的重量含量高至少三倍。在另一个实施例中,含量的显着差异是指含量高的粉末中的关键元素的重量含量至少比含量低的关键元素的粉末高至少四倍。在另一个实施例中,含量的显着差异是指高含量粉末中关键元素的重量含量比低含量关键元素中粉末的重量含量高至少五倍。在另一个实施例中,含量的显着差异是指高含量粉末中关键元素的重量含量比低含量关键元素中粉末的重量含量高至少十倍。在一些应用中,重要的是两种粉末中关键元素的含量。在另一些应用中,重要的是两种粉末中某些关键元素的总含量。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末具有足够高的关键元素含量,而在同一混合物内的至少另一种粉末中,具有足够低的含量。在一个实施例中,足够高的粉末含量指重量的0.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的粉末含量指重量的0.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的粉末含量指重量的1.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的粉末含量指重量的3.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的粉末含量指重量的5.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的粉末含量指重量的12%及以上。在另一个实施例中,足够高的粉末含量指重量的16%及以上。在一个实施例中,足够低的粉末含量指重量的49%及以下。在另一个实施例中,足够低的粉末含量指重量的19%及以下。在另一个实施例中,足够低的粉末含量指重量的9%及以下。在另一个实施例中,足够低的粉末含量指重量的3.8%及以下。在另一个实施例中,足够低的粉末含量指重量的1.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的粉末含量指重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的粉末含量指重量的0.09%及以下。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末必须具有(按上述术语)%V+%Cr+%Mo+%W+%Ta+%Zr+%Hf的总和的足够高的含量,而至少另一种粉末混合物必须具有该元素总和的足够低的含量(按上述术语)。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末必须具有(按上述术语)%V+%Cr+%Mo的总和的足够高的含量,而至少另一种粉末混合物必须具有该元素总和的足够低的含量(按上述术语)。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末必须具有(按上述术语)%Ni+%Cr+%Mn+%Mo的总和的足够高的含量,而至少另一种粉末混合物必须具有该元素总和的足够低的含量(按上述术语)。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末必须具有(按上述术语)%V+%Al+%Sn的总和的足够高的含量,而至少另一种粉末混合物必须具有该元素总和的足够低的含量(按上述术语)。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末必须具有(按上述术语)%V+%Al的总和的足够高的含量,而至少另一种粉末混合物必须具有该元素总和的足够低的含量(按上述术语)。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末必须具有(按上述术语)%Si+%Mn+%Mg+%Zn+%Sc+%Zr的总和的足够高的含量,而至少另一种粉末混合物必须具有该元素总和的足够低的含量(按上述术语)。在一个实施例中,当最终组分主要是铁时(按下述术语),混合物的至少一种粉末必须具有(按下述术语)%V+%Cr+%Mo+%W+%Ta+%Zr+%Hf+%Ti的总和的足够高的含量,而混合物的至少另一种粉末必须具有元素总和足够低的含量(按下述术语)。在一个实施例中,足够高的含量指重量的0.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的1.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的2.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的4.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的10.6%及以上。在一个实施例中,足够低的含量指重量的36%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的4%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的2%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.09%及以下。在一个实施例中,当最终成分主要是铁时,混合物的至少一种粉末必须具有(按下述术语)%Ni+%Cr+%Mn+%Ti的总和的足够高的含量,而混合物的至少另一种粉末必须具有元素总和足够低的含量(按下述术语)。在一个实施例中,足够高的含量指重量的0.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的12.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的16%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的26%及以上。在一个实施例中,足够低的含量指重量的66%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的24%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的4%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.09%及以下。在一个实施例中,当最终成分主要是钛((按下述术语)时,混合物的至少一种粉末必须具有%Al+%Sn+%Cr+%V+%Mo+%Ni+%Pd的总和的足够高的含量(按下述术语),而混合物的至少另一种粉末必须具有元素总和足够低的含量(按下述术语)。在一个实施例中,足够高的含量指重量的0.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的12.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的16%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的22%及以上。在一个实施例中,足够低的含量指重量的39%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的19%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的4%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.09%及以下。在一个实施例中,当最终成分主要是钛时(按下述术语),混合物的至少一种粉末必须具有%Al+%Sn+%V总和的足够高的含量(按下述术语),而混合物的至少另一种粉末必须具有元素总和足够低的含量(按下述术语)。在一个实施例中,足够高的含量指重量的0.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的12.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的16%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的22%及以上。在一个实施例中,足够低的含量指重量的39%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的19%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的4%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.09%及以下。在一个实施例中,当最终成分主要是铝时(按下述术语),混合物的至少一种粉末必须具有%Cu+%Mn+%Mg+%Si的总和的足够高的含量(按下述术语),而而混合物的至少另一种粉末必须具有元素总和足够低的含量(按下述术语)。在一个实施例中,足够高的含量指重量的0.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的0.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的1.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的2.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的5.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的11%及以上。在一个实施例中,足够低的含量指重量的19%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的4%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的1.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.09%及以下。在一个实施例中,当最终成分主要是铝(按下述术语)时,混合物的至少一种粉末必须具有%Cu+%Mn+%Mg+%Si+%Fe+%Zn的总和的足够高的含量(按下述术语),而混合物的至少另一种粉末必须具有元素总和足够低的含量(按下述术语)。在一个实施例中,足够高的含量指重量的0.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的0.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的1.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的2.6%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的5.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的11%及以上。在一个实施例中,足够低的含量指重量的19%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的4%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的1.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.09%及以下。在一个实施例中,当最终成分主要是镍(按下述术语)时,混合物的至少一种粉末必须具有%Cr+%Co+%Mo+%Ti的总和的足够高的含量(以下述术语),而混合物的至少另一种粉末必须具有元素总和足够低的含量(按下述术语)。在一个实施例中,足够高的含量指重量的1.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的16%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的22%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的32%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的36%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的42%及以上。在一个实施例中,足够低的含量指重量的65%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的29%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的14%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.09%及以下。在一个实施例中,当最终成分主要是镍时(按下述术语),混合物的至少一种粉末必须具有%Cr+%Co的总和的足够高的含量(按下述术语),而混合物的至少另一种粉末必须具有元素总和足够低的含量(按下述术语)。在一个实施例中,足够高的含量指重量的1.2%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的16%及以上。在一个实施例中,足够高的含量指重量的22%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的32%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的36%及以上。在另一个实施例中,足够高的含量指重量的42%及以上。在一个实施例中,足够低的含量指重量的65%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的29%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的14%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,足够低的含量指重量的0.09%及以下。在一个替代实施例中,以上公开的百分比是按体积计。在一个实施例中,关键元素(或关键元素总和)低含量粉末不是最大粉末。在一个实施例中,对于要成为最大粉末的粉末,它应该是具有最高D50的粉末。在一个替代实施例中,对于粉末来说,最大的粉末应该是具有最高体积百分比的粉末。在另一个替代实施例中,对于要成为最大粉末的粉末,应该是具有最高重量百分比的粉末。在一个实施例中,至少一种关键元素(或关键元素总和)高含量粉末的尺寸比关键元素(或关键元素总和)低含量粉末中的至少一种大得多。在一个实施例中,至少一种关键元素(或关键元素总和)高含量粉末的尺寸比所有关键元素(或关键元素总和)低含量粉末的尺寸大得多。在一个实施例中,具有关键元素(或关键元素总和)高含量的大尺寸粉末以相应的数量出现(相关数量的定义见下文)。在一个实施例中,高含量是非常高的含量(如先前所定义)。在一个替代实施例中,高含量是足够高的含量(如先前所定义)。在一个实施例中,低含量是非常低的含量(如先前所定义)。在一个替代实施例中,低含量是足够低的含量(如先前所定义)。在一个实施例中,尺寸相当大意味着D50大至少52%。在另一个实施例中,尺寸足够大意味着D50大至少152%。在另一个实施例中,尺寸足够大意味着D50大至少252%。在另一个实施例中,尺寸足够大意味着D50大至少352%。在另一个实施例中,尺寸足够大意味着D50大至少452%。在另一个实施例中,尺寸足够大意味着D50大至少752%。在一个实施例中,D50指的是在累积粒径分布中,样品体积的50%由较小的颗粒组成的粒径。在一个实施例中,D50是指在粒径的累积分布中,样品体积的50%由较小的颗粒组成的粒径,并根据ISO 13320-2009通过激光衍射法进行测量。在一个替代实施例中,D50指的是在粒径的累积分布中样品质量的50%由较小的颗粒组成的粒径。在一个替代实施例中,D50指的是在颗粒的累积分布中,样品质量的50%由较小的颗粒组成的颗粒尺寸,并根据ISO 13320-2009通过激光衍射法进行测量。在一个实施例中,在三种或三种以上粉末的混合物中,至少有一种粉末就至少一种关键元素具有平衡的成分。在一个实施例中,在三种或三种以上粉末的混合物中,至少一种粉末关于至少两种关键元素具有平衡的组成。在一个实施例中,在三种或三种以上粉末的混合物中,至少一种粉末关于至少三种关键元素具有平衡的组成。在一个实施例中,在三种或三种以上粉末的混合物中,至少一种粉末具有关于至少四种关键元素的平衡组成。在一个实施例中,在三种或三种以上粉末的混合物中,至少一种粉末具有关于至少五种关键元素的平衡组成。在一个实施例中,在三种或三种以上粉末的混合物中,至少有一种粉末就上述关键元素的至少一种和具有平衡的成分。在一个实施例中,一个关键元素或关键元素总和的平衡组合被理解为具有如下的组合(对于关键元素或关键元素总和):PACE*%PpCE=f1*%P1CE+f2*%P2CE+....+fx*%PxCE+…fp*%PpCE其中PACE为参数,fp为平衡成分粉末混合物的重量分数,%PpCE为平衡成分粉末的关键元素成分或关键元素总和;f1,f2,…,fx,…是混合物中其他粉末的重量分数,%P1CE,P2CE,....,PxCE,…为关键元素或关键元素和的相应组成。在一个实施例中,一个关键元素或关键元素总和的平衡成分是:PACE*%PpCE=f1*%P1CE+f2*%P2CE+....+fx*%PxCE+…其中PACE为参数,%PpCE为平衡成分粉末的关键元素或关键元素之和;f1,f2,…,fx,…是混合物中其他粉末的重量分数,%P1CE,P2CE,....,PxCE,…为关键元素或关键元素和的对应组合,在一个实施例中,PACE具有上限和下限。在一个实施例中,PACE的上限是2.9。在另一个实施例中,PACE的上限是1.9。在另一个实施例中,PACE的上限是1.48。在另一个实施例中,PACE的上限是1.19。在另一个实施例中,PACE的上限是1.08。在一个实施例中,PACE的下限是0.2。在另一个实施例中,PACE的下限是0.55。在另一个实施例中,PACE的下限是0.69。在另一个实施例中,PACE的下限是0.79。在另一个实施例中,PACE的下限是0.89。在另一个实施例中,PACE的下限是0.96。在一个实施例中,具有至少一种用于关键元素或关键元素总和的平衡组成的粉末的尺寸(按上述术语)比至少一种关键元素(或关键元素总和)的低含量粉末大得多。在一个实施例中,具有对于关键元素或关键元素总和的平衡组成的粉末中的至少一种在尺寸(按上述术语)上比至少一种关键元素(或关键元素总和)高含量粉末大得多。在一个实施例中,就混合物中的至少另一种粉末而言,至少一种关键元素或关键元素总和的成分平衡的粉末可以被认为是一种关键元素(或关键元素总和)含量高的粉末(按上述术语)。在一个实施例中,至少一种关键元素或关键元素总和的成分平衡的粉末可以被认为是一种关键元素(或关键元素总和)含量高的粉末(按上述术语),并且相对于混合物中的至少另一种粉末,在体积上足够大(按上述术语)。在一个实施例中,相对于混合物中的至少另一种粉末而言,至少一种关键元素或关键元素总和成分平衡的粉末对于至少另一种粉末而言,可被认为是关键元素(或关键元素总和)低含量粉末(按上述术语)。在一个实施例中,对于关键元素或关键元素总和具有平衡成分的至少一种粉末可以认为是关键元素(或关键元素总和)含量低(按上述术语)的粉末,并且相对于混合物中的至少另一种粉末,其尺寸要大得多(按上述术语)。在一个实施例中,选择混合物中的粉末,使得混合物中最软的粉末的硬度与最硬的粉末的硬度之间存在相当大的差异。在一个实施例中,相当大的差异指6HV及以上。在另一个实施例中,相当大的差异指12HV及以上。在另一个实施例中,相当大的差异指26HV及以上。在另一个实施例中,相当大的差异指52HV及以上。在另一个实施例中,相当大的差异指78HV及以上。在另一个实施例中,相当大的差异指105HV及以上。在另一个实施例中,相当大的差异指160HV及以上。在另一个实施例中,相当大的差异指205HV及以上。在一些应用中,相比粉末之间的硬度差异,选择至少一种粉末具有比最终组分低得多的硬度更为重要。在一个实施例中,在步骤b)中用于填充模具的混合物的至少一种粉末的硬度与最终组分之间存在相当大的差异。在一个实施例中,选择步骤b)中混合物的至少一种初始粉末,以便在完全应用目前描述的方法后,这种粉末的硬度和最终组分的硬度之间有相当大的差异(按上述术语)。在一个实施例中,在测量硬度之前,从端部件上去除任何表面涂层。在一些应用中,已经发现选择至少一种具有低硬度的粉末非常重要。在一个实施例中,选择混合物的至少一种粉末具有低硬度。在一个实施例中,选择混合物中的至少一种相关粉末具有低硬度。在一个实施例中,选择具有低硬度的适度相关量的混合物粉末。在一个实施例中,在上下文中,低硬度指289HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,低硬度指189HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,低硬度指148HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,低硬度指119HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,低硬度指89HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,低硬度指49HV及以下。在一个实施例中,对于相关粉末,必须至少以重量的1.6%或更高的量存在(在本文的其余部分中,如未另外指出时,百分数是重量百分数)。在另一个实施例中,对于相关的粉末,必须至少以重量的2.6%或更高的量存在。在另一个实施例中,对于相关的粉末,必须至少以重量的5.6%或更高的量存在。在另一个实施例中,对于相关的粉末,必须至少以重量的8.6%或更高的量存在。在另一个实施例中,对于相关的粉末,必须至少以重量的12%或更高的量存在。在另一个实施例中,对于相关的粉末,必须至少以重量的16%或更高的量存在。在另一个实施例中,对于相关的粉末,必须至少以重量的21%或更高的量存在。在另一个实施例中,为了使粉末的量适度相关,具有所选特性的粉末必须与上文所述的相关,但其含量不能超过重量的86%。在一个实施例中,该量不能超过重量的59%。在另一个实施例中,该量不能超过重量的49%。在另一个实施例中,该量不能超过重量的39%。在另一个实施例中,该量不能超过重量的29%。在另一个实施例中,该量不能超过重量的19%。在另一个实施例中,该量不能超过重量的9%。在一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钛时,低硬度为288HV及以下。在一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钛时,低硬度为248HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钛时,低硬度为188HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钛时,低硬度为148HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钛时,低硬度为128HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钛时,低硬度为98HV及以下。在一个实施例中,在上下文中,当最终组分主要是钛时,低硬度为288HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当最终组分主要是钛时,低硬度为248HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当最终组分主要是钛时,低硬度为188HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当最终组分主要是钛时,低硬度为148HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当最终组分主要是钛时,低硬度为128HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当最终组分主要是钛时,低硬度为98HV及以下。在一个实施例中,为了使粉末或最终材料主要是某种元素,该元素必须以重量的33%或更高的量存在。在一个实施例中,为了使粉末或最终材料主要是某种元素,该元素必须以重量的52%或更高的量存在。在另一个实施例中,为了使粉末或最终材料主要是某种元素,该元素必须以重量的76%或更高的含量存在。在另一个实施例中,为了使粉末或最终材料主要是某种元素,该元素必须以重量的86%或更高的含量存在。在另一个实施例中,为了使粉末或最终材料主要是某种元素,该元素必须以重量的92%或更高的含量存在。在另一个实施例中,为了使粉末或最终材料主要是某种元素,该元素必须以重量的96%或更高的含量存在。在另一个实施例中,为了使粉末或最终材料主要是某种元素,该元素必须以重量的99%或更高的含量存在。在一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铁时,低硬度为288HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铁时,低硬度为248HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铁时,低硬度为188HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铁时,低硬度为148HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铁时,低硬度为98HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铁时,低硬度为48HV及以下。在一个实施例中,当粉末主要是铁时,关于粉末的低硬度的说法可以扩展到所述硬度的粉末不一定以铁为主,但最终成分以铁为主。在一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铝时,低硬度指128HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铝时,低硬度指98HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铝时,低硬度指88HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铝时,低硬度指68HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铝时,低硬度指48HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铝时,低硬度指28HV及以下。在一个实施例中,当粉末主要是铝时,关于粉末的低硬度的说法可以扩展到所述硬度的粉末不一定以铝为主,但最终成分以铝为主。在一个替代实施例中,上述关于铝的所有描述都可以扩展到镁。在一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是镍时,低硬度指288HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是镍时,低硬度指248HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是镍时,低硬度指188HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是镍时,低硬度指148HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是镍时,低硬度指118HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是镍时,低硬度指98HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是镍时,低硬度指48HV及以下。在一个替代实施例中,当粉末主要是镍时,关于粉末的低硬度的说法以扩展到所述硬度的粉末不一定以镍为主,但最终成分以镍为主。在一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钴时,低硬度指348HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钴时,低硬度指288HV或及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钴时,低硬度指248HV或及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钴时,低硬度指188HV或及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钴时,低硬度指148HV或及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钴时,低硬度指98HV或及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是钴时,低硬度指48HV或及以下。在另一个实施例中,当粉末主要是钴时,关于粉末的低硬度的说法可以扩展到所述硬度的粉末不一定以钴为主,但最终成分以钴为主。在一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铬时,低硬度指348HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铬时,低硬度指288HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铬时,低硬度指248HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铬时,低硬度指188HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铬时,低硬度指148HV及以下。在一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铬时,低硬度指98HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铬时,低硬度指48HV及以下。在另一个实施例中,当粉末主要是铬时,关于粉末的低硬度的说法可以扩展到所述硬度的粉末不一定以铬为主,但最终成分以铬为主。在一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铜时,低硬度指288HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铜时,低硬度指248HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铜时,低硬度指188HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铜时,低硬度指148HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铜时,低硬度指98HV及以下。在另一个实施例中,在上下文中,当粉末主要是铜时,低硬度指48HV及以下。在一个替代实施例中,当粉末主要是铜时,关于粉末的低硬度的说法可可以扩展到所述硬度的粉末不一定以铜为主,但最终成分以铜为主。在一个实施例中,较软的粉末不是最大的粉末。在一个实施例中,对于要成为最大粉末的粉末,它应该是具有最高D50的粉末。在一个替代实施例中,对于要成为最大粉末的粉末,应该是具有最高体积百分比的粉末。在另一个替代实施例中,对于要成为最大粉末的粉末,应该是具有最高重量百分比的粉末。在一个实施例中,选择的具有低硬度(如上所述)的混合物的相关粉末的硬度(如上所述)与至少一种尺寸较大的粉末之间存在相当大的差异。在一个实施例中,选择的具有低硬度(如上所述)的混合物的中等相关量的粉末的硬度(如上所述)的硬度(如上所述)与尺寸明显更大的至少一种粉末类型之间存在显着差异。在一个实施例中,尺寸相当大、且硬度相当高的粉末,在相应的数量中存在(同样的定义适用于上述的软粉末)。在一个实施例中,尺寸上相当大意味着D50至少大52%。在另一个实施例中,尺寸非常大意味着D50大至少152%。在另一个实施例中,尺寸非常大意味着D50大至少252%。在另一个实施例中,尺寸非常大意味着D50大至少352%。在另一个实施例中,尺寸非常大意味着D50大至少452%。在另一个实施例中,尺寸非常大意味着D50大至少752%。在一个实施例中,硬度是根据ISO 6507-1测量的HV10。在一个替代实施例中,硬度是根据ASTM E384-17测量的HV10。在另一个替代实施例中,硬度是根据ISO 6507-1测量的HV5。在另一个替代实施例中,硬度是根据ASTM E384-17测量的HV5。在一个实施例中,D50指的是在累积粒径分布中,样品体积的50%由较小的颗粒组成的粒径。在一个实施例中,D50是指在粒径的累积分布中,样品体积的50%由较小的颗粒组成的粒径,并根据ISO 13320-2009通过激光衍射法进行测量。在一个替代实施例中,D50指的是在粒径的累积分布中样品质量的50%由较小的颗粒组成的粒径。在一个替代实施例中,D50指的是在颗粒的累积分布中,样品质量的50%由较小的颗粒组成的颗粒尺寸,并根据ISO 13320-2009通过激光衍射法进行测量。在一个实施例中,混合物中至少两种粉末的球形度之间存在相当大的差异。在一个实施例中,混合物中至少两种粉末的球形度之间的显着差异为5%及以上。在另一个实施例中,显着差异为12%或更高。在另一个实施例中,显着差异为22%或更高。在另一个实施例中,显着差异为52%或更高。在一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有大于90%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有大于92%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有大于95%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有大于99%的球形度。在一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有低于89%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有低于83%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有低于79%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有低于69%的球形度。在一些应用中,当粉末的球形度以百分比(%)计时,首先选择混合物中至少两种粉末的球形度之间存在一定差异。粉末的球形度是指无量纲参数,其定义为具有与颗粒相同体积的球体的表面积与颗粒的表面积之比。在一个实施例中,粉末是混合物中的相关粉末(如文中所指)。在一个实施例中,通过动态图像分析来确定颗粒的球形度。在一个实施例中,通过光散射衍射来测量球形度。

作者在本文中测试的某些材料可能独自构成一项发明。对于具有高热机械负荷的应用,它得益于积极的共形冷却策略,靠近工作表面的冷却管道,以及将耐腐蚀性与机械强度和/或断裂韧性相结合的应用,一种具有高韧性、耐腐蚀性、特殊耐磨性的铁基合金,可以通过以下材料实现,所有百分比以重量百分比表示:

%Cr:10–14;%Ni:5.6–12.5;%Ti:0.4–2.8;%Mo:0–4.4;

%B:0–4;%Co:0–12;%Mn:0–2;%Cu:0–2;

%Al:0-1;%Nb:0–0.5;%Ce:0–0.3;%Si:0–2;

%C,%N,%P,%S,%O各自最多0.09%。

%C+%N+%P+%S+%O:0–0.3。

%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf:0–0.4;

%V+%Ta+%W:0–0.8;

其余的是铁和微量元素。

在一个实施例中,除非上下文另外明确指出,否则微量元素是指几个元素,包括但不限于H、He、Xe,F,Ne,Na,Cl,Ar,K,Br,Kr,Sr,Tc,Ru,Rh,Pd,Ag,I,Ba,Re,Os,Ir,Pt,Au,Hg,Tl,Po,At,Rn,Fr,Ra,Ac,Pa,U,Np,Pu,Am,Cm,Bk,Cf,Es,Fm,Md,No,Lr,Rf,Db,Sg,Bh,Hs,Li,Be,Mg,Ca,Rb,Zn,Cd,Ga,In,Ge,Sn,Pb,Bi,Sb,As,Se,Te,Th,Ds,Rg,Cn,Nh,Fl,Mc,Lv,Ts,Og,Co,Ta,Sm,Pm,Ho,Eu,和Mt。在一个实施例中,微量元素包括以上列出的元素中的至少一个。

微量元素的添加可能是有意为之,以达到钢材的特定功能,例如降低生产成本,或其存在可能是无意的,主要与合金元素中的杂质和钢材生产中使用的废料有关。

在一个实施例中,所有微量元素(所有微量元素的总和)小于重量的1.9%。在另一个实施例中,所有微量元素均小于重量的0.9%。在另一个实施例中,所有微量元素均小于重量的0.4%。在另一个实施例中,所有微量元素均小于重量的0.9%。在另一个实施例中,所有微量元素均小于重量的0.09%。在一些实施例中,每个微量元素分别小于重量的1.9%,小于重量的0.9%,小于重量的0.4%小于重量的0.9%,甚至小于重量的0.09%。

对于某些应用,铬含量非常关键。%Cr过多会导致低的断裂韧性,%Cr太低会导致某些应用中的耐腐蚀性差,%Cr对应力腐蚀开裂的影响也很明显,但与其他合金元素相互关联。在一个实施例中,%Cr为重量的10.6%及以上。在另一个实施例中,%Cr为重量的11.2%及以上。在另一个实施例中,%Cr为重量的11.6%及以上。在另一个实施例中,%Cr为重量的12.1%及以上。在另一个实施例中,%Cr为重量的12.6%及以上。在另一个实施例中,%Cr为重量的13.2%及以上。在一个实施例中,%Cr为重量的13.4%及以下。在另一个实施例中,%Cr为重量的12.9%及以下。在另一个实施例中,%Cr为重量的12.4%及以下。在另一个实施例中,%Cr为重量的11.9%及以下。对于某些应用,硼含量非常关键。%B过多会导致较低的断裂韧性,而%B会导致某些应用中的耐磨性差,%B对高温屈服的影响也很明显,但与其他合金元素相互关联。在一个实施例中,%B为35ppm或更高。在另一个实施例中,%B为120ppm或更高。在另一个实施例中,%B为重量的0.02%及以上。在另一个实施例中,%B为重量的0.12%及以上。在另一个实施例中,%B为重量的0.6%及以上。在另一个实施例中,%B为重量的1.2%及以上。在一个实施例中,%B为重量的1.9%及以下。在另一个实施例中,%B为重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,%B为重量的0.4%及以下。在另一个实施例中,%B为重量的0.09%及以下。对于某些应用,钛含量非常关键。%Ti过多会导致较低的断裂韧性,而%Ti会导致某些应用中的屈服强度降低,%Ti对耐磨性的影响也很明显,但与其他合金元素相互关联。在一个实施例中,%Ti为重量的0.7%及以上。在另一个实施例中,%Ti为重量的1.2%及以上。在另一个实施例中,%Ti为重量的1.6%及以上。在另一个实施例中,%Ti为重量的1.8%及以上。在另一个实施例中,%Ti为重量的2.1%及以上。在另一个实施例中,%Ti为重量的2.55%及以上。在一个实施例中,%Ti为重量的2.4%及以下。在另一个实施例中,%Ti为重量的1.9%及以下。在另一个实施例中,%Ti为重量的1.4%及以下。在另一个实施例中,%Ti为重量的0.9%及以下。对于某些应用,镍含量非常关键。对于某些应用,%Ni过多会导致屈服强度降低,而%Ni太低则会导致断裂伸长率降低,%Ni对应力腐蚀开裂的影响也很明显,但与其他合金元素相互关联。在一个实施例中,%Ni为重量的6.1%及以上。在另一个实施例中,%Ni为重量的7.1%及以上。在另一个实施例中,%Ni为重量的8.6%及以上。在另一个实施例中,%Ni为重量的10.6%及以上。在另一个实施例中,%Ni为重量的11.1%及以上。在另一个实施例中,%Ni为重量的11.5%及以上。在一个实施例中,%Ni为重量的11.9%及以下。在另一个实施例中,%Ni为重量的11.4%及以下。在另一个实施例中,%Ni为重量的10.9%及以下。在另一个实施例中,%Ni为重量的9.9%及以下。对于某些应用,钼含量非常关键。%Mo太多会导致较低的断裂韧性,%Mo太低会导致某些应用中的屈服强度降低,%Mo对应力腐蚀开裂的影响也很明显,但与其他合金元素相互关联。在一个实施例中,%Mo为重量的0.26%及以上。在另一个实施例中,%Mo为重量的0.76%及以上。在另一个实施例中,%Mo为重量的1.2%及以上。在另一个实施例中,%Mo为重量的1.6%及以上。在另一个实施例中,%Mo为重量的2.1%及以上。在另一个实施例中,%Mo为重量的3.2%及以上。在一个实施例中,%Mo为重量的3.9%及以下。在另一个实施例中,%Mo为重量的2.9%及以下。在另一个实施例中,%Mo为重量的1.9%及以下。在另一个实施例中,%Mo为重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,%Mo不是有意存在或仅作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%Mo。对于某些应用,钴含量非常关键。对于某些应用,%Co过多会导致屈服强度降低,而%Co太低则会导致抗腐蚀性/断裂韧性下降,%Co对应力腐蚀开裂的影响也很明显,但与其他合金元素相互关联。在一个实施例中,%Co为重量的0.6%及以上。在另一个实施例中,%Co为重量的2.2%及以上。在另一个实施例中,%Co为重量的3.6%及以上。在另一个实施例中,%Co为重量的6.1%及以上。在另一个实施例中,%Co为重量的7.6%及以上。在另一个实施例中,%Co为重量的10.2%及以上。在一个实施例中,%Co为重量的9.9%及以下。在另一个实施例中,%Co为重量的8.9%及以下。在另一个实施例中,%Co为重量的7.9%及以下。在另一个实施例中,%Co为重量的3.9%及以下。在另一个实施例中,%Co不是有意存在或仅作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%Co。对于某些应用,可以添加锰。虽然少量的%Mn可以改善某些机械性能,但太多的%Mn会导致机械性能下降。在一个实施例中,%Mn为重量的0.12%及以上。在另一个实施例中,%Mn为重量的0.31%及以上。在另一个实施例中,%Mn为重量的0.52%及以上。在另一个实施例中,%Mn为重量的0.61%及以上。在另一个实施例中,%Mn为重量的0.76%及以上。在另一个实施例中,%Mn为重量的1.2%及以上。在一个实施例中,%Mn为重量的1.4%及以下。在另一个实施例中,%Mn为重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,%Mn为重量的0.29%及以下。在另一个实施例中,%Mn为重量的0.09%及以下。在另一个实施例中,%Mn不是有意地存在或仅作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%Mn。对于某些应用,可以添加铜。虽然少量的%Cu可以提高屈服强度,但是太多的%Cu会导致机械性能下降。在一个实施例中,%Cu为重量的0.12%及以上。在另一个实施例中,%Cu为重量的0.31%及以上。在另一个实施例中,%Cu为重量的0.52%及以上。在另一个实施例中,%Cu为重量的0.61%及以上。在另一个实施例中,%Cu为重量的0.76%及以上。在另一个实施例中,%Cu为重量的1.2%及以上。在一个实施例中,%Cu为重量的1.4%及以下。在另一个实施例中,%Cu为重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,%Cu为重量的0.29%及以下。在另一个实施例中,%Cu为重量的0.09%及以下。在另一个实施例中,%Cu不是有意存在或仅作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%Cu。对于某些应用,可以添加硅。虽然少量的%Si可以改善某些机械性能,但%Si可能导致机械性能下降。在一个实施例中,%Si为重量的0.12%及以上。在另一个实施例中,%Si为重量的0.31%及以上。在另一个实施例中,%Si为重量的0.52%及以上。在另一个实施例中,%Si为重量的0.61%及以上。在另一个实施例中,%Si为重量的0.76%及以上。在另一个实施例中,%Si为重量的1.2%及以上。在另一个实施例中,%Si为重量的1.4%及以下。在一个实施例中,%Si为重量的0.9%及以下。在另一个实施例中,%Si为重量的0.29%及以下。在另一个实施例中,%Si为重量的0.09%及以下。在另一个实施例中,%Si不是有意存在或仅作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%Si。对于某些应用,可以添加铝。虽然少量的%Al可以提高屈服强度,但是%Al可能导致断裂韧性下降。在一个实施例中,%Al为重量的0.01%及以下。在另一个实施例中,%Al为重量的0.06%及以上。在另一个实施例中,%Al为重量的0.12%及以上。在另一个实施例中,%Al为重量的0.22%及以上。在另一个实施例中,%Al为重量的0.31%及以上。在另一个实施例中,%Al为重量的0.51%及以上。在一个实施例中,%Al为重量的0.4%及以下。在另一个实施例中,%Al为重量的0.24%及以下。在另一个实施例中,%Al为重量的0.09%及以下。在另一个实施例中,%Al为重量的0.04%及以下。在另一个实施例中,%A1不是有意存在或仅作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%Al。对于某些应用,可以添加铌。虽然少量的%Nb可以提高屈服强度,但是太多的%Nb会导致断裂韧性下降。在一个实施例中,%Nb为重量的0.01%及以上。在另一个实施例中,%Nb为重量的0.04%及以上。在另一个实施例中,%Nb为重量的0.06%及以上。在另一个实施例中,%Nb为重量的0.12%及以上。在另一个实施例中,%Nb为重量的0.22%及以上。在另一个实施例中,%Nb为重量的0.31%及以上。在一个实施例中,%Nb为重量的0.29%及以下。在另一个实施例中,%Nb为重量的0.14%及以下。在另一个实施例中,%Nb为重量的0.09%及以下。在另一个实施例中,%Nb为重量的0.04%及以下。在另一个实施例中,%Nb不是有意存在或仅作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%Nb。对于某些应用,可以添加铈。尽管少量的%Ce可以通过降低某些有害氧化物的含量来改善与韧性相关的性能,但过多的%Ce可能恰恰相反。在一个实施例中,%Ce的重量为0.01%及以上。在另一个实施例中,%Ce的重量为0.0006%及以上。在另一个实施例中,%Ce的重量为0.001%及以上。在另一个实施例中,%Ce的重量为0.006%及以上。在另一个实施例中,%Ce的重量为0.01%及以上。在另一个实施例中,%Ce的重量为0.12%及以上。在另一个实施例中,%Ce的重量为0.09%及以下。在一个实施例中,%Ce的重量为0.04%及以下。在另一个实施例中,%Ce的重量为0.009%及以下。在另一个实施例中,%Ce的重量为0.004%及以下。在另一个实施例中,%Ce的重量为0.0009%及以下。在另一个实施例中,%Ce不是有意存在或仅作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%Ce。对于某些应用,可以添加%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf。尽管%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和可以通过降低某些有害氧化物的含量来改善与韧性相关的性能,但太多的%La+%Cs的总和却恰恰相反。在一个实施例中,%La+%Cs的总和为重量的0.01%及以上。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.0006%及以上。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.001%及以上。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.006%及以上。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.01%及以上。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.12%及以上。在一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.09%及以下。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.04%及以下。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.009%及以下。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.004%及以下。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和为重量的0.0009%及以下。在另一个实施例中,%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf的总和不是有意存在或仅将其作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf。对于某些应用,元素%C,%N,%P,%S,%O非常有害,应保持尽可能低的含量。在一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O中的至少一个为重量的0.04%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O中的至少一个为重量的0.009%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O中的至少一个为重量的0.004%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O中的至少一个为重量的0.0019%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O中的至少一个为重量的0.0009%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O中的至少一个为重量的0.0004%及以下。在另一个实施例中,不是有意地存在%C,%N,%P,%S,%O中的至少一个或仅将其作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%C,%N,%P,%S,%O中的至少一个。在一个实施例中,组合物中不存在%C。在另一个实施例中,%C是微量元素。在一个实施例中,组合物中不存在%O。在另一个实施例中,%O是微量元素。在一个实施例中,组合物中不存在%N。在另一个实施例中,%N是微量元素。在一个实施例中,组合物中不存在%P。在另一个实施例中,%P是微量元素。在一个实施例中,组合物中不存在%S。在另一个实施例中,%S是微量元素。对于某些应用,元素%C,%N,%P,%S,%O非常有害,应保持尽可能低的含量。在一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O各自为重量的0.04%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O各自为重量的0.009%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O各自为重量的0.004%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O各自为重量的0.0019%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O各自为重量的0.0009%及以下。在另一个实施例中,%C,%N,%P,%S,%O各自为重量的0.0004%及以下。在另一个实施例中,不是有意地存在%C,%N,%P,%S,%O中的任何一个,或仅将其作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%C,%N,%P,%S,%O中的任何一个。对于某些应用,可以有意添加%C+%N+%P+%S+%O。虽然%C+%N+%P+%S+%O的总和可以改善机械强度相关的性能,但%C+%N+%P+%S+%O的总和过多会导致断裂韧性大大降低。在一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.01%及以上。在一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.0006%及以上。在另一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.001%及以上。在另一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.006%及以上。在另一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.01%及以上。在另一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.12%及以上。在另一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.09%及以下。在一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.04%及以下。在另一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.009%及以下。在另一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.004%及以下。在另一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和为重量的0.0009%及以下。在另一个实施例中,%C+%N+%P+%S+%O的总和不是有意存在或仅作为微量元素存在。在一个实施例中,不存在%C+%N+%P+%S+%O的总和。对于某些应用,可以添加%V+%Ta+%W。虽然少量的%V+%Ta+%W可以改善耐磨性相关的性能,但是%V+%Ta+%W过量会导致韧性相关性能的劣化。在一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.06%及以上。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.12%及以上。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.22%及以上。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.32%及以上。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.42%及以上。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.52%及以上。在一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.49%及以下。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.24%及以下。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.14%及以下。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.09%及以下。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和为重量的0.009%及以下。在另一个实施例中,%V+%Ta+%W的总和不是有意存在或仅作为微量元素存在。在另一个实施例中,不存在%V+%Ta+%W。在一个实施例中,组合物中不存在%V。在一个实施例中,%V是微量元素。在一个实施例中,组合物中不存在%Ta。在一个实施例中,%Ta是微量元素。在一个实施例中,组合物中不存在%W。在一个实施例中,%W是微量元素。

在一个实施例中,通过加热至980℃±TOL的温度保持足够的时间并淬火来对材料进行溶液退火。在一个实施例中,TOL为5℃。在另一个实施例中,TOL为10℃。在另一个实施例中,TOL为15℃。在另一个实施例中,TOL为25℃。在另一个实施例中,TOL为35℃。在一个实施例中,足够的时间是10分钟或更长。在另一个实施例中,足够的时间是半小时或更长。在另一个实施例中,足够的时间是一个小时或更长。在另一个实施例中,足够的时间是两个小时或更长。在另一个实施例中,足够的时间是四个小时或更长。在一个实施例中,在足够低的温度下,淬火足够长的时间后,对该材料进行亚零度处理。在一个实施例中,足够低的温度是-25℃或更低。在另一个实施例中,足够低的温度是-50℃或更低。在另一个实施例中,足够低的温度是-75℃或更低。在另一个实施例中,足够低的温度是-100℃或更低。在一个实施例中,足够长的时间是10分钟或更长。在另一个实施例中,足够长的时间是一个小时或更长。在另一个实施例中,足够长的时间是4个小时或更长。在另一个实施例中,足够长的时间是8个小时或更长。在另一个实施例中,足够长的时间是16个小时或更长。在一个实施例中,通过将材料在合适的温度下保持适当的时间,然后冷却,来对该材料进行时效硬化。在一个实施例中,正确的温度是480℃±TOL。在另一个实施例中,正确的温度是510℃±TOL。在另一个实施例中,正确的温度是540℃±TOL。在一个实施例中,正确的温度是565℃±TOL。在另一个实施例中,正确的温度是590℃±TOL。在另一个实施例中,正确的温度是620℃±TOL。在一个实施例中,TOL为2℃。在一个实施例中,TOL为5℃。在另一个实施例中,TOL为7℃。在另一个实施例中,TOL为12℃。在一个实施例中,适当的时间是一个小时或更长。在另一个实施例中,合适的时间是2小时或更长。在另一个实施例中,合适的时间是4小时或更长。在另一个实施例中,合适的时间是6小时或更长。在另一个实施例中,合适的时间是8小时或更长。对于某些应用,不建议使用过多的时效硬化。在一个实施例中,适当的时间是12小时或更短。在另一个实施例中,合适的时间是10小时或更短。在另一个实施例中,合适的时间是8小时或更短。在另一个实施例中,合适的时间是6小时或更短。在一个实施例中,在上述的时效硬化过程之前,将材料冷加工22%及以上。在另一个实施例中,在上述的时效硬化过程之前,将材料冷加工31%及以上。在另一个实施例中,在上述的时效硬化过程之前,将材料冷加工71%及以上。在一个实施例中,材料是制造的元件。

在一个实施例中,上述材料是通过精心选择成分和大小的不同成分粉末的混合物制造的,故意没有留出足够的时间进行完全均质的结果。在一些应用中,特别是涉及具有较大磨料颗粒的对应物,那些通常被认为是材料上的缺陷出人意料地赋予了更高性能的材料。在一个实施例中,在足够大的重要元素区域中存在相关的隔离。在一个实施例中,将关键元素中大富集区域所占比重除以关键元素中小富集区域所占比重时,分离度的值超过1.06。在另一个实施例中,该分离度值超过1.12。在另一个实施例中,该分离度值超过1.26。在另一个实施例中,该分离度值超过1.56。在另一个实施例中,该分离度值超过2.12。在另一个实施例中,富集区域指任何超过26平方微米的区域。在一个实施例中,富集区域指任何超过56平方微米的区域。在另一个实施例中,富集区域指任何超过86平方微米的区域。在另一个实施例中,富集区域指任何超过126平方微米的区域。在另一个实施例中,富集区域指任何超过260平方微米的区域。在一个实施例中,有效元素为%Cr。在一个实施例中,有效元素为%Ni。在一个实施例中,有效元素为%Ti。在一个实施例中,有效元素为%Co。在一个实施例中,有效元素为%Mo。显然,某些应用受益于材料中没有相关的隔离。在一个实施例中,关键元素中的大富集区域是指该元素的重量百分比至少为2.3%或更高的区域。在另一个实施例中,关键元素中的大富集区域是指该元素的含量至少为重量的5.3%以上,甚至为10.4%重量%以上的区域。在一个实施例中,关键元素中的小富集区域是指该元素的含量为重量的1.29%或更少的区域。在另一个实施例中,关键元素中的小富集区域是指该元素的含量为重量的0.59%或更少,甚至0.29%或更少。

在一个实施例中,上述材料是通过精心选择成分和大小的不同成分粉末的混合物制造的,故意没有留出足够的时间进行完全均质的结果,因此本文中描述的任何材料都是局部隔离的。在一些应用中,通常被认为是材料上的缺陷出人意料地赋予了更高性能的材料。在一个实施例中,在足够大的重要元素区域中存在相关的隔离。在一个实施例中,将关键元素中大富集区域所占比重除以关键元素中小富集区域所占比重时,分离度的值超过1.06。在另一个实施例中,分离度值超过1.12。在另一个实施例中,分离度值超过1.26。在另一个实施例中,分离度值超过1.56。在另一个实施例中,分离度值超过2.12。在一个实施例中,富集区域指任何超过26平方微米的区域。在另一个实施例中,富集区域指任何超过56平方微米的区域。在另一个实施例中,富集区域指任何超过86平方微米的区域。在另一个实施例中,富集区域指任何超过126平方微米的区域。在另一个实施例中,富集区域指任何超过260平方微米的区域。在一个实施例中,关键元素中的大富集区域是指该元素的重量百分比至少为0.3%或更高的区域。在另一个实施例中,关键元素中的大富集区域是指该元素的重量百分比至少为0.6%或更高的区域。在另一个实施例中,关键元素中的大富集区域是指该元素的重量百分比至少为1.3%或更高的区域。在另一个实施例中,关键元素中的大富集区域是指该元素的重量百分比至少为2.3%或更高的区域。在另一个实施例中,关键元素中的大富集区域是指该元素的重量百分比至少为5.3%或更高的区域。在另一个实施例中,关键元素中的大富集区域是指该元素的重量百分比至少为10.3%或更高的区域。显然,某些应用受益于材料中没有相关的隔离。

正如上文多次所述:在全文中,元素值或组成范围从0开始[示例:%Ti:0–3.4],或元素的含量表示为在一些实施例中,在两种情况下均期望小于某个值“<”[示例:%C<0.29]。在一些实施例中,它标称为“0”,意味着该元素可能只是作为不希望的微量元素或杂质而存在。在一些实施例中,该元素也可能不存在。这是另一个重要方面,因为文献中多处并未意识到将某个特定元素设置在某个临界阈值以下的技术效果,因此提到该元素可能为“0”或“<”,但实际含量未得到衡量,因为当以特别低的水平存在时,其技术效果不为人所知,或者在测量时总是呈现相当高的值(标称“0”的存在和不存在,或当以低水平存在时,对具有技术效果的掺杂元素的临界阈值)。

在本文的所有实施例中,对于术语采用了特定的定义,还有一个附加的实施例,该实施例是相同的,但是使用了术语的文献定义(此处提到了这一点,但并不是在每个术语定义中都提到了这一点)。

由发明人在本发明中开发的一些粉末混合物可以独自构成一项发明。粉末混合物可用于本发明的制造方法或其他制造方法(例如:热等静压(HIP),冷等静压(CIP),激光熔覆,金属增材制造(Metal AM)等)。一些应用需要复杂的几何形状,通常是大型组件,并且非常容易受到制造过程中产生的任何内部缺陷的影响。此外,其中部分应用中要求通常在给定的工作温度下对应力腐蚀开裂和屈服强度进行良好的折衷,并且在优化的折衷中通常还要求高耐磨性。再者,其中部分应用要求组件即使在非常恶劣的环境下工作也必须具有良好的光学外观。其中部分应用是工具应用,需要工具材料。为了解决这些技术难题,开发了一些新型混合物。在一个实施例中,将至少两种粉末的混合物与一种粉末(P1)制成,所述粉末包含以下元素和限制,所有百分比均以重量百分比表示:%Fe:32-89;%Cr:8.6-24.9;Ni:2.2-19.8;%Mo:0–6.9;%Ti:0–3.4;%Co:0–18;%Cu:0–6.9;%Mn:0–1.9;%Si:0–1.9;%Al:0–0.8;%S<0.1;%P<0.1;%Nb:0–0.98;%Ta:0–0.98;%W:0–0.9;%V:0–0.8;%B:0–2.9;%O<0.4;%N<0.24;%C<0.29和另一粉末(P2),其包含以下元素和限制,所有百分比以重量百分比表示:%Fe:86-99.9999;%Cu<9;%C<1.4;%Mn<2.9;%Mo<2.9;%Ni<9;%O<0.4;%S<0.1;%P<0.1。在一个实施例中,P1具有以下附加限制,所有百分比均以重量百分比表示:%Fe:51-84;%Cr:9.6-19.8;%Ni:2.6–14.8;%Mo:0–3.9;%Ti:0–2.4;%Co:0–11.8;%Cu:0–4.9;%Mn:0–0.9;%Si:0–0.9;%Al:0–0.49;%S<0.04;%P<0.04;%Nb:0–0.48;%Ta:0–0.48;%W:0–0.4;%V:0–0.09;%B:0–0.9;%O<0.29;%N<0.09;%C<0.14。在一个实施例中,P1和P2还包括跟踪元素(与本文的另一部分中的定义相同)。在一个实施例中,所有微量元素(所有微量元素的总和)小于重量的1.9%。在另一个实施例中,所有微量元素均小于重量的0.9%。在另一个实施例中,所有微量元素均小于重量的0.4%。在另一个实施例中,所有微量元素均小于重量的0.9%。在另一个实施例中,所有微量元素均小于重量的0.09%。在不同的实施例中,每个微量元素分别小于重量的1.9%,小于重量的0.9%,小于重量的0.4%,小于重量的0.9%,甚至小于重量的0.09%。在一个实施例中,P1的%Fe为重量的62%以上。在另一个实施例中,P1的%Fe为重量的71%以上。在一个实施例中,P1的%Fe为重量的79%以下。在另一个实施例中,P1的%Fe为重量的74%以下。在另一个实施例中,P1的%Fe为重量的69%以下。在一个实施例中,P1的%Cr为重量的10.1%以上。在另一个实施例中,P1的%Cr为重量的10.1%以上。在另一个实施例中,P1的%Cr为重量的11.1%以上。在另一个实施例中,P1的%Cr为重量的14.1%以上。在另一个实施例中,P1的%Cr为重量的16.1%以上。在一个实施例中,P1的%Cr为重量的15.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Cr为重量的13.9%或以下。在另一个实施例中,P1的%Cr为重量的12.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Cr为重量的11.9%以下。在一个实施例中,P1的%Ni为重量的3.1%以上。在另一个实施例中,P1的%Ni为重量的7.1%以上。在另一个实施例中,P1的%Ni为重量的9.1%以上。在另一个实施例中,P1的%Ni为重量的10.1%以上。在一个实施例中,P1的%Ni为重量的12.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Ni为重量的11.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Ni为重量的9.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Ni为重量的8.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Ni为重量的5.9%以下。在一个实施例中,P1的%Co为重量的1.2%以上。在另一个实施例中,P1的%Co为重量的3.2%以上。在另一个实施例中,P1的%Co为重量的6.2%以上。在一个实施例中,P1的%Co为重量的9.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Co为重量的7.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Co为重量的1.2%以上。在一个实施例中,P1的%Ti为重量的0.1%以上。在另一个实施例中,P1的%Ti为重量的0.52%以上。在另一个实施例中,P1的%Ti为重量的1.2%以上。在另一个实施例中,P1的%Ti为重量的1.52%以上。在另一个实施例中,P1的%Ti为重量的2.1%以上。在一个实施例中,P1的%Ti为重量的1.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Ti为重量的1.79%以下。在另一个实施例中,P1的%Ti为重量的0.9%以下。在一个实施例中,P1的%Mo为重量的0.2%以上。在另一个实施例中,P1的%Mo为重量的1.2%以上。在另一个实施例中,P1的%Mo为重量的2.2%以上。在另一个实施例中,P1的%Mo为重量的3.1%以上。在一个实施例中,P1的%Mo为重量的2.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Mo为重量的1.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Mo为重量的0.4%以下。在一个实施例中,P1的%B为42ppm重量以上。在另一个实施例中,P1的%B为112ppm重量以上。在另一个实施例中,P1的%B为重量的0.12%以上。在另一个实施例中,P1的%B为重量的0.52%以上。在一个实施例中,P1的%B为重量的0.49以下。在另一个实施例中,P1的%B为重量的0.19%以下。在另一个实施例中,P1的%B为420ppm重量以下。在另一个实施例中,P1的%B为90ppm重量以下。在另一个实施例中,P1的%B为9ppm以下。在另一个实施例中,P1的%B为0.9ppm重量以下。在一个实施例中,P1的%Cu为重量的1.2%以上。在另一个实施例中,P1的%Cu重量的2.2%以上。在一个实施例中,P1的%Cu为重量的0.9%以下。在另一个实施例中,P1的%Cu为重量的0.2%以下。在另一个实施例中,P1的%Cu为重量的0.009以下。在一个实施例中,P1的%Al为重量的0.2以上。在另一个实施例中,P1的%Al为重量的0.55%以上。在一个实施例中,P1的%Al为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P1的%Nb为重量的0.16%以上。在一个实施例中,P1的%Nb为重量的0.14%以下。在另一个实施例中,P1的%Nb为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P1的%Ta为重量的0.16%以上。在一个实施例中,P1的%Ta为重量的0.14%以下。在另一个实施例中,P1的%Ta为重量的0.09%以下。在一个实施例中,%Ta和%Nb可以彼此替换,因此对于%Ta所描述的全部可以说为总和:%Ta+%Nb。在一个实施例中,P1的%Mn为重量的0.16%以上。在一个实施例中,P1的%Mn为重量的0.49%以下。在另一个实施例中,P1的%Mn为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P1的%Si为重量的0.16%以上。在一个实施例中,P1的%Si为重量的0.49%以下。在另一个实施例中,P1的%Si为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P1的%V为重量的0.06%以上。在一个实施例中,P1的%V为重量的0.49%以下。在另一个实施例中,P1的%V为重量的0.07%以下。在一个实施例中,P1的%W为重量的0.06%以上。在一个实施例中,P1的%W为重量的0.19%以下。在另一个实施例中,P1的%W为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P1的%C为重量的0.19%以下。在另一个实施例中,P1的%C为重量的0.09%以下。在另一个实施例中,P1的%C为重量的0.03%以下。在一个实施例中,P1的%O为重量的0.18%以下。在另一个实施例中,P1的%O为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P1的%S为重量的0.009%以下。在一个实施例中,P1的%P为重量的0.009%以下。在一个实施例中,P1的%N为重量的0.29%以下。在另一个实施例中,P1的%N为重量的0.09%以下。在另一个实施例中,P1的%N为重量的0.009%以下。在一个实施例中,P1的%Sn为重量的0.04%以下。在另一个实施例中,P1的%Sn为重量的0.009%以下。在另一个实施例中,P1的%Sn为重量的0.0009%以下。在一个实施例中,P1的%Sb为重量的0.009%以下。在另一个实施例中,P1的%Sb为重量的0.004%以下。在另一个实施例中,P1的%Sb为重量的0.0009%以下。在一个实施例中,P1的%As为重量的0.04%以下。在另一个实施例中,P1的%As为重量的0.009%以下。在另一个实施例中,P1的%As为重量的0.0009%以下。作者发现,一些被认为相当有害的元素,对于获取做工精良的组件具有积极作用,特别是当它们具有复杂的几何形状和/或较大的尺寸时。在一个实施例中,P2的%C,%O,%N,%S和%P中的至少一种元素的含量为重量的0.001%以上。在一个实施例中,P2的%C,%O,%N,%S和%P中的至少两种元素的含量为重量的0.0006%以上。在另一个实施例中,P2的%C,%N,%S和%P中的至少两种元素的含量为重量的0.0014%以上。在另一个实施例中,P2的%C,%O,%N,%S和%P中至少三种元素的含量为重量的0.00014%以上。作者发现,一些被认为是有害的元素可以对强度相关性能做出积极的贡献。在一个实施例中,P2的%Sn,%Sb和%As中的至少一种元素的含量为重量的0.001%以上。在一个实施例中,P2的%Sn,%Sb和%As中的至少两种元素的含量为重量的0.0001%以上。在另一个实施例中,P2的%C,%N,%S和%P中的至少两种元素的含量为重量的0.0024%以上。在一个实施例中,除了文中已经表述的限制之外,P1仅具有微量元素(与本文另一部分中的定义相同)。在一个实施例中,P2具有以下附加限制,所有百分比均以重量百分比表示:Fe:92-99.9999;%Cu<1.9;%C<0.09;%Mn<0.8;%Mo<0.4;%Ni<1.9;%O<0.29;%S<0.009;%P<0.009。在一个实施例中,P2的%Fe为重量的96.2%以上。在另一个实施例中,P2的%Fe为重量的99.2%以上。在另一个实施例中,P2的%Fe为重量的99.6%以上。在一个实施例中,P2的%Cu为重量的0.9%以下。在另一个实施例中,P2的%Cu为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P2的%Mo为重量的0.49%以下。在另一个实施例中,P2的%Mo为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P2的%Mn为重量的0.39%以下。在另一个实施例中,P2的%Mn为重量的0.14%以下。在另一个实施例中,P2的%Mn为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P2的%Ni为重量的0.9%以下。在另一个实施例中,P2的%Ni为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P2的%Cr为重量的0.8%以下。在另一个实施例中,P2的%Cr为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P2的%C为重量的0.49%以下。在另一个实施例中,P2的%C为重量的0.09%以下。在另一个实施例中,P2的%C为重量的0.03%以下。在一个实施例中,P2的%O为重量的0.18%以下。在另一个实施例中,P2的%O为重量的0.09%以下。在一个实施例中,P2的%S为重量的0.009%以下。在一个实施例中,P2的%P为重量的0.009%以下。在一个实施例中,P2的%N为重量的0.29%以下。在另一个实施例中,P2的%N为重量的0.09%以下。在另一个实施例中,P2的%N为重量的0.009%以下。在一个实施例中,P2的%Sn为重量的0.04%以下。在另一个实施例中,P2的%Sn为重量的0.009%以下。在另一个实施例中,P2的%Sn为重量的0.0009%以下。在一个实施例中,P2的%Sb为重量的0.009%以下。在另一个实施例中,P2的%Sb为重量的0.004%以下。在另一个实施例中,P2的%Sb为重量的0.0009%以下。在一个实施例中,P2的%As为重量的0.04%以下。在另一个实施例中,P2的%As为重量的0.009%以下。在另一个实施例中,P2的%As为重量的0.0009%以下。本文发现,一些被认为是有害的元素可以积极地影响与强度有关的机械性能,而不会在很大程度上恶化任何其他有关的性能。在一个实施例中,P2的%Mn,%Ni,%O,%Cu和%Cr中的至少一种元素的含量为重量的0.01%以上。在一个实施例中,P2的%Mn,%Ni,%O,%Cu和%Cr中的至少两种元素的含量为重量的0.003%以上。在另一个实施例中,P2的%Mn,%Ni,%O,%Cu和%Cr中的至少两种元素的含量为重量的0.01%以上。在一个实施例中,P2的%Mn,%Ni,%O,%Cu,%Mo和%Cr中的至少四种元素的含量为重量的0.01%以上。本文发现,一些被认为相当有害的元素,对于获取做工精良的组件具有积极作用,特别是当它们具有复杂的几何形状和/或较大的尺寸时。在一个实施例中,P2的%C,%N,%S和%P中的至少一种元素的含量为重量的0.001%以上。在一个实施例中,P2的%C,%N,%S和%P中的至少两种元素的含量为重量的0.0006%以上。在另一个实施例中,P2的%C,%N,%S和%P中的至少两种元素的含量为重量的0.0014%以上。

在一个实施例中,P2的%C,%N,%S和%P中的至少三种元素的含量为重量的0.00014%以上本文经发现,一些被认为是有害的元素可以对强度相关性能做出积极的贡献。在一个实施例中,P2的%Sn,%Sb和%As中的至少一种元素的含量为重量的0.001%以上。在一个实施例中,P2的%Sn,%Sb和%As中的至少两种元素的含量为重量的0.0001%以上。在一个实施例中,P2的%C,%N,%S和%P中的至少两种元素的含量为重量的0.0024%以上。在一个实施例中,除了已经描述的限制之外,P2仅具有微量元素(与本文另一部分中的定义相同)。在一个实施例中,在前述混合物中,存在至少一种或多种粉末(P3)。在一个实施例中,在前述混合物中,存在至少一种或多种粉末(P4)。在一个实施例中,在前述混合物中,存在至少一种或多种粉末(P5)。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%Cr。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%Ni。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%Mo。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%Ti。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%Co。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%Cu。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%Ta。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%Nb。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%O。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%N。在一个实施例中,P1具有比P3,P4和/或P5中的至少一个大得多的%O。在一个实施例中,P1具有比P3,P4和/或P5中的至少一个大得多的%N。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%S。在一个实施例中,P3,P4和/或P5具有比P1大得多的%P。在一个实施例中,P1具有比P3,P4和/或P5中的至少一个大得多的%S。在一个实施例中,P1具有比P3,P4和/或P5中的至少一个大得多的%P。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末包含%Y,%Sc和/或%REE。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末包含%Y。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末包含%Sc。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末包含%REE。在一个实施例中,粉末混合物包含%Y。在一个实施例中,%Y高于重量的0.012%。在另一个实施例中,%Y高于0.052。在另一个实施例中,%Y高于0.12。在另一个实施例中,%Y高于0.22。在另一个实施例中,%Y高于0.42。在另一个实施例中,%Y高于0.82。在另一个实施例中,%Y低于1.4。在另一个实施例中,%Y低于0.96。在另一个实施例中,%Y低于0.74。在另一个实施例中,%Y低于048。在一个实施例中,粉末混合物包含%Sc。在一个实施例中,%Sc高于重量的0.012%。在另一个实施例中,%Sc高于0.052。在另一个实施例中,%Sc高于0.12。在另一个实施例中,%Sc高于0.22。在另一个实施例中,%Sc高于0.42。在另一个实施例中,%Sc高于0.82。在另一个实施例中,%Sc低于1.4。在另一个实施例中,%Sc低于0.96。在另一个实施例中,%Sc低于0.74。在另一个实施例中,%Sc低于0.48。在一个实施例中,粉末混合物包含%Sc+%Y。在一个实施例中,%Sc+%Y大于重量的0.012%。在另一个实施例中,%Sc+%Y高于0.052。在另一个实施例中,%Sc+%Y高于0.12。在另一个实施例中,%Sc+%Y高于0.22。在另一个实施例中,%Sc+%Y高于0.42。在另一个实施例中,%Sc+%Y高于0.82。在另一个实施例中,%Sc+%Y低于1.4。在另一个实施例中,%Sc+%Y低于0.96。在另一个实施例中,%Sc+%Y低于0.74。在另一个实施例中,%Sc+%Y低于0.48。在一个实施例中,粉末混合物包含%REE。在一个实施例中,%REE高于重量的0.012%。在另一个实施例中,%REE高于0.052。在另一个实施例中,%REE高于0.12。在另一个实施例中,%REE高于0.22。在另一个实施例中,%REE高于0.42。在另一个实施例中,%REE高于0.82。在另一个实施例中,%REE低于1.4。在另一个实施例中,%REE低于0.96。在另一个实施例中,%REE低于0.74。在另一个实施例中,%REE低于0.48。在一个实施例中,粉末混合物包含%Sc+%Y+%REE。在一个实施例中,%Sc+%Y+%REE大于重量的0.012%。在另一个实施例中,%Sc+%Y+%REE高于0.052。在另一个实施例中,%Sc+%Y+%REE高于0.12。在另一个实施例中,%Sc+%Y+%REE高于0.22。在另一个实施例中,%Sc+%Y+%REE高于0.42。在另一个实施例中,%Sc+%Y+%REE高于0.82。在另一个实施例中,%Sc+%Y+%REE低于1.4。在另一个实施例中,%Sc+%Y+%REE低于0.96。在另一个实施例中,%Sc+%Y+%REE低于0.74。在另一个实施例中,%Sc+%Y+%REE低于0.48。在一个实施例中,粉末混合物包含%O。在另一个实施例中,混合物的%O高于8ppm。在另一个实施例中,混合物的%O高于22ppm。在另一个实施例中,混合物的%O高于110ppm。在另一个实施例中,混合物的%O高于210ppm。在另一个实施例中,混合物的%O高于510ppm。在另一个实施例中,混合物的%O高于1010ppm。在另一个实施例中,混合物的%O低于2990ppm。在另一个实施例中,混合物的%O低于1900ppm。在另一个实施例中,混合物的%O低于900ppm。在另一个实施例中,混合物的%O低于490ppm。在一些应用中,已经发现必须控制%O与%Y+%Sc或%Y或%Y+%Sc+%REE的总和之间的关系,以使最终组分具有最佳的机械性能(在本例中为百分比是原子百分比)。在一个实施例中,必须满足KYO1*atm%O

在一个实施例中,%C高于重量的0.31%。在另一个实施例中,%C高于重量的0.36%。在一个实施例中,%C低于重量的0.49%。在另一个实施例中,%C低于重量的0.28%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.16%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Mn低于重量的0.96%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.46%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.16%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.22%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.94%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.48%。在一个实施例中,%Cr高于重量的2.86%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的3.16%。在一个实施例中,%Cr低于重量的4.9%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的3.4%。在一个实施例中,%Mo高于重量的1.16%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的1.66%。在一个实施例中,%Mo低于重量的2.9%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的2.4%。在一个实施例中,%V高于重量的0.42%。在另一个实施例中,%V高于重量的0.61%。在一个实施例中,%V低于重量的0.98%。在另一个实施例中,%V低于重量的0.64%。在另一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%C:0.15-2.35;%Mn:0.10-2.5;%Si:0.10-1.0;%Cr:0.2-17.50;%Mo:0-1.4;%V:0-1;%W:0-2.2;%Ni:0-4.3;平衡铁和微量元素。在一个实施例中,%C高于重量的0.21%。在另一个实施例中,%C高于重量的0.42%。在一个实施例中,%C低于重量的1.94%。在另一个实施例中,%C低于重量的1.48%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.18%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Mn低于重量的1.96%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的1.46%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.16%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.22%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.94%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.48%。在一个实施例中,%Cr高于重量的0.56%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的1.12%。在一个实施例中,%Cr低于重量的9.8%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的6.4%。在一个实施例中,%Mo高于重量的0.17%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的0.56%。在一个实施例中,%Mo低于重量的0.9%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的0.68%。在一个实施例中,%V高于重量的0.12%。在另一个实施例中,%V高于重量的0.21%。在一个实施例中,%V低于重量的0.94%。在另一个实施例中,%V低于重量的0.59%。在一个实施例中,%W高于重量的0.18%。在另一个实施例中,%W高于重量的0.56%。在一个实施例中,%W低于重量的1.92%。在另一个实施例中,%W低于重量的1.44%。在一个实施例中,%Ni高于重量的0.02%。在另一个实施例中,%Ni高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Ni低于重量的3.9%。在另一个实施例中,%Ni低于重量的3.4%。在另一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%C:0-0.4;%Mn:0.1-1;%Si:0-0.8;%Cr:0-5.25;%Mo:0-1.0;%V:0-0.25;%Ni:0-4.25;%Al:0-1.25;平衡铁和微量元素。在一个实施例中,%C高于重量的0.08%。在另一个实施例中,%C高于重量的0.12%。在一个实施例中,%C低于重量的0.34%。在另一个实施例中,%C低于重量的0.29%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.18%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Mn低于重量的0.96%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.46%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.006%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.02%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.64%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.44%。在一个实施例中,%Cr高于重量的0.16%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的0.62%。在一个实施例中,%Cr低于重量的4.96%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的3.94%。在一个实施例中,%Mo高于重量的0.07%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Mo低于重量的0.84%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的0.64%。在一个实施例中,%V高于重量的0.02%。在另一个实施例中,%V高于重量的0.09%。在一个实施例中,%V低于重量的0.14%。在另一个实施例中,%V低于重量的0.09%。在一个实施例中,%Ni高于重量的0.12%。在另一个实施例中,%Ni高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Ni低于重量的3.9%。在另一个实施例中,%Ni低于重量的3.4%。在一个实施例中,%Al高于重量的0.02%。在另一个实施例中,%Al高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Al低于重量的0.94%。在另一个实施例中,%Al低于重量的0.46%。在另一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成之和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%C:0.77-1.40;%Si:0-0.70。%Cr:3.5-4.5;%Mo:3.2-10;%V:0.9-3.60;%W:0-18.70;%Co:0-10.50;平衡铁和微量元素。在一个实施例中,%C高于重量的0.91%。在另一个实施例中,%C高于重量的1.06%。在一个实施例中,%C低于重量的1.24%。在另一个实施例中,%C低于重量的0.94%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.06%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.44%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.34%。在一个实施例中,%Cr高于重量的3.86%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的4.06%。在一个实施例中,%Cr低于重量的4.34%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的4.24%。在一个实施例中,%Mo高于重量的3.6%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的4.2%。在一个实施例中,%Mo低于重量的8.4%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的7.8%。在一个实施例中,%V高于重量的1.08%。在另一个实施例中,%V高于重量的1.21%。在一个实施例中,%V低于重量的2.94%。在另一个实施例中,%V低于重量的2.44%。在一个实施例中,%W高于重量的0.31%。在另一个实施例中,%W高于重量的0.56%。在一个实施例中,%W低于重量的14.4%。在另一个实施例中,%W低于重量的9.4%。在一个实施例中,%Co高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Co高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Co低于重量的8.44%。在另一个实施例中,%Co低于重量的6.4%。在另一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成之和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%C:0.03(最大值);%Mn:0.1(最大值);%Si:0.1(最大值);%Mo:3.0-5.2;%Ni:18-19;%Co:0-12.5;%Ti:0-2;平衡铁和微量元素。在一个实施例中,%C高于重量的0.0001%。在另一个实施例中,%C高于重量的0.0003%。在一个实施例中,%C低于重量的0.01%。在另一个实施例中,%C低于重量的0.001%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.00001%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.0003%。在一个实施例中,%Mn低于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.008%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.00002%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.0004%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.011%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.004%。在一个实施例中,%Mo高于重量的3.52%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的4.12%。在一个实施例中,%Mo低于重量的4.94%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的4.44%。在一个实施例中,%Ni高于重量的18.26%。在另一个实施例中,%Ni高于重量的18.56%。在一个实施例中,%Ni低于重量的18.87%。在另一个实施例中,%Ni低于重量的18.73%。在一个实施例中,%Co高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Co高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Co低于重量的9.44%。在另一个实施例中,%Co低于重量的7.4%。在一个实施例中,%Ti高于重量的0.08%。在另一个实施例中,%Ti高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Ti低于重量的1.84%。在另一个实施例中,%Ti低于重量的1.44%。在另一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量%表示:%C:1.5-1.85;%Mn:0.15-0.5;%Si:0.15-0.45;%Cr:3.5-5.0;%Mo:0-6.75;%V:4.5-5.25;%W:11.5-13.00;%Co:0-5.25;平衡铁和微量元素。在一个实施例中,%C高于重量的1.56%。在另一个实施例中,%C高于重量的1.66%。在一个实施例中,%C低于重量的1.78%。在另一个实施例中,%C低于重量的1.74%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.21%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Mn低于重量的0.41%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.29%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.18%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.21%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.39%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.34%。在一个实施例中,%Cr高于重量的3.66%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的3.86%。在一个实施例中,%Cr低于重量的4.92%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的3.92%。在一个实施例中,%V高于重量的4.62%。在另一个实施例中,%V高于重量的4.86%。在一个实施例中,%V低于重量的5.18%。在另一个实施例中,%V低于重量的4.94%。在一个实施例中,%W高于重量的11.61%。在另一个实施例中,%W高于重量的11.86%。在一个实施例中,%W低于重量的12.94%。在另一个实施例中,%W低于重量的12.48%。在一个实施例中,%Co高于重量的0.1%。在另一个实施例中,%Co高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Co低于重量的4.44%。在另一个实施例中,%Co低于重量的3.4%。在另一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%C:0-0.6;%Mn:0-1.5;%Si:0-1;%Cr:11.5-17.5;%Mo:0-1.5;%V:0-0.2;%Ni:0-6.0;平衡铁和微量元素。在一个实施例中,%C高于重量的0.02%。在另一个实施例中,%C高于重量的0.12%。在一个实施例中,%C低于重量的0.48%。在另一个实施例中,%C低于重量的0.44%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Mn低于重量的1.22%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.93%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.08%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.11%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.89%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.46%。在一个实施例中,%Cr高于重量的11.86%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的12.56%。在一个实施例中,%Cr低于重量的16.94%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的14.96%。在一个实施例中,%Mo高于重量的0.09%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的0.28%。在一个实施例中,%Mo低于重量的1.22%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的0.94%。在一个实施例中,%V高于重量的0.0018%。在另一个实施例中,%V高于重量的0.009%。在一个实施例中,%V低于重量的0.14%。在另一个实施例中,%V低于重量的0.09%。在一个实施例中,%Ni高于重量的0.09%。在另一个实施例中,%Ni高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Ni低于重量的4.48%。在另一个实施例中,%Ni低于重量的3.92%。在另一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量%表示:C:0.015(最大值);Mn:0.5-1.25;Si:0.2-1;Cr:11-18;Mo:0-3.25;Ni:3.0-9.5;Ti:0-1.40;Al:0-1.5;Cu:0-5;平衡铁和微量元素。在一个实施例中,%C高于重量的0.002%。在另一个实施例中,%C高于重量的0.0036%。在一个实施例中,%C低于重量的0.001%。在另一个实施例中,%C低于重量的0.003%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.61%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.77%。在一个实施例中,%Mn低于重量的1.18%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.96%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.28%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.31%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.89%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.46%。在一个实施例中,%Cr高于重量的11.58%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的12.62%。在一个实施例中,%Cr低于重量的16.92%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的14.92%。在一个实施例中,%Mo高于重量的0.19%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的0.28%。在一个实施例中,%Mo低于重量的2.82%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的1.88%。在一个实施例中,%Ni高于重量的3.64%。在另一个实施例中,%Ni高于重量的5.62%。在一个实施例中,%Ni低于重量的8.82%。在另一个实施例中,%Ni低于重量的8.21%。在一个实施例中,%Ti高于重量的0.08%。在另一个实施例中,%Ti高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Ti低于重量的1.34%。在另一个实施例中,%Ti低于重量的1.22%。在一个实施例中,%Al高于重量的0.06%。在另一个实施例中,%Al高于重量的0.14%。在一个实施例中,%Al低于重量的1.24%。在另一个实施例中,%Al低于重量的1.12%。在一个实施例中,%Cu高于重量的0.09%。在另一个实施例中,%Cu高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Cu低于重量的4.38%。在另一个实施例中,%Cu低于重量的3.82%。在一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%Mg:0.006-10.6;%Si:0.006-23;%Ti:0.002-0.35;%Cr:0.01-0.40;%Mn:0.002-1.8;%Fe:0.006-1.5;%Ni:0-3.0;%Cu:0.006-10.7;%Zn:0.006-7.8;%Sn:0-7;%Zr:0-0.5;平衡铝(%Al)和微量元素。.在一个实施例中,%Mg高于重量的0.009%。在另一个实施例中,%Mg高于重量的1.62%。在一个实施例中,%Mg低于重量的8.38%。在另一个实施例中,%Mg低于重量的4.82%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.02%。在另一个实施例中,%Si高于重量的1.64%。在一个实施例中,%Si低于重量的19.8%。在另一个实施例中,%Si低于重量的9.8%。在一个实施例中,%Ti高于重量的0.008%。在另一个实施例中,%Ti高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Ti低于重量的0.29%。在另一个实施例中,%Ti低于重量的0.24%。在一个实施例中,%Cr高于重量的0.03%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Cr低于重量的0.34%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的0.23%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.21%。在一个实施例中,%Mn低于重量的1.38%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.96%。在一个实施例中,%Fe高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Fe高于重量的0.57%。在一个实施例中,%Fe低于重量的1.38%。在另一个实施例中,%Fe低于重量的0.96%。在一个实施例中,%Ni高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Ni高于重量的0.41%。在一个实施例中,%Ni低于重量的2.46%。在另一个实施例中,%Ni低于重量的1.92%。在一个实施例中,%Cu高于重量的0.08%。在另一个实施例中,%Cu高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Cu低于重量的8.38%。在另一个实施例中,%Cu低于重量的4.82%。在一个实施例中,%Zn高于重量的0.09%。在另一个实施例中,%Zn高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Zn低于重量的6.38%。在另一个实施例中,%Zn低于重量的3.82%。在一个实施例中,%Sn高于重量的0.001%。在另一个实施例中,%Sn高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Sn低于重量的4.38%。在另一个实施例中,%Sn低于重量的3.42%。在一个实施例中,%Zr高于重量的0.009%。在另一个实施例中,%Zr高于重量的0.06%。在一个实施例中,%Zr低于重量的0.38%。在另一个实施例中,%Zr低于重量的0.24%。在一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:Zn:0-40;Ni:0-31;Al:0-13;Sn:0-10;Fe:0-5.5;Si:0-4;Pb:0-4;Mn:0-3;Co:0-2.7;Be:0-2.75;Cr:0-1;平衡铜(%Cu)和微量元素。在一个实施例中,%Zn高于重量的0.29%。在另一个实施例中,%Zn高于重量的1.26%。在一个实施例中,%Zn低于重量的26.38%。在另一个实施例中,%Zn低于重量的13.42%。在一个实施例中,%Ni高于重量的0.1%。在另一个实施例中,%Ni高于重量的2.61%。在一个实施例中,%Ni低于重量的24.46%。在另一个实施例中,%Ni低于重量的16.92%。在一个实施例中,%Al高于重量的0.6%。在另一个实施例中,%Al高于重量的2.14%。在一个实施例中,%Al低于重量的8.24%。在另一个实施例中,%Al低于重量的5.12%。在一个实施例中,%Sn高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Sn高于重量的0.32%。在一个实施例中,%Sn低于重量的6.38%。在另一个实施例中,%Sn低于重量的4.42%。在一个实施例中,%Fe高于重量的0.1%。在另一个实施例中,%Fe高于重量的0.67%。在一个实施例中,%Fe低于重量的3.38%。在另一个实施例中,%Fe低于重量的2.96%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.2%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.64%。在一个实施例中,%Si低于重量的2.8%。在另一个实施例中,%Si低于重量的1.8%。在一个实施例中,%Pb高于重量的0.002%。在另一个实施例中,%Pb高于重量的0.4%。在一个实施例中,%Pb低于重量的2.8%。在另一个实施例中,%Pb低于重量的1.4%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.001%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Mn低于重量的2.38%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.94%。在一个实施例中,%Co高于重量的0.0001%。在另一个实施例中,%Co高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Co低于重量的2.18%。在另一个实施例中,%Co低于重量的0.84%。在一个实施例中,%Be高于重量的0.0006%。在另一个实施例中,%Be高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Be低于重量的1.84%。在另一个实施例中,%Be低于重量的0.44%。在一个实施例中,%Cr高于重量的0.003%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的0.22%。在一个实施例中,%Cr低于重量的0.44%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的0.19%。在一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%Be:0.15-3.0;%Co:0-3;%Ni:0-2.2;%Pb:0-0.6;%Fe:0-0.25;%Si:0-0.35;%Sn:0-0.25,%Zr 0-0.5;平衡铜(%Cu)和微量元素。.在一个实施例中,%Be高于重量的0.21%。在另一个实施例中,%Be高于重量的0.52%。在一个实施例中,%Be低于重量的2.44%。在另一个实施例中,%Be低于重量的1.44%。在一个实施例中,%Co高于重量的0.001%。在另一个实施例中,%Co高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Co低于重量的2.18%。在另一个实施例中,%Co低于重量的0.84%。在一个实施例中,%Ni高于重量的0.001%。在另一个实施例中,%Ni高于重量的0.61%。在一个实施例中,%Ni低于重量的1.46%。在另一个实施例中,%Ni低于重量的0.92%。在一个实施例中,%Pb高于重量的0.009%。在另一个实施例中,%Pb高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Pb低于重量的0.48%。在另一个实施例中,%Pb低于重量的0.29%。在一个实施例中,%Fe高于重量的0.001%。在另一个实施例中,%Fe高于重量的0.09%。在一个实施例中,%Fe低于重量的0.19%。在另一个实施例中,%Fe低于重量的0.14%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.002%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.04%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.24%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.09%。在一个实施例中,%Sn高于重量的0.001%。在另一个实施例中,%Sn高于重量的0.03%。在一个实施例中,%Sn低于重量的0.23%。在另一个实施例中,%Sn低于重量的0.08%。在一个实施例中,%Zr高于重量的0.009%。在另一个实施例中,%Zr高于重量的0.08%。在一个实施例中,%Zr低于重量的0.38%。在另一个实施例中,%Zr低于重量的0.19%。在一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%Cr:9-33;%W:0-26;%Mo:0-29;%C:0-3.5;%Fe:0-9;%Ni:0-35;%Si:0-3.9;%Mn:0-2.5;%B:0-1;%V:0-4.2;%Nb/%Ta:0-5.5,平衡钴(%Co)和微量元素。在一个实施例中,%Cr高于重量的12.6%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的16.6%。在一个实施例中,%Cr低于重量的24.8%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的14.9%。在一个实施例中,%W高于重量的2.64%。在另一个实施例中,%W高于重量的8.6%。在一个实施例中,%W低于重量的19.8%。在另一个实施例中,%W低于重量的12.9%。在一个实施例中,%Mo高于重量的3.16%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的10.6%。在一个实施例中,%Mo低于重量的19.8%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的13.9%。在一个实施例中,%C高于重量的0.001%。在另一个实施例中,%C高于重量的0.02%。在一个实施例中,%C低于重量的1.88%。在另一个实施例中,%C低于重量的0.88%。在一个实施例中,%Fe高于重量的0.1%。在另一个实施例中,%Fe高于重量的0.59%。在一个实施例中,%Fe低于重量的6.8%。在另一个实施例中,%Fe低于重量的4.42%。在一个实施例中,%Ni高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Ni高于重量的1.26%。在一个实施例中,%Ni低于重量的18.8%。在另一个实施例中,%Ni低于重量的9.8%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.02%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.09%。在一个实施例中,%Si低于重量的1.94%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.94%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.0001%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Mn低于重量的2.18%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.88%。在一个实施例中,%B高于重量的0.0001%。在另一个实施例中,%B高于重量的0.006%。在一个实施例中,%B低于重量的0.42%。在另一个实施例中,%B低于重量的0.18%。在一个实施例中,%V高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%V高于重量的0.26%。在一个实施例中,%V低于重量的2.42%。在另一个实施例中,%V低于重量的1.48%。在一个实施例中,%Nb/%Ta高于重量的0.01%。在另一个实施例中,%Nb/%Ta高于重量的0.26%。在一个实施例中,%Nb/%Ta低于重量的1.42%。在另一个实施例中,%Nb/%Ta低于重量的0.88%。在一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%Fe:0-42;%Cu:0-34;%Cr:0-31;%Mo:0-24;%Co:0-18;%W:0-14;%Nb:0-5.5;%Mn:0-5.25;%Al:0-5;Ti:0-3;%Zn:0-1;%Si:0-1;%C:0-0.3;%S:0.01以下;平衡镍(%Ni)和微量元素。在一个实施例中,%Fe高于重量的1.64%。在另一个实施例中,%Fe高于重量的4.58%。在一个实施例中,%Fe低于重量的26.8%。在另一个实施例中,%Fe低于重量的14.42%。在一个实施例中,%Cu高于重量的1.14%。在另一个实施例中,%Cu高于重量的2.58%。在一个实施例中,%Cu低于重量的16.8%。在另一个实施例中,%Cu低于重量的9.42%。在一个实施例中,%Cr高于重量的0.64%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的3.58%。在一个实施例中,%Cr低于重量的14.8%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的6.42%。在一个实施例中,%Mo高于重量的1.12%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的4.58%。在一个实施例中,%Mo低于重量的12.8%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的4.42%。在一个实施例中,%Co高于重量的0.12%。在另一个实施例中,%Co高于重量的1.58%。在一个实施例中,%Co低于重量的9.8%。在另一个实施例中,%Co低于重量的3.42%。在一个实施例中,%W高于重量的0.22%。在另一个实施例中,%W高于重量的1.58%。在一个实施例中,%W低于重量的9.8%。在另一个实施例中,%W低于重量的4.42%。在一个实施例中,%Nb高于重量的0.002%。在另一个实施例中,%Nb高于重量的0.58%。在一个实施例中,%Nb低于重量的3.8%。在另一个实施例中,%Nb低于重量的1.42%。在一个实施例中,%Al高于重量的0.002%。在另一个实施例中,%Al高于重量的0.28%。在一个实施例中,%Al低于重量的3.4%。在另一个实施例中,%Al低于重量的1.42%。在一个实施例中,%Ti高于重量的0.006%。在另一个实施例中,%Ti高于重量的0.18%。在一个实施例中,%Ti低于重量的3.8%。在另一个实施例中,%Ti低于重量的1.22%。在一个实施例中,%Zn高于重量的0.009%。在另一个实施例中,%Zn高于重量的0.08%。在一个实施例中,%Zn低于重量的0.68%。在另一个实施例中,%Zn低于重量的0.19%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.09%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.14%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.48%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.19%。在一个实施例中,%C高于重量的0.02%。在另一个实施例中,%C高于重量的0.09%。在一个实施例中,%C低于重量的0.19%。在另一个实施例中,%C低于重量的0.12%。在一个实施例中,%S高于重量的0.0002%。在另一个实施例中,%S高于重量的0.0004%。在一个实施例中,%S低于重量的0.009%。在另一个实施例中,%S低于重量的0.0009%。在一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%V:0-14.5;%Mo:0-13;%Cr:0-12;%Sn:0-11.5;%Al:0-8;%Mn:0-8;%Zr:0-7.5;%Cu:0-3;%Nb:0-2.5;Fe:0-2.5;%Ta:0-1.5;%Si:0-0.5;%C:0.1(最大值);%N:0.05(最大值);%O:0.2(最大值);H:0.03(最大值);平衡钛(%Ti)和微量元素。在一个实施例中,%V高于重量的0.02%。在另一个实施例中,%V高于重量的0.68%。在一个实施例中,%V低于重量的9.8%。在另一个实施例中,%V低于重量的4.42%。在一个实施例中,%Mo高于重量的0.36%。在另一个实施例中,%Mo高于重量的2.68%。在一个实施例中,%Mo低于重量的8.8%。在另一个实施例中,%Mo低于重量的6.42%。在一个实施例中,%Cr高于重量的0.16%。在另一个实施例中,%Cr高于重量的3.68%。在一个实施例中,%Cr低于重量的9.8%。在另一个实施例中,%Cr低于重量的4.42%。在一个实施例中,%Sn高于重量的0.06%。在另一个实施例中,%Sn高于重量的0.62%。在一个实施例中,%Sn低于重量的6.8%。在另一个实施例中,%Sn低于重量的2.42%。在一个实施例中,%Al高于重量的0.006%。在另一个实施例中,%Al高于重量的0.42%。在一个实施例中,%Al低于重量的4.8%。在另一个实施例中,%Al低于重量的2.42%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.02%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Mn低于重量的6.8%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的4.42%。在一个实施例中,%Zr高于重量的0.008%。在另一个实施例中,%Zr高于重量的0.02%。在一个实施例中,%Zr低于重量的4.8%。在另一个实施例中,%Zr低于重量的2.42%。在一个实施例中,%Cu高于重量的0.0008%。在另一个实施例中,%Cu高于重量的0.06%。在一个实施例中,%Cu低于重量的1.8%。在另一个实施例中,%Cu低于重量的0.42%。在一个实施例中,%Nb高于重量的0.0009%。在另一个实施例中,%Nb高于重量的0.02%。在一个实施例中,%Nb低于重量的0.64%。在另一个实施例中,%Nb低于重量的0.42%。在一个实施例中,%Fe高于重量的0.009%。在另一个实施例中,%Fe高于重量的0.04%。在一个实施例中,%Fe低于重量的1.64%。在另一个实施例中,%Fe低于重量的0.92%。在一个实施例中,%Ta高于重量的0.0007%。在另一个实施例中,%Ta高于重量的0.002%。在一个实施例中,%Ta低于重量的0.44%。在另一个实施例中,%Ta低于重量的0.19%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.0001%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.02%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.34%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.09%。在一个实施例中,%C高于重量的0.00001%。在另一个实施例中,%C高于重量的0.002%。在一个实施例中,%C低于重量的0.03%。在另一个实施例中,%C低于重量的0.09%。在一个实施例中,%N高于重量的0.000001%。在另一个实施例中,%N高于重量的0.0002%。在一个实施例中,%N低于重量的0.003%。在另一个实施例中,%N低于重量的0.008%。在一个实施例中,%O高于重量的0.00002%。在另一个实施例中,%O高于重量的0.001%。在一个实施例中,%O低于重量的0.04%。在另一个实施例中,%O低于重量的0.09%。在一个实施例中,%H高于重量的0.000001%。在另一个实施例中,%H高于重量的0.0002%。在一个实施例中,%H低于重量的0.003%。在另一个实施例中,%H低于重量的0.008%。在一个实施例中,粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比均以重量百分比表示:%Al:0-10,%Zn:0-6;%Y:0-5.2;%Cu:0-3;%Ag:0-2.5,%Th:0-3.3;%Si:0-1.1;%Mn:0-0.75;平衡镁(%Mg)和微量元素。在一个实施例中,%Al高于重量的0.2%。在另一个实施例中,%Al高于重量的1.68%。在一个实施例中,%Al低于重量的7.8%。在另一个实施例中,%Al低于重量的4.42%。在一个实施例中,%Zn高于重量的0.04%。在另一个实施例中,%Zn高于重量的0.16%。在一个实施例中,%Zn低于重量的4.8%。在另一个实施例中,%Zn低于重量的2.34%。在一个实施例中,%Y高于重量的0.26%。在另一个实施例中,%Y高于重量的0.56%。在一个实施例中,%Y低于重量的3.8%。在另一个实施例中,%Y低于重量的2.44%。在一个实施例中,%Cu高于重量的0.06%。在另一个实施例中,%Cu高于重量的0.12%。在一个实施例中,%Cu低于重量的1.8%。在另一个实施例中,%Cu低于重量的1.44%。在一个实施例中,%Ag高于重量的0.008%。在另一个实施例中,%Ag高于重量的0.0.09%。在一个实施例中,%Ag低于重量的0.8%。在另一个实施例中,%Ag低于重量的0.44%。在一个实施例中,%Th高于重量的0.006%。在另一个实施例中,%Th高于重量的0.02%。在一个实施例中,%Th低于重量的0.84%。在另一个实施例中,%Th低于重量的0.44%。在一个实施例中,%Si高于重量的0.06%。在另一个实施例中,%Si高于重量的0.2%。在一个实施例中,%Si低于重量的0.44%。在另一个实施例中,%Si低于重量的0.24%。在一个实施例中,%Mn高于重量的0.004%。在另一个实施例中,%Mn高于重量的0.02%。在一个实施例中,%Mn低于重量的0.44%。在另一个实施例中,%Mn低于重量的0.14%。已经看到,对于某些应用,将本申请用于其中金属不是体积百分比中的主要元素的材料具有意义。一些对于耐磨性要求非常高的应用可以受益于具有高浓度的耐磨颗粒的粉末混合物。在一个实施例中,本发明的粉末混合物包含高含量的耐磨颗粒。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含碳化物。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含氮化物。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含氧化物。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含碳化钨。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含碳化钽。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含碳化钼。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含碳化铌。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含碳化铬。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含碳化钒。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含氮化钛。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含碳化硅。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含碳化硼。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含金刚石。在一个实施例中,高耐磨性颗粒包含氧化铝。在一个实施例中,高耐磨性颗粒的高浓度为按体积计62%以上。在一个实施例中,高耐磨性颗粒的高浓度为按体积计72%以上。在一个实施例中,高耐磨性颗粒的高浓度为按体积计82%以上。在一个实施例中,高耐磨性颗粒的高浓度为按体积计93%以上。在一个实施例中,高耐磨性颗粒的高浓度为98体积%以下。在一个实施例中,高耐磨性颗粒的高浓度为94体积%以下。在一个实施例中,高耐磨性颗粒的高浓度为88体积%以下。在一个实施例中,高耐磨性颗粒的高浓度为78体积%以下。在一个实施例中,其余是本文件中描述的金属合金之一。在一个实施例中,其余为低合金金属。在一个实施例中,低合金金属是具有大量主要元素的金属。在一个实施例中,主要元素的大含量为重量的72%以上。在一个实施例中,主要元素的大含量为重量的72%以上。在一个实施例中,主要元素的大含量为重量的82%以上。在一个实施例中,主要元素的大含量为重量的92%以上。在一个实施例中,主要元素的大含量为重量的96%以上。在一个实施例中,主要元素是钴(%Co)。在一个实施例中,主要元素是镍(%Ni)。在一个实施例中,主要元素是钼(%Mo)。在一个实施例中,主要元素是铁(%Fe)。在一个实施例中,主要元素是铜(%Cu)。在一个实施例中,耐磨颗粒的D50为15微米或更小。在一个实施例中,耐磨颗粒的D50为9微米或更小。在一个实施例中,耐磨颗粒的D50为4.8微米或更小。在一个实施例中,耐磨颗粒的D50为1.8微米或更小。在一个实施例中,耐磨颗粒具有0.01微米或更大的D50。在一个实施例中,耐磨颗粒具有0.1微米或更大的D50。在一个实施例中,耐磨颗粒具有0.5微米或更大的D50。在一个实施例中,耐磨颗粒具有1.2微米或更大的D50。在一个实施例中,耐磨颗粒具有3.2微米或更大的D50。在一个实施例中,将P1的组成分成2种或更多种粉末(所有这些另外的粉末的组成的重量-通过重量分数之和,与P1的组成一致)。在一个实施例中,P1被具有相同总体组成的2种或更多种附加粉末取代。在一个实施例中,使用P1和具有相同整体组成的其他粉末。在一个实施例中,将P2的组成分成2种或更多种粉末(所有这些另外的粉末的组成的重量-通过重量分数之和,与P2的组成一致)。在一个实施例中,P2被具有相同总体组成的2种或更多种附加粉末取代。在一个实施例中,使用P2和具有相同整体组成的其他粉末。在一个实施例中,将P3的组成分成2种或更多种粉末(所有这些另外的粉末的组成的重量-通过重量分数之和,与P3的组成一致)。在一个实施例中,P3被具有相同总体组成的2种或更多种附加粉末取代。在一个实施例中,使用P3和具有相同整体组成的其他粉末。在一个实施例中,将P4的组成分成2种或更多种粉末(所有这些另外的粉末的组成的重量-通过重量分数之和,与P4的组成一致)。在一个实施例中,P4被具有相同总体组成的2种或更多种附加粉末取代。在一个实施例中,使用P4和具有相同整体组成的其他粉末。在一个实施例中,将P5的组成分成2种或更多种粉末(所有这些另外的粉末的组成的重量-通过重量分数之和,与P5的组成一致)。在一个实施例中,P1被具有相同总体组成的2种或更多种附加粉末取代。在一个实施例中,使用P5和具有相同整体组成的其他粉末。在一个实施例中,另外的粉末是铁合金。在另一个实施例中,另外的粉末是包含两种元素的合金。在另一个实施例中,另外的粉末是包含三个元素的合金。在另一个实施例中,另外的粉末是包含至少四个元素的合金。在一些应用中,用于获得粉末的技术可能是相关的。在一个实施例中,通过气体雾化获得粉末。在另一个实施例中,通过水雾化获得粉末。在另一个实施例中,粉末是通过机械研磨获得的。在另一个实施例中,粉末通过氧化物还原获得。在另一个实施例中,粉末通过羰基分解获得。在一个实施例中,混合物中至少两种粉末的球形度之间存在相当大的差异。在一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有大于90%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有大于92%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有大于95%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有大于99%的球形度。在一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有低于89%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有低于83%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有低于79%的球形度。在另一个实施例中,混合物中的至少一种粉末具有低于69%的球形度。在一些应用中,当粉末的球形度为百分比(%)时,首选至少两种粉末的球形度之间存在一定差异的混合物。在一个实施例中,混合物的至少两种粉末的球度差异为5%以上。在另一个实施例中,其为12%以上。在另一个实施例中,其为22%以上。在另一个实施例中,其为52%以上。粉末的球形度是指无量纲参数,其定义为具有与颗粒相同体积的球体的表面积与颗粒的表面积之比。在一个实施例中,粉末是混合物中的相关粉末(如文中所述)。在一个实施例中,通过动态图像分析来确定颗粒的球形度。在一个实施例中,通过光散射衍射来测量球形度。在一个实施例中,在本文中的任何地方,“更多”是指当将元素重量较高含量的粉末(例如P3)除以元素重量含量较低的粉末(例如P1)可得到1.06或更高的结果。在另一个实施例中,获得的结果是1.12以上。在另一个实施例中,获得的结果是1.16以上。在另一个实施例中,获得的结果是1.22以上。在另一个实施例中,获得的结果是1.32以上。在另一个实施例中,获得的结果是1.42以上。在另一个实施例中,获得的结果是1.52以上。在替代实施例中,实质上更多是1.06倍以上,1.12倍以上,1.16倍以上,1.22倍以上,1.32倍以上,1.42倍以上,甚至1.52倍以上。在一个实施例中,在文段中描述的任何混合物中,P1的尺寸都比P2大得多。在一个实施例中,在文中描述的任何混合物中,P1的尺寸都比P3大得多。在一个实施例中,在本文中描述的任何混合物中,P1的尺寸都比P3和P4的尺寸大得多。在一个实施例中,在本文中描述的任何混合物中,P1的尺寸都比P3,P4和P5大得多。在一个实施例中,尺寸上的相当大意味着D50至少大52%。在另一个实施例中,尺寸大得多意味着D50大至少152%。在另一个实施例中,尺寸大得多意味着D50大至少252%。在另一个实施例中,尺寸大得多意味着D50大至少352%。在另一个实施例中,尺寸大得多意味着D50大至少452%。在另一个实施例中,尺寸大得多意味着D50大至少752%。在一个实施例中,P1具有补偿的大小。在一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着它具有16微米或更大的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着它具有46微米或更大的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着它具有86微米或更大的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着它具有160微米或更大的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着它具有220微米或更大的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着它具有320微米或更大的D50。在一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有990微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有790微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有590微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有490微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有390微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有290微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有190微米或更小的D50。对于某些应用,例如当不同粉末之间的成分差异非常大时,最好使用较小的P1尺寸。在一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着它具有1.2微米或更大的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其D50为3.2微米或更大。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其D50为6微米或更大。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其D50为12微米或更大。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其D50为26微米或更大。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其D50为36微米或更大。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着它具有290微米或更小的D50。在一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有148微米或更小的D50。在一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有69微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有49微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有39微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有29微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有19微米或更小的D50。在另一个实施例中,P1的补偿尺寸意味着其具有9微米或更小的D50。在一个实施例中,P2具有补偿的大小。在一个实施例中,P3具有补偿的大小。在一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着它具有1.2微米或更大的D50。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其D50为3.2微米或更大。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其D50为6微米或更大。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其D50为12微米或更大。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其D50为26微米或更大。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其D50为36微米或更大。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着它具有290微米或更小的D50。在一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其具有90微米或更小的D50。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其具有69微米或更小的D50。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其具有59微米或更小的D50。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其具有39微米或更小的D50。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其具有19微米或更小的D50。在另一个实施例中,P2和/或P3的补偿尺寸意味着其具有9微米或更小的D50。在一个实施例中,以上公开的D50值是指在粒径的累积分布中样品体积的50%由较小的颗粒组成时的粒径。在一个实施例中,以上公开的D50值是指在粒径的累积分布中样品体积的50%由较小的颗粒组成并且根据ISO 13320-2009通过激光衍射测量的粒径。在一个替代实施例中,以上公开的D50值是指在粒径的累积分布中,样品质量的50%由较小的颗粒组成的粒径。在一个替代实施例中,以上公开的D50值是指样品的质量的50%由粒径累积分布中的较小颗粒组成的粒径,并根据ISO 13320-2009通过激光衍射进行测量。

在一些应用中,将一些耐磨颗粒添加到粉末混合物中具有意义。这也可以应用于本文中开发的材料和所述的新型粉末混合物。在一个实施例中,在填充模具之前将耐磨颗粒掺入粉末混合物中(在步骤b)中填充模具(在步骤a中提供)。在一个实施例中,在填充模具之前,将适量的细耐磨颗粒混合在粉末混合物中。在一个实施例中,适量是体积的0.012%以上。在另一个实施例中,适量为体积的0.12%以上。在另一个实施例中,适量为体积的0.62%以上。在另一个实施例中,适量为体积的1.2%以上。在另一个实施例中,适量为体积的3.2%以上。在另一个实施例中,适量为体积的6%以上。在另一个实施例中,适量为体积的11%以上。在一个实施例中,适量是体积的19%以下。在另一个实施例中,适量为体积的14%以下。在另一个实施例中,适量为体积的16%以下。在另一个实施例中,适量为体积的9%以下。在另一个实施例中,适量为体积的4%以下。在另一个实施例中,适量为体积的0.9%以下。在一个实施例中,精细耐磨性的平均D50为49微米或更小。在另一个实施例中,精细耐磨性的平均D50为19微米或更小。在另一个实施例中,精细耐磨性的平均D50为9微米或更小。在另一个实施例中,精细耐磨性的平均D50为4微米或更小。在另一个实施例中,精细耐磨性的平均D50为1.9微米或更小。在另一个实施例中,精细耐磨性的平均D50为0.9微米或更小。在另一个实施例中,精细耐磨性的平均D50为0.4微米或更小。在一个实施例中,D50指的是在累积粒径分布中,样品体积的50%由较小的颗粒组成的粒径。在一个实施例中,D50是指在粒径的累积分布中,样品体积的50%由较小的颗粒组成的粒径,并根据ISO 13320-2009通过激光衍射法进行测量。在一个替代实施例中,D50指的是在粒径的累积分布中样品质量的50%由较小的颗粒组成的粒径。在一个替代实施例中,D50指的是在颗粒的累积分布中,样品质量的50%由较小的颗粒组成的颗粒尺寸,并根据ISO 13320-2009通过激光衍射法进行测量。在一个实施例中,精细耐磨性是指所有颗粒都通过美国MESH网眼70。在另一个实施例中,精细耐磨性是指所有颗粒都通过美国MESH网眼170。在另一个实施例中,精细耐磨性是指所有颗粒都通过美国MESH网眼325。在另一个实施例中,精细耐磨性是指所有颗粒都通过美国MESH网眼550。在另一个实施例中,精细耐磨性是指所有颗粒都通过美国MESH网眼1750。在另一个实施例中,精细耐磨性是指所有颗粒都通过美国MESH网眼12000。在一个实施例中,耐磨性颗粒是氧化物。在一个实施例中,耐磨颗粒是碳化物。在另一个实施例中,耐磨颗粒是氮化物。在另一个实施例中,耐磨颗粒是硼化物。在一个实施例中,耐磨颗粒包含过渡金属。在一个实施例中,耐磨颗粒包含III B族的过渡金属。在一个实施例中,耐磨颗粒包含IV B族的过渡金属。在一个实施例中,耐磨颗粒包括钛。在一个实施例中,耐磨颗粒包含锆。在一个实施例中,耐磨颗粒包含V B基团的过渡金属。在一个实施例中,耐磨颗粒包含钒。在一个实施例中,耐磨颗粒包括铌。在一个实施例中,耐磨颗粒包含VIB基团的过渡金属。在一个实施例中,耐磨颗粒包括铬。在一个实施例中,耐磨颗粒包含钼。在一个实施例中,耐磨颗粒包括钨。在一个实施例中,耐磨颗粒包含VIII族的过渡金属。在一个实施例中,耐磨颗粒包括铁。

在一些应用中,步骤c)中模具的密封非常重要。在一些应用中,密封模具是非常重要的,即使施加高压,也不能让液体渗透进模具。在一个实施例中,来自步骤a)和b)的填充模具以无泄漏的方式密封,以免与密封模具外部的任何流体接触。在一个实施例中,将步骤a)和b)的填充模具以无泄漏的方式密封,以免与密封模具外部的任何液体接触。在一个实施例中,即使施加高压,来自步骤a)和b)的填充模具也以无泄漏的方式密封,以免与密封模具外部的任何流体接触。在一个实施例中,在这种情况下,高压为6MPa以上。在另一个实施例中,高压为56MPa以上。在另一个实施例中,高压为76MPa以上。在另一个实施例中,高压为106MPa以上。在另一个实施例中,高压为166MPa以上。在一个实施例中,即使施加非常高的压力,步骤a)和b)的填充模具也以无泄漏的方式被密封,以免与密封模具外部的任何流体发生任何接触。在一个实施例中,在这种情况下,非常高的压力为206MPa以上。在另一个实施例中,非常高的压力为266MPa以上。在另一个实施例中,非常高的压力为306MPa以上。在另一个实施例中,非常高的压力为506MPa以上。在另一个实施例中,非常高的压力为606MPa以上。在另一个实施例中,非常高的压力为706MPa以上。在一个实施例中,步骤a)和b)的填充模具以水密方式被密封。在另一个实施例中,步骤a)和b)的填充模具以气密方式密封。在另一个实施例中,步骤a)和b)的填充模具以油密方式密封。在另一个实施例中,步骤a)和b)的填充模具以气密方式密封。在另一个实施例中,步骤a)和b)的填充模具以绝对密封的方式被密封。在另一个实施例中,步骤a)和b)中的填充模具以细菌密封的方式密封。在另一个实施例中,步骤a)和b)的填充模具以痘病毒密封的方式密封。在另一个实施例中,将步骤a)和b)的填充模具以噬菌体-病毒密封的方式密封。在另一个实施例中,来自步骤a)和b)的填充模具以RNA-病毒密封的方式密封。在一个实施例中,紧密度的定义是根据Leybold GmbH的Cat.199号79_va.02。在一个实施例中,根据DIN-EN 1330-8确定泄漏率和/或真空密封性。在一个替代实施例中,根据DIN-EN 13185确定泄漏率和/或真空密封性。在另一个替代实施例中,根据DIN-EN 1779确定泄漏率和/或真空密封性。在一个实施例中,步骤a)和b)以真空密封的方式密封,泄漏率低。在一个实施例中,低泄漏率是0.9mbar·l/s以下。在另一个实施例中,低泄漏率是0.08mbar·l/s以下。在另一个实施例中,低泄漏率是0.008mbar·l/s以下。在另一个实施例中,低泄漏率是0.0008mbar·l/s以下。在另一个实施例中,低泄漏率是0.00009mbar·l/s以下。在另一个实施例中,低泄漏率是0.000009mbar·l/s以下。在一个实施例中,根据DIN-EN 1330-8确定以上公开的泄漏率和/或真空密封性值。在一个替代实施例中,根据DIN-EN 13185:2001确定以上公开的泄漏率和/或真空密封性值。在另一个替代实施例中,根据DIN-EN 1779:2011确定以上公开的泄漏率和/或真空密封性值。令人惊讶的是,作者发现,对于某些应用,过度的真空密封性会适得其反,并负面影响可获得的最终机械性能。在一个实施例中,低泄漏率是1.2·10

在一些应用中,有趣的是直接密封填充模具,甚至用涂层密封填充模具,或者甚至在已经进行真空的情况下用涂层密封填充模具,然后用对气体和蒸气渗透率低的聚合物材料膜密封涂层。在一个实施例中,对气体和蒸汽的低渗透率指190000ml/(m

在一个实施例中,在使用之前将对气体和蒸气膜的低渗透性和/或非常低的渗透性密封到具有一个开口的袋中。在一个实施例中,对气体和蒸汽膜的低渗透性和/或非常低的渗透性以保形形状密封到填充的模具。在一个实施例中,对气体和蒸汽膜的低渗透性和/或非常低的渗透性用粘合剂密封。在一个实施例中,对气体和蒸汽膜的低渗透性和/或非常低的渗透性是热密封的。在一个实施例中,在最终密封之前,将对气体和蒸汽膜的低渗透性和/或非常低的渗透性排空。

在一个实施例中,将膜用作真空容器,并产生890mbar以上的真空。在另一个实施例中,将该膜用作真空容器,并制得790mbar以上的真空。在另一个实施例中,将该膜用作真空容器,并制得490mbar以上的真空。在另一个实施例中,将该膜用作真空容器,并制得140mbar以上的真空。在另一个实施例中,将该膜用作真空容器,并产生90mbar以上的真空。在一些应用中,在以下步骤中在模具中具有受控的高真空度是有利的。在一个实施例中,使用膜作为真空密封容器,将受控的高真空施加到在步骤b)中填充的步骤b)中提供的模具。在一个实施例中,将受控的高真空施加到在步骤b)中填充的步骤b)中的模具,该步骤a)中提供的模具已经使用涂层作为真空密封容器进行了真空密封,并使用薄膜作为真空密封容器抽成包装容器。在一个实施例中,受控的高真空度为40mbar以下。在另一个实施例中,受控的高真空度为4mbar以下。在另一个实施例中,受控的高真空度为0.9mbar以下。在另一个实施例中,受控的高真空度为0.4mbar以下。在另一个实施例中,受控的高真空度为0.09mbar以下。在另一个实施例中,受控的高真空度为0.0009mbar以下。在一个实施例中,受控的高真空度为10

在一个实施例中,以上针对步骤c)所述的步骤中的至少一个重复不止一次。在一个实施例中,用对气体和蒸气具有低渗透性的聚合物材料膜进行一个以上的密封。

在某些特殊的实现方式中,步骤c)可以极大地简化并减少到封闭包含粉末的模具的过程中。在一个实施例中,步骤c)包括关闭在步骤a)中提供的并且在步骤b)中用盖填充的模具。在一个实施例中,步骤c)不需要施加真空。在一个实施例中,在步骤c)中,如上所述,施加涂层并且不暴露于真空。在一个实施例中,在步骤c)中,用包含聚合物的材料包裹模具。

在一些应用中,步骤d)非常关键。在一些应用中,重要的是要使用哪种方式施加压力,有些应用在施加压力具有敏感性,而另一些应用在达到最大压力时具有敏感性。对于某些应用,这些变量中的某些变量所产生的深远影响使作者感到惊讶。另一方面,一些应用程序对如何施加压力甚至达到压力水平并不具有敏感性。在一个实施例中,通过颗粒流化床向填充在b)中并填充在c)中的步骤a)中提供的模具施加压力。在一个实施例中,通过流体施加压力。在一个实施例中,通过包含水的流体施加压力。在一个实施例中,通过包含有机材料的流体施加压力。在一个实施例中,通过包含油的流体施加压力。在一个实施例中,通过包含植物油的流体施加压力。在一个实施例中,通过包含矿物油的流体施加压力。在一个实施例中,通过液体施加压力。在一个实施例中,通过气体施加压力。在一个实施例中,通过包括液体的流体施加压力。在一个实施例中,通过包含气体的流体施加压力。在一个实施例中,通过包含氩气的流体施加压力。在一个实施例中,通过包含氮气的流体施加压力。在一个实施例中,通过包含氦的流体施加压力。在一个实施例中,通过压缩空气施加压力。在一个实施例中,通过包含有机材料的气体施加压力。在一个实施例中,通过包含呈气态形式的有机材料的气体施加压力。在一个实施例中,通过包含氢的流体施加压力。在一个实施例中,当流体包括氩气,氮气,氦气和/或氢气时,它们为气态形式。在一个实施例中,当流体包括氩气,氮气,氦气和/或氢气时,它们为元素形式。在一个实施例中,将适量的最大压力施加到填充和密封的模具上。在一个实施例中,适量的最大压力在相关时间内施加到填充和密封的模具上。在一个实施例中,最大压力的正确量是12MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是105MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是155MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是170MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是185MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是205MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是260MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是302MPa以上。如上所述,在跳过步骤e)和f)时通常需要较高的压力,但在不跳过它们时,对于某些应用,使用更高的压力以获得更高的表观密度也具有意义。在一个实施例中,最大压力的正确量为410MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是510MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是601MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是655MPa以上。在另一个实施例中,最大压力的正确量是820MPa以上。令人惊讶的是,在一些应用中,步骤d)中过大的压力会导致内部缺陷,对于复杂和较大的几何形状则更是如此。在一个实施例中,最大压力的正确量为1900MPa以下。在另一个实施例中,最大压力的正确量为900MPa以下。在另一个实施例中,最大压力的正确量为690MPa以下。在另一个实施例中,最大压力的正确量为490MPa以下。在另一个实施例中,最大压力的正确量为390MPa以下。在另一个实施例中,最大压力的正确量为290MPa以下。在不同的实施例中,相关时间是至少1秒,至少4秒,至少12秒,至少19秒,至少56秒,至少4分钟,甚至至少6分钟。令人惊讶的是,如此低的压力导致本发明的某些粉末混合物的最终组分合理。在一些应用中,施加压力的方式对所获得的部件的稳健性有影响。在一个实施例中,以逐步的方式施加压力。在一个实施例中,第一步是在正确最大压力量的前20%内完成的。在另一个实施例中,第一步是在正确的最大压力的前15%内完成的。在另一个实施例中,第一步是在正确的最大压力的前10%内完成的。在一个实施例中,第一步是在正确的最大压力的前5%内完成的。在一个实施例中,第一步保持时间为至少2秒。在另一个实施例中,第一步保持时间为至少5秒。在另一个实施例中,第一步保持时间为至少15秒。在另一个实施例中,第一步保持时间为至少55秒。在另一个实施例中,第一步保持时间为至少5分钟。在一个实施例中,在第一步保持时间内,施加压力的变化为±5%以下。在一个实施例中,在第一步保持时间内,施加压力的变化为±15%以下。在另一个实施例中,在第一步保持时间内,施加压力的变化为±55%以下。在另一个实施例中,在第一步保持时间内,施加压力的变化为±75%以下。在一个实施例中,施压过程至少有两个步骤。在另一个实施例中,施压过程存在有3个步骤。在一个实施例中,压力以阶梯方式施加。当压力施加得太快时,某些应用会受到影响。在一个实施例中,在步骤d)中以足够低的速率施加压力。在一个实施例中,至少在初始拉伸内以足够低的速率施加压力。在一个实施例中,足够低的速率是980MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是98MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是9.8MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是0.98MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是0.098MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是0.009MPa/s以下。一些需要低速率的应用不能接受过低的速率。在一个实施例中,足够低的速率高于0.9MPa/h。在另一个实施例中,足够低的速率高于9MPa/h。在另一个实施例中,足够低的速率高于90MPa/h。在另一个实施例中,足够低的速率高于900MPa/h。在另一个实施例中,足够低的速率高于9000MPa/h。在一个实施例中,初始拉伸是正确量的最大压力的前5%。在另一个实施例中,初始拉伸是最大压力的正确量的前10%。在另一个实施例中,初始拉伸是最大压力的正确量的前25%。在另一个实施例中,初始拉伸是最大压力的正确量的前55%。在另一个实施例中,初始拉伸是最大压力的正确量的前100%。在一个实施例中,初始拉伸是前5MPa。在另一个实施例中,初始拉伸是前10MPa。在另一个实施例中,初始拉伸是前15MPa。在另一个实施例中,初始拉伸是前25MPa。在另一个实施例中,初始拉伸是前55MPa。实际上,某些应用受益于快速的压力速率,特别是在第一阶段。在一个实施例中,至少在初始拉伸内以足够高的速率施加压力(与上述相同)。在一个实施例中,足够高的速率是0.09MPa/s以上。在另一个实施例中,足够高的速率是0.9MPa/s以上。在另一个实施例中,足够高的速率是9MPa/s以上。在另一个实施例中,足够高的速率是9MPa/s以上。在另一个实施例中,足够高的速率是90MPa/s以上。在一些应用中,当用于施加压力的流体具有温度时,将密封且填充的模具引入压力施加装置可能具有意义。在一个实施例中,当用于施加压力的流体具有温度时,将密封且填充的模具引入到压力施加装置中。在一个实施例中,当用于施加压力的流体具有温度时,将密封且填充的模具引入压力施加装置中,但是确保在模具中的粉末变热之前施加至少一部分压力。在一个实施例中,当用于施加压力的流体具有温度时,将密封且填充的模具引入压力施加装置中,但是确保在模具中的粉末变热之前在步骤d)中施加压力。在一个实施例中,压力施加装置是能够以适当的速率将施加的压力升高到正确量的最大压力并且能够在步骤e)中达到期望温度的任何装置。在一个实施例中,压力施加装置是能够将施加的压力升高到正确量的最大压力的任何装置。在一个实施例中,压力施加装置是CIP。在另一个实施例中,压力施加装置是WIP-暖等静压。在另一个实施例中,压力施加装置是HIP。在一个实施例中,流体具有温度意味着它具有35℃或更高的温度。在另一个实施例中,流体具有温度意味着它具有45℃或更高的温度。在另一个实施例中,流体具有温度意味着它具有55℃或更高的温度。在另一个实施例中,流体具有温度意味着它具有75℃或更高的温度。在另一个实施例中,流体具有温度意味着它具有105℃或更高的温度。在另一个实施例中,流体具有温度意味着它具有155℃或更高的温度。在一个实施例中,粉末不变热意味着其平均温度为145℃或更低。在另一个实施例中,粉末不变热意味着其平均温度为95℃或更低。在另一个实施例中,粉末不变热意味着其平均温度为45℃或更低。在另一个实施例中,粉末不变热意味着其平均温度为35℃或更低。在一个实施例中,粉末变热意味着其平均温度大于35℃。在另一个实施例中,粉末变热意味着其平均温度大于45℃。在另一个实施例中,粉末变热意味着其平均温度大于95℃。在另一个实施例中,粉末变热意味着其平均温度大于145℃。

在一些应用中,已经发现必须用在步骤d)中施加到模具的最大压力和粉末的平均温度来很好地调节填充表观密度。在一个实施例中,以下规则在步骤d)中的某个时间点适用:

当MPID

当LLMPI≤MPID

当HLMPI≤MPID时:MAD+RFT3*MTI

其中:LLMPI,HLMPI,RFT1,LADT1,RFP1,LPT1,RFT2,LADT2,RFP2,LPT2,RFT3,LADT3,RFP3和LPT3是参数;

在一个实施例中,在上述规则中,不允许以下MPID值:HLMPI≤MPID。

在一个实施例中,在上述规则中,不允许以下MPID值:MPID

在一个实施例中,在上述规则中,不允许以下MPID值:HLMPI≤MPID

作者发现步骤d)对于许多应用而言尤为重要。实际上,这是非常违反直觉的。人们可能希望在升高模具温度之后施加压力的顺序会更好,因此会选择改变步骤e)和d),但是作者发现这样做会导致部件内部出现缺陷,其中一大原因是模具流入部件本身。对于一些简单的几何形状零件,这一问题首先可以通过引入保护性中间层进行校正,但是着只能防止一些内部缺陷,并且却不能获得做工精良的零件。对于某些应用,特别是当组件很小时,这种稳固性的缺乏必不会带来问题,但是对于本发明所追求的大多数应用来说,会造成一定的问题。

在一些应用中,步骤e)非常重要,必须正确控制相关参数的值。在一个实施例中,保持正确的压力水平的同时升高模具的温度。在一个实施例中,通过加热施加压力的流体来升高模具的温度。在一个实施例中,温度至少通过辐射升高。在一个实施例中,温度至少通过对流升高。在一个实施例中,温度至少通过传导来升高。在一个实施例中,模具的温度是指步骤a)中提供的模具的平均温度。在一个实施例中,模具的温度是指在步骤a)中提供并在步骤b)中填充的模具中包含的粉末的平均温度。在一个实施例中,模具的温度是指在模具上施加压力的流体的平均温度。在一个实施例中,模具的温度是指在模具上并且在模具或模具密封件的5mm以内的压力施加在模具上的流体的平均温度。在一个实施例中,模具的温度是指在模具上并且在模具或模具密封件的25mm以内的压力施加在模具上的流体的平均温度。在一个实施例中,模具的温度是指填充模具的重心处的温度。在一个实施例中,模具的温度是指在填充的模具的几何中心的温度(在步骤b中)。在一个实施例中,模具的温度升高到320K或更高。在另一个实施例中,模具的温度升高到350K以上。在另一个实施例中,模具的温度升高到380K以上。在另一个实施例中,模具的温度升高到400K以上。在另一个实施例中,模具的温度升高到430K以上。在另一个实施例中,模具的温度升高到480K以上。在一些应用中,重要的是要确保模具的温度不会过高。在一个实施例中,步骤e)中的模具温度保持在690K以下。在另一个实施例中,步骤e)中的模具温度保持在660K以下。在另一个实施例中,步骤e)中的模具温度保持在560K以下。在另一个实施例中,步骤e)中的模具温度保持在510K以下。在另一个实施例中,步骤e)中的模具温度保持在470K以下。在另一个实施例中,步骤e)中的模具温度保持在420K以下。在一些应用中,重要的是将步骤e)中的模具升高温度与步骤a)中提供的用于制造模具的材料相关联。在一个实施例中,模具的温度升高至模具材料的0.6*1.82MPa HDT(HDT为热变形温度)以上。在一个实施例中,模具的温度升高至模具材料的1.2*1.82MPa HDT或以上。在另一个实施例中,模具的温度升高到模具材料的1.6*1.82MPa HDT或以上。在一个实施例中,模具的温度升高至模具材料的0.6*0.455MPa HDT以上。在另一个实施例中,模具的温度升高至模具材料的1.4*0.455MPa HDT或以上。在另一个实施例中,模具的温度升高至模具材料的2.2*0.455MPa HDT或以上。在一个实施例中,在本发明的这个方面,利用以摄氏温度表示的温度来进行HDT的计算。在一个实施例中,在本发明的这一方面,利用以开尔文度表示的温度来进行HDT的计算。在一个实施例中,对于具有不同HDT的超过一个阶段的模具材料,取任何相关部件的最低值(根据本文其他地方的描述)。在一个实施例中,对于具有多于一个的具有不同的HDT的相的模具材料,取任何相关部分的最高值(根据本文上述术语)。在一个实施例中,对于具有不同HDT的超过一个阶段的模具材料,采用所有相关部分的平均值(根据本文上述术语)。在本文中,除非另有说明,否则平均值是指加权算术平均值,其中权重是体积分数。在一个实施例中,对于具有不同HDT的超过一个阶段的模具材料,取HDT最低模具的聚合相大部分(根据本文上述术语)所有组成部分的平均值。在一个实施例中,对于具有不同HDT的超过一个阶段的模具材料,取HDT最高模具的聚合相大部分(根据本文上述术语)所有组成部分的平均值。在一个实施例中,根据ISO 75-1:2013标准确定HDT。在一个替代实施例中,根据ASTM D648-07标准测试方法确定HDT的值。在一个实施例中,以50℃/h的加热速率确定HDT。在另一个替代实施例中,使用了在2018年1月29日在UL IDES Prospector塑料数据库中报告的最接近材料的HDT。在一个替代实施例中,将HDT替换为结晶或半结晶聚合物的熔融温度。在一个实施例中,在步骤e)中,模具的温度保持在具有最低熔点的相关粉末的0.73*Tm以下。在这种情况下,Tm是以开尔文为单位的绝对熔化温度。在另一个实施例中,在步骤e)中,模具的温度保持在具有最低熔点的相关粉末的0.48*Tm以下。在另一个实施例中,在步骤e)中,模具的温度保持在具有最低熔点的相关粉末的0.38*Tm以下。在另一个实施例中,在步骤e)中,模具的温度保持在具有最低熔点的相关粉末的0.24*Tm以下。在一个实施例中,在步骤e)中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.68*Tm以下。在另一个实施例中,在步骤e)中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.48*Tm以下。在另一个实施例中,在步骤e)中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.42*Tm以下。在另一个实施例中,在步骤e)中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.34*Tm以下。在另一个实施例中,在步骤e)中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.24*Tm以下。在一个实施例中,根据ASTM E794-06(2012)测量该文献中粉末材料的熔融温度。在替代实施例中,也可以通过DSC,DTA,甚至通过STA与DTA相结合,以非常简单的方式使用热重分析法或任何其他表征技术来测量熔融温度。在一个实施例中,这里采用步骤b)中描述的相关粉末的概念。在一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的2%或更多的量存在(考虑到填充模具的所有金属粉末)。在一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的5.5%或更高的量存在(考虑到填充模具的所有金属粉末)。在另一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的10.5%或更多的量存在。在另一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的15.5%或更多的量存在。在另一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的25.5%或更多的量存在。在另一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的55.5%或更多的量存在。在一个实施例中,仅存在一种相关的粉末,该粉末具有最高的重量百分比。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P1型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P2型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P3,P4或P5型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P3型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P4型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P5型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指步骤b)中描述的最硬的粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的最软的粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的具有低硬度的任何粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的具有高硬度的任何粉末。在步骤e)中,在保持合适的压力水平的同时升高模具的温度。在一个实施例中,正确的压力水平是指在步骤e)内施加到模具的最小压力。在一个实施例中,正确的压力水平是指在步骤e)内施加到模具的最大压力。在一个实施例中,正确的压力水平是指在步骤e)内施加到模具的任何压力。在一个实施例中,正确的压力水平是指在步骤e)内施加到模具的平均压力(时间加权)。在一个实施例中,正确的压力水平为0.5MPa以上。在另一个实施例中,正确的压力水平为5.5MPa以上。在另一个实施例中,正确的压力水平为10.5MPa以上。在另一个实施例中,正确的压力水平为21MPa以上。在另一个实施例中,正确的压力水平为105MPa以上。在另一个实施例中,正确的压力水平为160MPa以上。在另一个实施例中,正确的压力水平为215MPa以上。在一些应用中,已经发现在该步骤中过大的压力会导致变形。在一个实施例中,正确的压力水平为1300MPa以下。在另一个实施例中,正确的压力水平为990MPa以下。在另一个实施例中,正确的压力水平为860MPa以下。在另一个实施例中,正确的压力水平为790MPa以下。在另一个实施例中,正确的压力水平为490MPa以下。在另一个实施例中,正确的压力水平为390MPa以下。在另一个实施例中,正确的压力水平为290MPa以下。在另一个实施例中,正确的压力水平为190MPa以下。在另一个实施例中,正确的压力水平为90MPa以下。在另一个实施例中,正确的压力水平为39MPa以下。在一些应用中,有趣的是在步骤e)中,模具的最高温度与正确的压力水平之间保持一定的关系。在一个实施例中,将正确的压力水平保持在MSELP*[在步骤d)中模具的最高温度以℃表示]和MSEHP*[在步骤d)中模具的最高温度以℃表示]之间。在一个实施例中,MSELP为0.005。在另一个实施例中,MSELP为0.02。在另一个实施例中,MSELP为0.1。在另一个实施例中,MSELP为0.25。在另一个实施例中,MSELP为0.5。在一个实施例中,MSEHP为0.6。在另一个实施例中,MSEHP为1.0。在另一个实施例中,MSEHP为2.0。在另一个实施例中,MSEHP为4.0。在另一个实施例中,MSEHP为7.0。

本发明可用于获得复杂的几何形状,并且当它们由于已知的原因而具有内部特征时,同样适用。显然,过程窗口很小,并且通常取决于几何形状。对于复杂的几何形状,已经发现,对于达到指定的压力和温度水平,采用复杂的策略通常有助于获得无裂纹的组件。通用方法的步骤d)和e)。已经发现,除了实际水平外,施加压力和温度的方式还对最终部件可获得的精度以及某些几何形状的缺陷缺乏产生令人惊讶的强烈影响。一种这样的策略包括以阶梯方式施加压力和温度,其中水平与用于模具的至少一种聚合物材料的某些固有性质有关。在一个实施例中,使用以下步骤:

步骤A1:在保持足够低的温度的同时将压力升高到足够高的水平。

步骤B1:将温度升高到一定水平并在给定时间内保持在该水平。

步骤C1:将压力升高到一定水平并在给定时间内保持在该水平

步骤D1(可选):在不同的压力和温度水平下重复步骤B1,C1或两者重复一次或多次。

步骤E1(可选):在继续执行通用步骤e)之前,请确保压力和温度处于为通用步骤d)定义的水平。

在一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为55bar以上。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为105bar以上。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为155bar以上。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为455bar以上。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为655bar以上。在一些应用中,应限制高压水平。在一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为6400bar以下。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为1600bar以下。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为1200bar以下。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为840bar以下。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为2900bar以下。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为1900bar以下。在另一个实施例中,步骤A1中足够高的压力水平为990bar以下。在一个实施例中,步骤A1中足够低的温度水平是模具的聚合物的临界温度以下。在一个实施例中,步骤A1中的足够低的温度水平是模具的聚合物的临界温度的84%以下。在另一个实施例中,步骤A1中的足够低的温度水平是模具的聚合物的临界温度的75%以下。在一个实施例中,聚合物的临界温度是指1.82MPa的热变形温度(HDT)。在一个实施例中,聚合物的临界温度是指0.455MPa的热变形温度(HDT)。在另一个实施例中,聚合物的临界温度是模具的聚合物的Tg(当聚合物具有一个时)以下。在另一个实施例中,聚合物的临界温度是模具的聚合物的维卡温度以下。在另一个实施例中,当存在多于一种时,模具的聚合物是具有较高体积分数的聚合物。在一个实施例中,当存在多于一种时,模具的聚合物是具有较高重量分数的聚合物。在一个实施例中,使用体积分数作为重量因子,当存在多个体积分数时,模具的聚合物是加权平均值。在一个实施例中,步骤B1中温度的上限是临界温度的2.4倍(与步骤A1定义相同)。在另一个实施例中,步骤B1中温度的上限是临界温度的1.4倍。在另一个实施例中,步骤B1中温度的上限是临界温度。在另一个实施例中,步骤B1中温度的上限是临界温度的0.8倍。在另一个实施例中,步骤B1中温度的下限是临界温度的0.2倍。在一个实施例中,步骤B1中温度的下限是临界温度的0.4倍。在另一个实施例中,步骤B1中温度的下限是临界温度的0.8倍。在一个实施例中,步骤B1中温度的较低水平是临界温度。在一个实施例中,在步骤B1中将温度保持在期望水平的时间是3分钟以上。在另一个实施例中,时间为16分钟以上。在另一个实施例中,时间为32分钟以上。在另一个实施例中,时间为65分钟以上。在另一个实施例中,时间为160分钟以上。在一个实施例中,在步骤B1中将温度保持在期望水平的时间小于27小时。在一个实施例中,在步骤B1中将温度保持在期望水平的时间小于9小时。在另一个实施例中,在步骤B1中将温度保持在期望水平的时间小于6小时。在一个实施例中,步骤C1的最高压力为6400bar。在另一个实施例中,步骤C1的最高压力为2900bar。在另一个实施例中,步骤C1的最高压力为2400bar。在另一个实施例中,步骤C1的最高压力为1900bar。在另一个实施例中,步骤C1的最高压力为990bar。在一个实施例中,步骤C1的较低压力水平为310bar以上。在另一个实施例中,步骤C1的较低压力水平为610bar以上。在另一个实施例中,步骤C1的较低压力水平为1100bar以上。在另一个实施例中,步骤C1的较低压力水平为1600bar以上。在另一个实施例中,步骤C1的较低压力水平为2100bar以上。在一个实施例中,在步骤B1中将压力保持在期望水平的时间为3分钟以上。在另一个实施例中,为16分钟以上。在另一个实施例中,为32分钟以上。在另一个实施例中,为65分钟以上。在另一个实施例中,为160分钟以上。在一个实施例中,在步骤B1中将压力保持在期望水平的时间为26小时以下。在另一个实施例中,为12小时以下。在另一个实施例中,为8小时以下。在另一个实施例中,为5小时以下。在另一个实施例中,为2小时以下。在一个实施例中,步骤C1的最高压力为6400bar。对于某些应用,已经发现更建议使用温度值来定义阶梯中的台阶,并且不要将它们与用于构建模具的聚合物的固有特性相关联。在一个实施例中,步骤A1中的足够低的温度水平是190℃以下。在另一个实施例中,步骤A1中的足够低的温度水平是140℃以下。在另一个实施例中,步骤A1中的足够低的温度水平是90℃以下。在另一个实施例中,步骤A1中的足够低的温度水平是40℃以下。在一个实施例中,步骤B1中温度的上限为190℃。在另一个实施例中,步骤B1中温度的上限为159℃。在另一个实施例中,步骤B1中温度的上限为139℃。在另一个实施例中,步骤B1中温度的上限为119℃。在另一个实施例中,步骤B1中温度的下限是35℃。在另一个实施例中,步骤B1中温度的下限是45℃。在另一个实施例中,步骤B1中温度的下限是64℃。在另一个实施例中,步骤B1中温度的下限是84℃。在另一个实施例中,步骤B1中温度的下限是104℃。

在一些应用中,步骤f)对于避免所制造部件的内部缺陷非常重要。在一个实施例中,在步骤f)中,在保持足够高的温度的同时,释放至少一些向模具施加的压力。在一个实施例中,模具的温度具有与步骤e)中相同的含义。在一个实施例中,在步骤f)中,足够高的温度意味着320K以上。在另一个实施例中,足够高的温度意味着350K以上。在另一个实施例中,足够高的温度意味着380K以上。在另一个实施例中,足够高的温度意味着400K以上。在另一个实施例中,足够高的温度意味着430K以上。在另一个实施例中,足够高的温度意味着500K以上。在一些应用中,重要的是要确保模具的温度不会过高。在一个实施例中,步骤f)中的模具温度保持在690K以下。在另一个实施例中,步骤f)中的模具温度保持在660K以下。在另一个实施例中,步骤f)中的模具温度保持在560K以下。在另一个实施例中,步骤f)中的模具温度保持在510K以下。在另一个实施例中,步骤f)中的模具温度保持在470K以下。在另一个实施例中,步骤f)中的模具温度保持在420K以下。在一些应用中,重要的是将步骤f)中保持模具的温度与步骤a)中提供的用于制造模具的材料相关联。在一个实施例中,模具的温度保持在模具材料的0.58*1.82MPa HDT(如上文所述)以上。在一个实施例中,模具的温度保持在模具材料的1.15*1.82MPa HDT以上。在另一个实施例中,模具的温度保持在模具材料的HDT的1.55*1.82MPa以上。在一个实施例中,模具的温度保持在模具材料的0.6*0.455MPa HDT(如上文所述)以上。在另一个实施例中,模具的温度保持在模具材料的HDT为1.4*0.455MPa以上。在另一个实施例中,模具的温度保持在模具材料的HDT的2.2*0.455MPa以上。在一个实施例中,在本发明的这个方面,利用以摄氏温度表示的温度来进行HDT的计算。在一个实施例中,在本发明的这一方面,利用以开尔文度表示的温度来进行HDT的计算。在一个实施例中,对于具有不同HDT的超过一个阶段的模具材料,取任何相关部件的最低值(根据本文其他地方的描述)。在一个实施例中,对于具有多于一个的具有不同的HDT的相的模具材料,取任何相关部分的最高值(根据本文上述术语)。在一个实施例中,对于具有不同HDT的超过一个阶段的模具材料,采用所有相关部分的平均值(根据本文上述术语)。在本文中,除非另有说明,否则平均值是指加权算术平均值,其中权重是体积分数。在一个实施例中,对于具有不同HDT的超过一个阶段的模具材料,取HDT最低模具的聚合相大部分(根据本文上述术语)所有组成部分的平均值。在一个实施例中,对于具有不同HDT的超过一个阶段的模具材料,取HDT最高模具的聚合相大部分(根据本文上述术语)所有组成部分的平均值。在一个实施例中,根据ISO 75-1:2013标准确定HDT。在一个替代实施例中,根据ASTM D648-07标准测试方法确定HDT的值。在一个实施例中,以50℃/h的加热速率确定HDT。在另一个替代实施例中,使用了在2018年1月29日在UL IDES Prospector塑料数据库中报告的最接近材料的HDT。在一个替代实施例中,将HDT替换为结晶或半结晶聚合物的熔融温度。在一个实施例中,在步骤f)中,模具的温度保持在具有最低熔点的相关粉末的0.73*Tm以下。在这种情况下,Tm是以开尔文为单位的绝对熔化温度。在一个实施例中,模具的温度保持在具有最低熔点的相关粉末的0.48*Tm以下。在一个实施例中,模具的温度保持在具有最低熔点的相关粉末的0.38*Tm以下。在一个实施例中,模具的温度保持在具有最低熔点的相关粉末的0.24*Tm以下。在一个实施例中,在步骤f)中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.68*Tm以下。在一个实施例中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.48*Tm以下。在一个实施例中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.42*Tm以下。在一个实施例中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.34*Tm以下。在一个实施例中,模具的温度保持在具有最高熔点的相关粉末的0.24*Tm以下。在一个实施例中,这里采用步骤b)中描述的相关粉末的概念。在一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的2%或更多的量存在(考虑到填充模具的所有金属粉末)。在另一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的5.5%或更多的量存在(考虑到填充模具的所有金属粉末)。在另一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的10.5%或更多的量存在。在另一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的15.5%或更多的量存在。在另一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的25.5%或更多的量存在。在另一个实施例中,为了使粉末为相关粉末,其必须以重量的55.5%或更多的量存在。在一个实施例中,仅存在一种相关的粉末,该粉末具有最高的重量百分比。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P1型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P2型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P3,P4或P5型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P3型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P4型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的任何P5型粉末。在一个实施例中,相关粉末是指步骤b)中所述的最硬粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的最软的粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的具有低硬度的任何粉末。在一个实施例中,相关粉末是指如步骤b)中所述的具有高硬度的任何粉末。在一个实施例中,在步骤f)中向模具施加的压力释放至少一些压力意味着该压力相对于在步骤d)中获得的最大值降低了至少5%。在另一个实施例中,压力相对于步骤d)中达到的最大值降低了至少10%。在另一个实施例中,压力相对于步骤d)中达到的最大值降低了至少20%。在另一个实施例中,压力相对于步骤d)中达到的最大值降低了至少40%。在另一个实施例中,压力相对于步骤d)中达到的最大值降低了至少60%。在另一个实施例中,压力相对于步骤d)中达到的最大值降低了至少80%。在一个实施例中,在前几行中描述的压力的降低百分比不仅涉及步骤d),而且涉及步骤d),e)或f)中的任何一个,因此涉及其中任何一个中达到的最高压力。在一个实施例中,相对于步骤d)中获得的最高值,压力降低了至少0.6MPa。在另一个实施例中,相对于步骤d)中获得的最大值,压力降低了至少0.6MPa。在另一个实施例中,相对于步骤d)中获得的最高值,压力降低了至少2MPa。在另一个实施例中,相对于步骤d)中获得的最高值,压力降低了至少10MPa。在另一个实施例中,相对于步骤d)中获得的最高值,压力降低了至少60MPa。在一些应用中,步骤f)中达到的压力水平比降低百分比更为重要。在一个实施例中,步骤f)应理解为:在保持足够高的温度的同时,释放至少一些向模具施加的压力,以达到低于390MPa的压力水平。在另一个实施例中,达到的压力水平应低于90MPa。在另一个实施例中,达到的压力水平应低于19MPa。在另一个实施例中,达到的压力水平应低于9MPa。在另一个实施例中,达到的压力水平应低于4MPa。在另一个实施例中,达到的压力水平应低于0.4MPa。在另一个实施例中,达到的压力水平应低于0.2MPa。在一个实施例中,在步骤f)中去除所有压力。某些应用对步骤f)中释放压力所用的速率非常敏感,特别是涉及组件的内部缺陷时。在一个实施例中,至少在最终拉伸期间以足够低的速率释放压力。在一个实施例中,足够低的速率是980MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是98MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是9.8MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是0.98MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是0.098MPa/s以下。在另一个实施例中,足够低的速率是0.009MPa/s以下。某些要求低费率的应用程序不能接受过低的费率。在一个实施例中,足够低的速率高于0.9MPa/h。在另一个实施例中,足够低的速率高于9MPa/h。在另一个实施例中,足够低的速率高于90MPa/h。在另一个实施例中,足够低的速率高于900MPa/h。在另一个实施例中,足够低的速率高于9000MPa/h。在一个实施例中,最终拉伸涉及最终的2%[以任何方法步骤d)e)或f)中施加在模具上的最高压力为初始点,以方法步骤f中施加在模具上的最小压力为最终点]。在一个实施例中,最终拉伸为最终值的8%。在另一个实施例中,最终拉伸为最终值的12%。在另一个实施例中,最终拉伸为最终值的18%。在另一个实施例中,最终拉伸为最终值的48%。在一个实施例中,最终拉伸为最终0.1MPa[在达到步骤f)中施加到模具的最小压力之前]。在另一个实施例中,最终拉伸涉及最终0.4MPa。在另一个实施例中,最终拉伸涉及最终0.9MPa。在另一个实施例中,最终拉伸涉及最终1.9MPa。在另一个实施例中,最终拉伸涉及最终9MPa。

在一个实施例中,本文中指的所有压力(仅定义为正压力而不是真空水平)被表示为PRESS+0.1MPa,其中PRESS是绝对压力水平。在一个实施例中,该文件中描述的所有真空度都以绝对压力值表示。

在一个实施例中,在步骤f)之后,如果在步骤f)中尚未完全释放施加到模具上的压力。在一个实施例中,在步骤f)之后,与以上针对步骤f)所述的压力释放速率相同的谨慎态度,完全释放施加至模具的压力。在一个实施例中,在步骤f)之后,与以上针对步骤f)所述的压力释放步骤相同的方式,完全释放施加至模具的压力。在一个实施例中,在步骤f)之后,如果模具的温度尚未在步骤f)中完成,则使模具的温度下降至接近环境值。在一个实施例中,在步骤f)之后,如果模具的温度尚未在步骤f)中进行,则将模具的温度降至98℃以下。在另一个实施例中,在步骤f)之后,如果尚未在步骤f)中进行操作,则将模具的温度降至48℃以下。在另一个实施例中,在步骤f)之后,如果尚未在步骤f)中进行操作,则将模具的温度降至38℃以下。在一个实施例中,在步骤f)之后,如果模具的温度尚未在步骤f)中进行,则将模具的温度降低至便于执行步骤g)的值。

令人惊讶的是,对于本发明的步骤d)-f)所需的过程长度比现有的其他高压中等温度(低于0.5*Tm且经常低于0.3*Tm)所涉及的过程长度高得多。在一个实施例中,步骤d)-f)的总时间高于22分钟。在另一个实施例中,步骤d)-f)的总时间高于190分钟。在另一个实施例中,步骤d)-f)的总时间高于410分钟。在一个实施例中,步骤d)-f)的总时间低于47小时。在另一个实施例中,步骤d)-f)的总时间小于12小时。在另一个实施例中,步骤d)-f)的总时间小于7小时。步骤d)-f)中采用的方法的另一个独特的总体特征是在该方法中发生的加压流体温度的大变化。没有WIP或CIP的报告,在此过程中加压流体的温度发生显着变化,同一套在制品设备可以在同一天完成两项不同的工作,一件是在加压流体温度为120℃的情况下进行的,另一件是加压流体的温度为90℃,但在每个作业中加压流体的温度变化可以忽略不计。在一个实施例中,对于步骤d)-f),过程中的加压流体最大温度梯度为25℃或更高。在另一个实施例中,对于步骤d)-f),过程中的加压流体最大温度梯度为55℃或更高。在另一个实施例中,对于步骤d)-f),过程中的加压流体最大温度梯度为105℃或更高。在一个实施例中,对于步骤d)-f),过程中的加压流体最大温度梯度为245℃或更低。在另一个实施例中,对于步骤d)-f),过程中的加压流体最大温度梯度为195℃或更低。在另一个实施例中,对于步骤d)-f),过程中的加压流体最大温度梯度为145℃或更低。

在某些情况下,只要可以非常精确地选择步骤b)中用于填充模具的粉末混合物和步骤a)中用于制造模具的材料,就可以避免步骤e)和f)。在某些情况下,在步骤d)之后跳过步骤e)和f)时,也必须特别注意如何释放压力,特别是对于压力释放率。在某些情况下,还必须格外小心,以确保在跳过步骤e)和f)时,步骤a)中提供的模具中的空隙内部特征会受到步骤d)中施加给模具的压力。在一个实施例中,不存在步骤e)和f)。在一个实施例中,步骤e)和f)限于释放到步骤d)中施加到模具的压力中的至少一些。在一个实施例中,如果满足本段中所描述的至少一些条件,则不存在所描述的步骤e)和f)。在过去的几年中,已经进行了一些努力来改善通过增材制造(AM)获得的材料性能。作者已经发现,令人惊讶的是,在本段中讨论的本发明的方面中,当制造步骤a中提供的模具时,有意选择性能很差的材料或有意针对差的机械性能甚至空隙和构造缺陷存在便利性。实际上,当将高性能材料用于步骤a)中提供的模具时,对于本段中讨论的本发明的方面,则必须格外小心,以确保方法中提供的模具没有内部特征。步骤a)接受步骤d)中施加到模具的压力,必须特别注意如何释放压力,步骤b)中必须采用适当的填充速率和/或采用特殊的粉末混合物。在一个实施例中,本发明的方法包括如下所公开的附加步骤。在一个实施例中,当步骤e)和f)被跳过时,以下至少之一必须发生:

一、步骤a)中提供的模具具有低拉伸强度。

二、步骤a)中提供的模具具有高弹性模量。

三、当降低应变速率时,步骤a)中提供的模具的拉伸强度会明显下降。

四、步骤b)中的填充物具有高的填充密度。

五、允许模具的空隙内部特征对模具施加压力。

六、步骤b)中的混合物必须含有大量的P2型粉末。

七、如步骤f)所述释放压力。

上述特征的含义和相关的数值在本文其他地方已有描述。在不同的实施例中,低抗拉强度为99MPa以下,49MPa以下,34MPa以下,29MPa以下,19MPa以下,14MPa以下,甚至9MPa以下。在不同的实施例中,高弹性模量大于1.06GPa,大于1.12GPa,大于1.28GPa,大于1.46GPa,大于1.77GPa,甚至大于2.08GPa。在一些应用中,应限制高弹性模量。在不同的实施例中,高弹性模量小于6GPa,小于4GPa,小于3.2GPa,小于2.9GPa,甚至小于1.9GPa。在一个实施例中,低拉伸强度的值以适当的应变率来测量。在不同的实施例中,适当的应变率是2500s

在一个实施例中,本发明的方法包括附加步骤:

g)去除至少部分密封。

对于某些应用,附加的步骤g)可能非常重要。

在一个实施例中,本发明的方法包括附加步骤:

h)移除至少一部分模具。

在一个实施例中,本发明的方法包括附加步骤:

i)应用一些不完整的合并。

在一个实施例中,本发明的方法包括附加步骤:

j)连接不同的零件以组成更大的零件。

对于几种应用,步骤j)的添加非常有趣,特别是对于大型和超大型部件的制造。在一个实施例中,包括金属的至少两个部分被结合以制造更大的部件。在另一个实施例中,包括金属的至少三个部分被接合以制造更大的部件。在另一个实施例中,根据本发明,至少两个已经被制造出至少一个零件的零件被接合以制造更大的部件。在一个实施例中,根据本发明,至少三个已经被制造出至少一个零件的零件被接合以制造更大的部件。在一个实施例中,根据本发明,至少三个已经被制造出至少两个零件的零件被接合以制造更大的部件。在一个实施例中,将根据本发明制造的至少两个零件结合在一起以制造更大的部件。在一个实施例中,根据本发明制造的至少三个零件被结合在一起以制造更大的部件。在一个实施例中,根据本发明制造的至少五个零件被结合在一起以制造更大的部件。在一个实施例中,零件的连接是通过焊接进行的。在一个实施例中,零件的结合包括等离子弧加热。在一个实施例中,零件的结合包括电弧加热。在一个实施例中,零件的结合包括激光加热。在一个实施例中,零件的结合包括电子束加热。在一个实施例中,零件的结合包括氧-燃料加热。在一个实施例中,零件的结合包括电阻加热。在一个实施例中,零件的结合包括感应加热。在一个实施例中,零件的结合包括超声加热。某些应用无法提供具有不同特性的焊接线。在这种情况下,可能的解决方案是进行薄焊,其唯一目的是在随后的附加步骤k)中将零件保持在连接面上,以便进行扩散焊接。在一个实施例中,用高温胶进行接合。在一个实施例中,待连接在一起的部件具有引导机构,该引导机构以正确的基准彼此相对定位。在一个实施例中,具有所有接合部件的最终部件所需的对角线为520mm以上。在一个实施例中,所需对角线是与包含所有接合部分的最小矩形长方体的长度正交的矩形横截面的对角线。在一个实施例中,所需的对角线是包含所有接合部分的具有最小半径的圆柱体的直径。在一个实施例中,所需的对角线是具有最小体积的圆柱体的直径,该圆柱体包含所有连接的零件。在一个实施例中,具有所有接合部件的最终部件所需的对角线是620mm以上。在另一个实施例中,具有所有接合部分的最终部件所需的对角线为720mm以上。在另一个实施例中,具有所有接合部分的最终部件所需的对角线为1020mm以上。在另一个实施例中,具有所有接合部分的最终部件所需的对角线为2120mm以上。在另一个实施例中,具有所有接合部分的最终部件所需的对角线为4120mm以上。在一个实施例中,在结合之前,将不同部分的至少一些表面的至少一部分从氧化物中去除。在一个实施例中,在结合之前,将不同部分的至少一些表面的至少一部分从有机产品中去除。在一个实施例中,在接合之前,将不同部分的至少一些表面的至少一部分从灰尘上去除。在不同的实施例中,一些表面指至少一个表面,至少两个表面,至少三个表面,至少四个表面,至少五个表面以及甚至至少八个表面。在一个实施例中,在连接之前,至少要将连接在一起的不同部件的部分表面除去灰尘。在一个实施例中,焊接凹槽的设计是为了保证焊接(或连接)将连接的部件的表面拉到足够强的程度。在一个实施例中,焊接凹槽的设计是为了保证焊接(或连接)将连接的部件的表面拉到足够强的程度。在一个实施例中,足够强的意思是指已经组装在一起的不同部分的表面(焊接后的最终组件的两个不同部分的表面彼此接触)的名义压缩应力为0.01MPa或以上。在一个实施例中,足够强意味着0.12MPa或以上。在另一个实施例中,足够强意味着1.2MPa或以上。在另一个实施例中,足够强意味着2.6MPa或以上。在另一个实施例中,足够强意味着5.12MPa或以上。在一个实施例中,以上值是根据ASTM E9-09-2018测量的抗压强度值。在一个实施例中,以上公开的值是在室温(23℃)下。在一个实施例中,在真空环境中进行连接。在一个实施例中,真空环境是指900mbar以下的绝对压力。在另一个实施例中,真空环境是指400mbar以下。在另一个实施例中,真空环境是指90mbar以下。在另一个实施例中,真空环境是指9mbar以下。在一个实施例中,真空环境是指0.9mbar以下。在另一个实施例中,真空环境是指0.09mbar以下。在一个实施例中,在无氧环境中进行连接。在一个实施例中,无氧环境是指9%以下。在另一个实施例中,无氧环境是指4%以下。在另一个实施例中,无氧环境是指0.9%以下。在另一个实施例中,无氧环境是指0.9%以下。在另一个实施例中,无氧环境是指90ppm以下。在另一个实施例中,无氧环境是指9ppm以下。在一个实施例中,以上公开的氧百分比是按体积计。在一个替代实施例中,以上公开的氧百分比是按重量计。在一个实施例中,至少两个组件以气密的方式聚集在一起,连接是围绕面接触彼此的外围完成的。在一个实施例中,气密方式意味着当将结合的元件引入流体中并且施加高压时,该流体不能在面对面且彼此结合的空间和/或微腔中流动。在一个实施例中,高压为52MPa以上。在另一个实施例中,高压为152MPa以上。在另一个实施例中,高压为202MPa以上。在另一个实施例中,高压为252MPa以上。在另一个实施例中,高压为555MPa以上。在一个实施例中,至少在某些区域中,焊接的临界深度足够小。在一个实施例中,在结合在一起的两个面的外围中的焊接线的至少6%中,焊接的临界深度足够小。在另一个实施例中,在两个面相接的外围焊接线的至少16%中,焊接的临界深度足够小。在另一个实施例中,在两个面相接的外围焊接线的至少26%中,焊接的临界深度足够小。在另一个实施例中,在两个面相接的外围焊接线的至少56%中,焊接的临界深度足够小。在另一个实施例中,在两个面相接的外围焊接线的至少76%中,焊接的临界深度足够小。在一个实施例中,临界焊接深度是指所考虑的长度中的焊接深度的平均值。在另一个实施例中,临界焊接深度是指所考虑的长度中的焊接深度的加权-贯通长度-平均值。在另一个实施例中,临界焊接深度是指所考虑的长度中的焊接深度的最大值。在另一个实施例中,临界焊接深度是指所考虑的长度中的焊接深度的最小值。在另一个实施例中,焊缝的临界深度是指焊缝的熔融区深度的延伸。在另一个实施例中,焊缝的临界深度是指在横截面中评估的焊缝的熔融区域的深度的延伸。在另一个实施例中,焊缝的临界深度是指焊缝的热影响区(HAZ)的深度的延伸。在另一个实施例中,焊缝的临界深度是指在横截面中评估的焊缝的热影响区的深度的延伸。在一个实施例中,热影响区仅结合奥氏体材料。在另一个实施例中,热影响区仅结合部分奥氏体化的材料。在另一个实施例中,热影响区仅包含完全奥氏体化的材料。在另一个实施例中,热影响区通过焊接作用材料结合了奥氏体,退火和回火。在另一个实施例中,热影响区仅通过焊接作用结合了微观结构改变的材料。在一个实施例中,足够小的临界焊接深度为19mm以下。在另一个实施例中,足够小的临界焊接深度为14mm以下。在另一个实施例中,足够小的临界焊接深度为9mm以下。在另一个实施例中,足够小的临界焊接深度为3.8mm以下。在另一个实施例中,足够小的临界焊接深度为1.8mm以下。在另一个实施例中,足够小的临界焊接深度为0.9mm以下。在另一个实施例中,足够小的临界焊接深度为0.4mm以下。在一些应用中,热源的功率密度起着重要的作用。在另一个实施例中,功率密度保持在900W/mm

在一个实施例中,本发明的方法包括附加步骤:

k)进行高温高压处理。

在一些应用中,步骤k)非常重要,因为步骤k)可能对所制造组件的最终特性(尤其是机械和热电特性)产生重大影响。同样,方法k)在某些需要无缝和非常高性能的大型组件的应用中也很重要,这些大型组件是由较小的组件连接而成的,其中至少一些组件是用本发明的方法制造的,并根据步骤j)连接在一起。有时,直到步骤j)的组分都具有内部洞孔,有时洞孔对元件不利,在步骤k)中可以减少甚至消除。

已经发现,在某些情况下,所制造的元件在烧结过程中会降低其密度。这对于某些应用程序非常不利,因为这会导致这些应用程序失去非常重要的属性。在某些情况下,密度的下降可能与烧结过程中零件内空腔的形成有关。似乎有许多因素影响这种情况,其中包括烧结发生时原始粉末的尺寸。在一些应用中,至少使用了两种化学性质不同的粉末类型,并且最终组分负荷过大,必须努力避免密度槽烧结的损失。对于某些应用,已经发现基于适当粉末尺寸选择的策略可能是有利的。在一个实施例中,所有显着合金化的相关粉末的平均粒度都足够小。在一个实施例中,所有显着合金化的相关粉末具有足够小的D90。在另一个实施例中,所有显着合金化的相关粉末的平均粒径明显小于主要粉末的平均粒径。在另一个实施例中,所有显着合金化的相关粉末的D90明显小于主要粉末的D90。在一个实施例中,显着合金化的相关粉末中的至少一种具有足够小的平均粒度。在另一个实施例中,至少一种显着合金化的相关粉末具有足够小的D90。在另一个实施例中,至少一种显着合金化的相关粉末的平均粒径明显小于主要粉末的平均粒径。在另一个实施例中,至少一种显着合金化的相关粉末的D90明显小于主要粉末的D90。在这种情况下,为了使粉末显着地合金化,合金元素的含量必须足够高。在一个实施例中,为了使粉末显着地合金化,所有合金元素的总和应为6%或更多。在另一个实施例中,为了使粉末显着地合金化,所有合金元素的总和应为12%或更多。在另一个实施例中,为了使粉末显着地合金化,所有合金元素的总和应为22%或更多。在另一个实施例中,为了使粉末显着地合金化,所有合金元素的总和应为46%或更多。在另一个实施例中,为了使粉末显着地合金化,所有合金元素的总和应为66%或更多。在一个实施例中,合金元素还包括那些存在但没有被有意添加的元素,即所有存在的合金元素。在一个实施例中,合金元素仅包括存在的和有意添加的元素,因此排除了不可避免的杂质。在一个实施例中,当计数合金化时被排除的碱是多数元素。在一些应用中,显着合金化的粉末过度合金化是不利的。在一个实施例中,对于显着合金化的粉末,所有合金元素的总和应为重量的94%或更少。在另一个实施例中,对于显着合金化的粉末,所有合金元素的总和应为重量的89%或更少。在另一个实施例中,对于显着合金化的粉末,所有合金元素的总和应为重量的84%或更少。在另一个实施例中,对于显着合金化的粉末,所有合金元素的总和应为重量的64%或更少。在这种情况下,粉末是相关的,当存在一个足够高的数量,因此粉末与非常低的体积分数是不相关的。在一个实施例中,当该粉末的体积分数为1.2%或更大时,认为该粉末是相关的。在另一个实施例中,当该粉末的体积分数为4.2%或更大时,认为该粉末是相关的。在另一个实施例中,当该粉末的体积分数为6%或更大时,认为该粉末是相关的。在另一个实施例中,当该粉末的体积分数为12%或更大时,认为该粉末是相关的。在另一个实施例中,当该粉末的体积分数为22%或更大时,认为该粉末是相关的。在这种情况下,足够小指的是尺寸大小。在一个实施例中,当粉末小于89微米时,认为粉末足够小。在另一个实施例中,当粉末小于49微米时,认为粉末足够小。在另一个实施例中,当粉末小于19微米时,认为粉末足够小。在另一个实施例中,当粉末小于14微米时,认为粉末足够小。在另一个实施例中,当粉末小于9微米时,认为粉末足够小。在一些应用中,当尺寸大于一定值时,粉末被认为足够小。在一个实施例中,当粉末大于0.9微米时,认为粉末足够小。在另一个实施例中,当粉末大于2微米时,认为粉末足够小。在另一个实施例中,当粉末大于6微米时,认为粉末足够小。在另一个实施例中,当粉末大于8微米时,认为粉末足够小。在上下文中,明显较小是指所处理的粉末之间的尺寸差异。在一个实施例中,明显更小是指尺寸减小12%或以上。在另一个实施例中,明显更小是指尺寸减小20%或以上。在另一个实施例中,明显更小是指尺寸减小40%或以上。在另一个实施例中,明显更小是指尺寸减小80%或以上。在一些应用中,较小的值明显低于特定值。在一个实施例中,明显更小是指尺寸减小240%或以下。在另一个实施例中,明显更小是指尺寸减小180%或以下。在另一个实施例中,明显更小是指尺寸减小110%或以下。在另一个实施例中,明显更小是指尺寸减小90%或以下。在一些应用中,大小差异需要更大,并且及时地引用它是更实际的。在一个实施例中,明显地较小意味着尺寸之间的比例为1至2.1或更大。在另一个实施例中,明显更小的意味着尺寸之间的1至3.2或更大的关系。在另一个实施例中,明显更小的意味着尺寸之间的1至5.2或更大的关系。在另一个实施例中,明显更小的意味着尺寸之间的1至7.1或更大的关系。在本文中,主要粉末是大量存在的粉末。在一个实施例中,主要粉末是以较高体积分数存在的粉末。在一个实施例中,主要粉末是以较高体积分数存在的粉末,其中粉末根据其组成按类型分组。在一个实施例中,主要粉末是以较高重量分数存在的粉末。

对于某些应用,已经发现避免烧结过程中密度损失的良好策略可以基于烧结策略本身。对于某些应用,已经发现,如果至少一部分烧结过程是在压力下进行的,则负面影响可以大大降低。人们希望,只要不发生相变,就可以在最高的烧结温度下获得最佳的密度。同样,在部分熔化的情况下,对于某些应用,可以进一步帮助烧结以获得更高的密度。已经发现,在压力下进行烧结可以在某些应用中帮助获得非常高的密度,甚至最大理论密度。但是令人惊讶的是,研究发现,在一些应用中,当施加压力时,获得非常高密度的温度过程窗口是相当小的,而且令人惊讶地涉及到预期的较低温度。在一个实施例中,可以通过包括以下步骤的工艺来实现高密度烧结:

步骤1i:在保持低压的同时升高温度。

步骤2i:将温度保持在较高水平,同时将压力保持在较低水平足够长的时间。

步骤3i:将压力提高到较高水平。

步骤4i:保持高压高温足够长的时间。

在一个实施例中,所有步骤均在同一炉/压力容器中完成。在一个实施例中,所有步骤均在热等静压(HIP)设备中完成。在一个实施例中,采用至少两台设备来执行所有步骤1i-4i。在一个实施例中,涉及至少两个炉/压力容器以执行步骤1i-4i。在一个实施例中,步骤1i中的压力为900bar以下。在另一个实施例中,步骤1i中的压力为90bar以下。在另一个实施例中,步骤1i中的压力为9bar以下。在另一个实施例中,步骤1i中的压力为1.9bar以下。在另一个实施例中,步骤1i中的压力为0.9bar以下。在一些应用中,步骤1i中的压力应保持在一定值以上。在一个实施例中,步骤1i中的压力为0.0009bar以上。在另一个实施例中,步骤1i中的压力为0.009bar以上。在另一个实施例中,步骤1i中的压力为0.09bar以上。在一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.36*Tm以上,其中Tm是如本文所述的熔融温度。在另一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.46*Tm以上。在另一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.54*Tm以上。在另一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.66*Tm以上。在另一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.72*Tm以上。在另一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.76*Tm以上。如上所述,令人惊讶的是,对于某些应用,将步骤1i中的温度保持在相当低的位置是有利的。在一个实施例中,将步骤1i中的温度升高到0.89*Tm以下。在另一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.79*Tm以下。在另一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.74*Tm以下。在另一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.69*Tm以下。在另一个实施例中,将步骤1i中的温度升高至0.64*Tm以下。在一个实施例中,Tm是指具有最低熔融温度的粉末的熔融温度。在另一个实施例中,Tm是指具有最高熔融温度的粉末的熔融温度。在另一个实施例中,Tm是指所有金属粉末的熔融温度的加权-槽体积分数-平均值。在一个实施例中,步骤2i中的压力水平与步骤1i中的压力水平相同。在一个实施例中,尽管步骤1i和2i中的实际压力值可能不同,但步骤1i中所描述的压力的相同限制适用于步骤2i。在一个实施例中,步骤2i中的温度水平与步骤1i中的温度水平相同。在一个实施例中,尽管步骤1i和2i中的实际温度值可能不同,但步骤1i中上述温度的相同限制适用于步骤2i。在一个实施例中,步骤2i中足够长的时间段是6分钟以上。在另一个实施例中,步骤2i中足够长的时间段是12分钟以上。在另一个实施例中,步骤2i中足够长的时间段是32分钟以上。在另一个实施例中,步骤2i中足够长的时间段是62分钟以上。在另一个实施例中,步骤2i中足够长的时间段是122分钟以上。在另一个实施例中,步骤2i中足够长的时间段是240分钟以上。另一个有趣且令人惊讶的观察结果是,对于某些应用,步骤2i中的时间过长会导致密度降低。在一个实施例中,步骤2i中足够长的时间小于590分钟。在另一个实施例中,步骤2i中的足够长的时间是390分钟以下。在另一个实施例中,步骤2i中的足够长的时间是290分钟以下。在另一个实施例中,步骤2i中的足够长的时间是240分钟以下。在另一个实施例中,步骤2i中的足够长的时间是110分钟以下。在另一个实施例中,步骤2i中的足够长的时间是40分钟以下。在一个实施例中,步骤3i中的高压力水平为210bar以上。在一个实施例中,步骤3i中的高压力水平为510bar以上。在一个实施例中,步骤3i中的高压力水平为810bar以上。在一个实施例中,步骤3i中的高压力水平为1010bar以上。在一个实施例中,步骤3i中的高压力水平为1520bar以上。在一个实施例中,步骤3i中的高压力水平为2220bar以上。在一个实施例中,步骤3i中的高压水平为6400bar以下。在一个实施例中,步骤3i中的高压水平为2900bar以下。在一个实施例中,步骤3i中的高压水平为1900bar以下。在一个实施例中,步骤4i中的压力水平与步骤3i中的压力水平相同。在一个实施例中,尽管步骤3i和4i中的实际压力值可能不同,但是步骤3i中所描述的压力的上述相同限制适用于步骤4i。在一个实施例中,步骤4i中的温度升高到0.76*Tm以上。在另一个实施例中,将步骤4i中的温度升高至0.82*Tm以上。在另一个实施例中,将步骤4i中的温度升高至0.86*Tm以上。在另一个实施例中,将步骤4i中的温度升高至0.91*Tm以上。在另一个实施例中,将步骤4i中的温度升高至0.96*Tm以上。在另一个实施例中,将步骤4i中的温度升高至1.05*Tm以上。在一个实施例中,步骤4i中足够长的时间段是16分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间段是66分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间段是125分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间段是178分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间段是250分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间段是510分钟以下。在一个实施例中,步骤4i中足够长的时间是590分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间是390分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间是290分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间是240分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间是110分钟以下。在另一个实施例中,步骤4i中足够长的时间是40分钟以下。在一个实施例中,除了步骤1i-4i之外,还包括脱脂步骤。已经发现,当以合适的量使用羰基粉末时,某些应用受益于本发明的策略。在一个实施例中,所采用的金属粉末混合物包括羰基粉末。在一个实施例中,所使用的金属粉末混合物包括羰基铁粉末。在一个实施例中,所使用的金属粉末混合物包括羰基镍粉末。在一个实施例中,所使用的金属粉末混合物包括羰基钛粉末。在一个实施例中,所使用的金属粉末混合物包括羰基钴粉末。在一个实施例中,羰基粉末是由羰基的分解产生的所述金属元素的高纯度粉末。在一个实施例中,羰基粉末是由纯化的羰基的分解产生的所述金属元素的高纯度粉末(例如:由纯化的五羰基铁的化学分解产生的高纯度的羰基铁)。在一个实施例中,羰基粉末的存在量超过所有金属或金属合金粉末重量的6%。在另一个实施例中,羰基粉末的存在量超过所有金属或金属合金粉末的16%。在另一个实施例中,羰基粉末的存在量超过所有金属或金属合金粉末的21%。在另一个实施例中,羰基粉末的存在量超过所有金属或金属合金粉末的36%。在另一个实施例中,羰基粉末的存在量超过所有金属或金属合金粉末的52%。在另一个实施例中,羰基粉末的存在量超过所有金属或金属合金粉末的66%。在一些应用中不需要过多的羰基含量。在一个实施例中,羰基粉末的存在量为重量的79%以下。在另一个实施例中,羰基粉末的存在量为重量的69%以下。在另一个实施例中,羰基粉末的存在量为重量的49%以下。在一个实施例中,羰基粉末的存在量为重量的39%以下。在另一个实施例中,羰基粉末的存在量为重量的29%以下。本发明的该方面不仅适用于本文中描述的新颖的增材制造(AM)方法,而且还适用于同样具有新颖性和创造性的其他增材制造(AM)方法,因此可以作为独立的专利。在一个实施例中,该段落中描述的处理被应用于包括增材制造(AM)步骤的组件。在一个实施例中,该段落中描述的处理被应用于其制造包括金属增材制造步骤的部件。在一个实施例中,将该段落中描述的处理应用于其制造包括金属增材制造步骤的部件,其中在增材制造(AM)步骤期间与粉末粘结以制造部件的粘结所涉及的温度低于0.49*Tm。在一个实施例中,所述处理还包括添加羰基金属粉末。在一个实施例中,以下方法用于以经济的方式获得非常高的密度和低温金属增材制造方法的性能:

步骤1ii:提供包含羰基金属粉末的粉末。

步骤2ii:通过采用金属粉末的温度低于0.49*Tm的方法,通过金属粉末的增材制造(AM)来制造物体。

步骤3ii:至少继续执行上述方法的4个步骤。

以上步骤2ii涉及使用低于金属粉末0.49*Tm温度的金属粉末增材制造。在一些应用中,在增材制造(AM)过程中,可以通过与温度无关的过程(例如使用胶水或辐射)进行粘合。作者已经发现,使用其中至少一种粉末包含%Y,%Sc和/或REE的粉末混合物可能与上述公开的方法一起使用具有意义。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末包含%Y。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末包含%Sc。在一个实施例中,混合物的至少一种粉末包含%REE。在一个实施例中,至少一种粉末包含%Y,%Sc和/或REE以及%Fe含量高于重量的90%。

在一个实施例中,本发明的方法包括附加步骤:

l)热处理

在一个实施例中,本发明的方法包括附加步骤:

m)执行某种减法加工

在一个实施例中,本发明的方法包括附加步骤:

n)进行表面调节

对于几种应用,步骤n)的添加具有意义,实际上,由于对某些应用的有益影响,作者倾向于在这一领域进行深入研究。这催生了新颖的贡献,这些贡献甚至超出了主要发明的范围,因此可以独自构成一项发明。其他一些应用程序在没有方法步骤n)的情况下做得更好,就像上述情况一样,这就是它被合并为一个额外的,非强制性的所有应用程序的方法步骤的原因。在一个实施例中,步骤n)的表面调节包括对所制造的部件的至少一些表面进行化学改性。在一个实施例中,以化学成分改变的方式改变上述步骤中制造的部件表面的至少一部分。在一个实施例中,通过与大气反应来实现组成的改变。在另一个实施例中,组成的改变是通过渗碳实现的。在另一个实施例中,组成的改变是通过氮化实现的。在另一个实施例中,组成的改变是通过氧化实现的。在另一个实施例中,通过硼化来实现组成的变化。在另一个实施例中,组成的改变是通过磺化实现的。在一个实施例中,组成的变化影响%C。在一个实施例中,组成的变化影响%N。在一个实施例中,组成的变化影响%B。在一个实施例中,组成的变化影响%O。在一个实施例中,组成的变化影响%S。在另一个实施例中,组成的变化影响%B,%C,%N,%S和%O中的至少两个。在另一个实施例中,组成的变化影响%B,%C,%N,%S和%O中的至少三个。在另一个实施例中,组成的变化影响%C,%N,%B,%O和/或%S中的至少一个。在另一个实施例中,通过注入原子来实现组成的改变。在另一个实施例中,通过离子轰击来实现组成的改变。在另一个实施例中,组成的变化是通过沉积层来实现的。在另一个实施例中,组成的改变是通过层的生长来实现的。在另一个实施例中,通过化学气相沉积(CVD)实现组成的改变。在另一个实施例中,通过硬镀层的生长来实现组成的改变。在另一个实施例中,组成的改变是通过硬铬实现的。在另一个实施例中,组成的变化通过电镀来实现。在另一个实施例中,组成的改变是通过硬铬实现的。在另一个实施例中,通过电解沉积实现组成的改变。在另一个实施例中,通过物理气相沉积(PVD)实现组成的改变。在另一个实施例中,组成的改变是通过致密涂层实现的。在另一个实施例中,通过高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)来实现成分的改变。在另一个实施例中,通过高能电弧等离子体加速沉积来实现成分的改变。在另一个实施例中,组成的改变是通过厚涂层实现的。在另一个实施例中,通过使粒子相对于表面加速而沉积层来实现组成的改变。在另一个实施例中,组成的改变是通过热喷涂实现的。在另一个实施例中,通过冷喷雾实现组成的改变。在另一个实施例中,组成的变化是通过涂料的化学反应沉积一层来实现的。在另一个实施例中,通过喷雾的化学反应沉积层来实现组成的改变。在另一个实施例中,通过干燥所施加的油漆或喷雾来实现组成的改变。在另一个实施例中,通过溶胶-凝胶反应实现组成的改变。在一个实施例中,引起组成变化的表面层具有陶瓷性质。在另一个实施例中,引起组成变化的表面层包括陶瓷材料。在一个实施例中,引起组成变化的表面层包括氧化物。在一个实施例中,引起组成变化的表面层包括碳化物。在一个实施例中,引起组成变化的表面层包括氮化物。在一个实施例中,引起组成变化的表面层包含硼化物。在一个实施例中,引起组成变化的表面层具有金属间性质。在一个实施例中,引起组成变化的表面层包括金属间材料。在一个实施例中,引起组成变化的表面层比下层的任何材料都包含更高的%Ti。在一个实施例中,引起组成变化的表面层比下层的任何材料都包含更高的%Cr。在一个实施例中,引起组成变化的表面层比下层的任何材料都包含更高的%Al。在一个实施例中,引起组成变化的表面层比下层的任何材料都包含更高的%Si。在一个实施例中,引起组成变化的表面层比下层的任何材料都包含更高的%Ba。在一个实施例中,引起组成变化的表面层比下层的任何材料都包含更高的%Sr。在一个实施例中,引起组成变化的表面层比下层的任何材料都包含更高的%Ni。在一个实施例中,引起组成变化的表面层比下层的任何材料都包含更高的%V。在一个实施例中,当涉及底层材料时,仅限于任何直接与层接触的材料。在另一个实施例中,基础材料是所制造的元件中包括的所有材料。在一个实施例中,引起组成变化的表面层是涂层。在一个实施例中,采用氧化物涂层,例如铝,锆,镧,钙和其他白色氧化物。在一个实施例中,采用深色氧化物,例如钛。在一个实施例中,采用包含氧和以下元素中的至少一种的涂层:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%Y,%La,%Ca,%Zr,%Hf,%Ba,%Sr。在一个实施例中,采用包含氧和以下元素中的至少两种的涂层:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%Y,%La,%Ca,%Zr,%Hf,%Ba,%Sr。在一个实施例中,采用氮化物涂层。在另一个实施例中,采用硼化物涂层。在一个实施例中,采用包含氮和以下元素中的至少一种的涂层:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,采用包含氮和以下元素中的至少两种的涂层:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,采用包含碳和以下元素中的至少一种的涂层:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,使用包含碳和以下元素中的至少两种的涂层:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,使用包含硼和以下元素中的至少一种的涂层:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,采用包含硼和以下元素中的至少两种的涂层:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,涂层基于钛酸盐,例如钛酸钡或钛酸锶。在一个实施例中,工作表面的至少一部分涂覆有钛酸钡。在一个实施例中,工作表面的至少一部分涂覆有钛酸锶。在一个实施例中,工作表面的至少一部分涂有钛酸钡锶(化学计量或准化学计量钛酸钡和锶的混合物)。在一个实施例中,使用形态相似的涂层。在一个实施例中,采用功能上相似的涂层材料。在一个实施例中,功能相似的材料是涂层至少具有以下两种特性的材料:弹性模量,断裂韧性,铸造合金的润湿角的涂层应用于所选的工具材料:工具材料和铸造合金分别保持在高于其熔化温度的150℃和50℃,接触角滞后的铸造合金涂层应用于所选的工具材料,:工具材料和铸造合金分别保持在高于熔化温度和电阻率的150℃和50℃。在不同的实施例中,电阻率保持在钛酸钡获得值的+/-45%的范围内,+/-28%的范围内,+/-18%的范围内,+/-8%,甚至在+/-4%的范围内。在一个实施例中,至少拥有三个属性。在另一个实施例中,拥有全部四个属性。在一个实施例中,保持性质类似于钛酸锶而不是钛酸钡。在一个实施例中,步骤n)的表面调节包括对所制造的部件的至少一些表面进行物理改性。在一个实施例中,表面调节包括表面粗糙度的变化。在一个实施例中,表面调节包括将表面粗糙度改变到预期水平。在一个实施例中,表面调节包括在表面上的机械操作。在一个实施例中,表面调节包括抛光操作。在一个实施例中,表面调节包括研磨操作。在一个实施例中,表面调节包括电抛光操作。在一个实施例中,表面调节包括在表面上的机械操作,该机械操作还在表面上留下残余应力。在一个实施例中,至少一些残余应力是压缩的。在一个实施例中,表面修整包括抛丸处理。在一个实施例中,表面调节包括喷丸操作。在一个实施例中,表面调节包括翻滚操作。作者在步骤n)中发现的可以构成独立发明的更新颖的方面之一与表面纹理剪裁有关。在一个实施例中,步骤n)的表面调节包括在表面上的纹理化操作。在一个实施例中,步骤n)的表面调节包括在表面上的定制纹理化操作。在一个实施例中,步骤n)的表面调节包括在表面上的纹理化操作,在表面的不同区域中提供至少两个不同的纹理化图案。在一个实施例中,表面调节包括蚀刻操作。在一个实施例中,表面调节包括化学蚀刻操作。在一个实施例中,表面调节包括束蚀刻操作。在一个实施例中,表面调节包括电子束蚀刻操作。在一个实施例中,表面调节包括激光束蚀刻操作。在一个实施例中,通过激光雕刻完成纹理化。在一个实施例中,通过电子束雕刻来完成纹理化。在一个实施例中,步骤n)的表面调节包括对所制造的部件的至少一些表面的物理和化学改性。在一个实施例中,步骤n)的表面调节包括涂层和在其上的纹理化操作。在一个实施例中,纹理化是在化学改性的表面上进行的。在一个实施例中,在施加的涂层上进行纹理化。在一个实施例中,雕刻是在施加的涂层上进行的。在一个实施例中,在施加的涂层上进行蚀刻。

本文所涉及的任何实施例都可以与任何其他实施例以任何形式进行组合,只要实施例不相互排斥。部分实施例组合如下:

[1]、一种制造含金属部件的方法,包括以下步骤:a)提供模具;b)用粉末填充模具;c)密封模具;d)使模具承受高压;e)在保持高压水平的同时,提高模具的温度;f)在保持足够高的温度的同时,向模具施加的压力释放至少一部分。[2]、方法,包括以下步骤:a)提供模具;b)用粉末填充模具;c)密封模具;d)使模具承受高压。[3]、[1]至[2]中任一项的方法,其中在步骤c)中将模具关闭而不是密封。[4]、[1]至[3]中任一项的方法,其中步骤a)中用于提供模具的技术为PIM。[5]、根据[1]至[3]中任一项的方法,其中在步骤a)中用于提供模具的技术是增材制造(AM)技术。[6]、根据[1]至[3]中任一项的方法,其中在步骤a)中用于提供模具的技术是在通过增材制造(AM)技术的模型上浇铸,浸涂,刷涂或喷涂模具材料。[7]、[4]至[5]中任一项的方法,其中,增材制造(AM)技术选自立体光刻(SLA),数字光处理(DLP),连续数字光处理(CDLP),材料喷射(MJ),多喷射熔合(MJF),粘合剂喷射(BJ),按需滴落(DOD)和选择性激光烧结(SLS)。[8]、[4]至[5]中任一项的方法,其中,增材制造(AM)技术选自立体光刻(SLA),数字光处理(DLP)),连续数字光处理(CDLP),材料喷射(MJ),多喷射熔合(MJF)和选择性激光烧结(SLS)。[9]、[1]至[8]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具由在20℃和250℃下具有不同粘度的材料制成。[10]、根据[1]至[9]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具由热固性聚合物制成。[11]、根据[1]至[10]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具由热塑性聚合物制成。[12]、根据[1]至[11]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含热固性聚合物。[13]、[1]至[12]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含热塑性聚合物。[14]、[1]至[13]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含无定形聚合物。[15]、根据[1]至[14]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚苯乙烯(PS)。[16]、根据[1]至[15]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚己内酯(PCL)。[17]、根据[1]至[16]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含PA。[18]、[1]至[17]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括高密度聚乙烯(HDPE)和/或低密度聚乙烯(LDHE)。[19]、根据[1]至[18]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括无定形聚丙烯(PP)。[20]、根据[1]至[19]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚烯烃。[21]、[1]至[20]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚酰胺。[22]、[1]至[21]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚烯烃和/或聚酰胺。[23]、根据[10]至[22]中任一项的方法,其中所述聚合物包括其共聚物。[24]、根据[1]至[23]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括半结晶热塑性聚合物。[25]、根据[24]的方法,其中半结晶热塑性聚合物的Tm低于290℃。[26]、[25]的方法,其中半结晶热塑性聚合物的Tm高于28℃。[27]、[24]至[26]中任一项的方法,其中聚合物的结晶度高于12%。[28]、[1]至[22]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚合物材料,其中聚合物材料的相关部分保持在足够大的分子量为8500或更高,并且大部分为55%体积百分比较少的聚合物相保持在4900000或更低的足够低的分子量。[29]、[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含具有在热变形温度(HDT)的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为380℃以上。[30]、[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含具有在热变形温度(HDT)的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为280℃以上。[31]、[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含具有在热变形温度(HDT)的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为190℃以上。[32]、[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含具有在热变形温度(HDT)的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为148℃以上。[33]、[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含具有在热变形温度(HDT)的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为118℃以上。[34]、[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含具有在热变形温度(HDT)的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为98℃以上。[35]、[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含具有在热变形温度(HDT)的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为58℃以上。[36]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中在步骤a)中提供的模具包括具有HDT的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为32℃以上。[37]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中在步骤a)中提供的模具包括具有HDT的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为52℃以上。[38]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中在步骤a)中提供的模具包括具有HDT的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为72℃以上。[39]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中在步骤a)中提供的模具包括具有HDT的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为106℃以上。[40]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中在步骤a)中提供的模具包括具有HDT的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为132℃以上。[41]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中在步骤a)中提供的模具包括具有HDT的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为152℃以上。[42]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中在步骤a)中提供的模具包括具有HDT的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为204℃以上。[43]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中在步骤a)中提供的模具包括具有HDT的聚合物,该HDT在1.82MPa的载荷下测量为250℃以上。[44]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的载荷下测量的HDT为380℃或以下。[45]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的载荷下测量的HDT为280℃或以下。[46]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的载荷下测量的HDT为190℃或以下。[47]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的载荷下测量的HDT为148℃或以下。[48]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的载荷下测量的HDT为118℃或以下。[49]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的载荷下测量的HDT为98℃或以下。[50]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的载荷下测量的HDT为58℃或以下。[51]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的负荷下测量的HDT为32℃或以上。[52]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的负荷下测量的HDT为52℃或以上。[53]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的负荷下测量的HDT为72℃或以上。[54]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的负荷下测量的HDT为106℃或以上。[55]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的负荷下测量的HDT为132℃或以上。[56]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分具有在1.82MPa的负荷下测量的HDT为152℃或以上。[57]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,440℃或以下。[58]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,340℃或以下。[59]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,240℃或以下。[60]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,190℃或以下。[61]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,159℃或以下。[62]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,119℃或以下。[63]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,98℃或以下。[64]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,32℃或以上。[65]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,52℃或以上。[66]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,72℃或以上。[67]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,106℃或以上。[68]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,132℃或以上。[69]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,152℃或以上。[70]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,204℃或以上。[71]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,其中步骤a)中提供的模具包括一种聚合物,其HDT测量的载荷为0.455MPa,250℃或以上。[72]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,步骤a)中提供的模具包括高分子材料,其中高分子材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,440℃或以下。[73]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,步骤a)中提供的模具包括高分子材料,其中高分子材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,340℃或以下。[74]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,步骤a)中提供的模具包括高分子材料,其中高分子材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,240℃或以下。[75]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,步骤a)中提供的模具包括高分子材料,其中高分子材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,190℃或以下。[76]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,步骤a)中提供的模具包括高分子材料,其中高分子材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,159℃或以下。[77]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,步骤a)中提供的模具包括高分子材料,其中高分子材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,119℃或以下。[78]、根据[1]至[28]中的任何一种方法,步骤a)中提供的模具包括高分子材料,其中高分子材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,98℃或以下。[79]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,32℃或以下。[80]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,52℃或以下。[81]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,72℃或以下。[82]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,106℃或以下。[83]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,132℃或以下。[84]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含聚合物材料,其中所述聚合物材料的相关部分HDT测量的载荷为0.455MPa,152℃或以下。[85]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚烯烃和/或具有HDT的聚酰胺,所述聚酰胺和/或聚酰胺的HDT测量的载荷为1.82MPa,380℃或以下。[86]、根据[1]至[28]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括聚烯烃和/或具有HDT的聚酰胺,所述聚酰胺和/或聚酰胺的HDT测量的载荷为1.82MPa,32℃或以上。[87]、[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含Tm低于190℃的材料。[88]、[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含Tm低于130℃的材料。[89]、[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含Tm低于98℃的材料。[90]、[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含Tm低于79℃的材料。[91]、[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含Tm低于69℃的材料。[92]、[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含Tm低于49℃的材料。[93]、根据[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括具有高于-20℃的Tm的材料。[94]、根据[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括具有高于28℃的Tm的材料。[95]、根据[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括具有高于42℃的Tm的材料。[96]、根据[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括具有高于52℃的Tm的材料。[97]、根据[1]至[86]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括具有高于62℃的Tm的材料。[98]、根据[87]至[97]中任一项的方法,其中Tm是根据ISO 11357-1/-3:2016测量的。[99][87]至[98]中任一项的方法,其中Tm是以20℃/min的加热速率测量的。[100][1]至[99]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括在169℃下具有Tg的材料。[101]根据[1]至[99]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包括在69℃下具有Tg的材料。[102][1]至[101]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含Tg高于-260℃的材料。[103]根据[1]至[102]中任一项的方法,其中在步骤c)之后且在步骤d)之前,将所述模具过冷至低温。[104][103]所述的方法,其中,低温为9℃以下。[105][103]所述的方法,其中,低温为-1℃以下。[106][103]所述的方法,其中,低温为-11℃以下。[107][103]所述的方法,其中,低温为-20℃以下。[108][103]所述的方法,其中,低温为Tg+60℃以下。[109][103]所述的方法,其中,低温为Tg+50℃以下。[110][103]所述的方法,其中,低温为Tg+40℃以下。[111][103]所述的方法,其中,低温为Tg+20℃以下。[112][103]所述的方法,其中,低温为Tg+10℃以下。[113]、根据[103]至[112]中任一项的方法,其中通过将所述模具在低温下保持超过10分钟来进行过冷。[114]根据[103]至[112]中任一项的方法,其中通过将所述模具在低温下保持超过30分钟来进行过冷。[115][103]至[112]中任一项的方法,其中通过将模具在低温下保持2小时以上来进行过冷。[116][103]至[112]中任一项的方法,其中通过将模具在低温下保持10小时以上来进行过冷。[117][103]至[112]中任一项的方法,其中通过将模具在低温下保持100小时以下来进行过冷。[118][103]至[112]中任一项的方法,其中通过将模具在低温下保持40小时以下来进行过冷。[119]根据[103]至[118]中任一项的方法,其中过冷限于最大-273℃的温度。[120]根据[103]至[118]中任一项的方法,其中过冷限于最大-140℃的温度。[121]根据[103]至[118]中任一项的方法,其中过冷限于最大-90℃的温度。[122]根据[103]至[118]中任一项的方法,其中过冷限于最大-50℃的温度。[123]根据[103]至[118]中任一项的方法,其中过冷限于最大Tg-50℃的温度。[124]根据[103]至[118]中任一项的方法,其中过冷限于最大Tg-20℃的温度。[125]根据[103]至[118]中任一项的方法,其中过冷限于最大Tg-10℃的温度。[126]根据[103]至[118]中任一项的方法,其中过冷限于最大Tg的温度。[127]根据[103]至[118]中任一项的方法,其中过冷限于最大Tg+20℃的温度。[128]、[100]至[127]中任一项的方法,其中Tg是根据ASTM D3418-12测量的。[129][1]至[128]中任一项的方法,其中在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为190℃或更低。[130][1]至[128]中任一项的方法,其中在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为140℃或更低。[131][1]至[128]中任一项的方法,其中在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为120℃或更低。[132][1]至[128]中任一项的方法,其中在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为90℃或更低。[133][1]至[128]中任一项的方法,其中在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm+50℃或更低。[133][1]至[128]中任一项的方法,其中在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm+30℃或更低。[134][1]至[128]中任一项的方法,其中在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm+10℃或更低。[135][1]至[128]中任一项的方法,其中在步骤e)和/或f)中达到的最大相关温度为Tm-20℃或更低。[135]、根据[129]至[134]中任一项的方法,其中相关温度是维持超过1秒的温度。[136]根据[129]至[134]中任一项的方法,其中相关温度是保持超过20秒的温度。[137]根据[129]至[134]中任一项的方法,其中相关温度是保持超过20秒的温度。[138]、根据[129]至[134]中任一项的方法,其中相关温度是维持超过2分钟的温度。[139]、[129]至[134]中任一项的方法,其中相关温度是保持超过11分钟的温度。[140]、[129]至[134]中任一项的方法,其中相关温度是保持超过1小时10分钟的温度。[141]、[129]至[134]中任一项的方法,其中相关温度是维持小于4小时的温度。[142]、[129]至[134]中任一项的方法,其中相关温度是保持小于1小时50分钟的温度。[143]、[1]至[142]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含维卡软化点为314℃以下的聚合物。[144]、根据[1]至[142]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含维卡软化点为36℃以上的聚合物。[145]、[143]至[144]中任一项的方法,其中所述维卡软化点是根据ISO 306:2015标准测量的。[146]、根据[143]至[145]中任一项的方法,其中所述维卡软化点是在50℃/h的加热速率下测量的。[147]、根据[143]至[145]中任一项的方法,其中所述维卡软化点是在50N的载荷下测量的。[148]、根据[143]至[145]中任一项的方法,其中所述维卡软化点是根据ASTMD1525-00标准测量的。[149]、根据[143]至[145]中任一项的方法,其中所述维卡软化点通过B50方法测量。[150]、[143]至[145]中任一项的方法,其中通过A120方法测量维卡软化点,并从测量值中减去18℃。[151]、根据[143]至[145]中任一项的方法,其中所述维卡软化点是根据ISO 10350-1标准使用方法B50测量的。[152]、根据[143]至[145]中任一项的方法,其中维卡软化点是在UL IDES勘探者塑料数据库中于29/01/2018报道的最接近材料的维卡硬度。[153]、根据[1]至[152]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具材料包括聚合物材料,并且聚合物材料的至少相关部分包括足够量的增强物。[154]、[1]至[152]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具材料包括足够量的增强材料。[155]、根据[153]至[154]中任一项的方法,其中足够的增强量为2.2体积%以上。[156]、根据[153]至[154]中任一项的方法,其中足够量的增强部分为体积的78%以下。[157]、[153]至[154]中任一项的方法,其中足够量的增强部分指体积的28%以下。[158]、[153]至[157]中任一项的方法,其中所述增强材料包括无机纤维。[159]、[153]至[157]中任一项的方法,其中所述增强材料包括玻璃纤维。[160]、[153]至[157]中任一项的方法,其中所述增强材料包括碳纤维。[161]、[153]至[157]中任一项的方法,其中所述增强材料包括玄武岩纤维。[162]、[153]至[157]中任一项的方法,其中所述增强材料包括石棉纤维。[163]、[153]至[157]中任一项的方法,其中所述增强材料包括陶瓷纤维。[164]、[1]至[163]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含以适当的应变速率表征时,在室温下具有合适拉伸强度的聚合物。[165]、根据[164]所述的方法,其中,室温下的正确的拉伸强度为2MPa以上。[166]、根据[164]所述的方法,其中,室温下的正确的拉伸强度为6MPa以上。[167]、根据[164]所述的方法,其中,室温下的正确的拉伸强度为12MPa以上。[168]、根据[164]所述的方法,其中,室温下的正确的拉伸强度为26MPa以上。[169]、根据[164]所述的方法,其中,室温下的正确的拉伸强度为52MPa以上。[170]、根据[164]所述的方法,其中,室温下的正确的拉伸强度为82MPa以上。[171]、根据[164]的方法,其中室温下的正确拉伸强度为288MPa或以下。[172]、根据[164]的方法,其中室温下的正确拉伸强度为188MPa或以下。[173]、根据[164]的方法,其中室温下的正确拉伸强度为148MPa或以下。[174]、根据[164]的方法,其中室温下的正确拉伸强度为99MPa或以下。[175]、根据[164]的方法,其中室温下的正确拉伸强度为69MPa或以下。[176]、根据[164]的方法,其中室温下的正确拉伸强度为49MPa或以下。[177]、根据[164]的方法,其中室温下的正确拉伸强度为29MPa或以下。[178]、根据[164]的方法,其中室温下的正确拉伸强度为19MPa或以下。[178]、根据[179]的方法,其中室温下的正确拉伸强度为9MPa或以下。[179]、根据[1]至[178]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含以适当的应变速率表征时,在室温下具有正确的拉伸模量的聚合物。[180]、根据[179]所述的方法,其中,所述右拉伸模量为105MPa以上。[181]、根据[179]所述的方法,其中,所述右拉伸模量为505MPa以上。[182]、根据[179]所述的方法,其中,所述右拉伸模量为1005MPa以上。[183]、根据[179]所述的方法,其中,所述右拉伸模量为1200MPa以上。[184]、根据[179]所述的方法,其中,所述右拉伸模量为1850MPa以上。[185]、根据[179]所述的方法,其中,所述右拉伸模量为2505MPa以上。[186]、根据[179]的方法,其中右拉伸模量为5900MPa或以下。[187]、根据[179]的方法,其中右拉伸模量为3900MPa或以下。[188]、根据[179]的方法,其中右拉伸模量为2900MPa或以下。[189]、根据[179]的方法,其中右拉伸模量为2400MPa或以下。[190]、根据[179]的方法,其中右拉伸模量为1900MPa或以下。[191]、根据[179]的方法,其中右拉伸模量为900MPa或以下。[192]、根据[1]至[191]中任一项的方法,其中步骤a)中提供的模具包含以适当的应变速率表征时,在室温下具有正确的弯曲模量的聚合物。[193]、根据[192]所述的方法,其中,所述右弯曲模量为3900MPa以下。[194]、根据[192]所述的方法,其中,所述右弯曲模量为120MPa以上。[195]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为52%以上。[196]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为62%以上。[197]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为66%以上。[198]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为72%以上。[199]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为74%以上。[200]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为76%以上。[201]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为78%以上。[202]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为81%以上。[203]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为94%以下。[204]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为89%以下。[205]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为87%以下。[206]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为84%以下。[207]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为82%以下。[208]、根据[1]至[194]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具的表观密度为79.5%以下。[209]、根据[1]至[208]中任一项的方法,其中:

[427]、一种使用[391]至[424]中任一项的铁基合金制造的材料,其中,该材料通过加热至980℃±TOL的温度进行退火,在该温度下保持足够的时间,然后淬火。[428]、一种具有根据[391]至[424]中任一项的组成的制造的部件,其中通过加热到980℃±TOL的温度对所述制造的部件进行退火,在该温度下保持足够的时间,然后淬火。[429]、根据[426]至[428]中任一项的材料,其中TOL为5℃。[430]、根据[426]至[428]中任一项的材料,其中TOL为10℃。[431]、根据[426]至[428]中任一项的材料,其中TOL为15℃。[432]、根据[426]至[428]中任一项的材料,其中TOL为25℃。[433]、根据[426]至[428]中任一项的材料,其中TOL为35℃。[434]、根据[426]至[428]中任一项的材料,其中足够的时间为10分钟或以上。[435]、[426]至[428]中任一项的材料,其中足够的时间为半小时以上。[436]、根据[426]至[428]中任一项的材料,其中足够的时间为四个小时或以上。[437]、[426]至[428]中任一项的材料,其中足够的时间为47小时或以下。[438]、[426]至[428]中任一项的材料,其中足够的时间为23小时或以下。[439]、[391]至[424]中任一项的具有铁基合金组成的粉末。[440]、包含根据[439]至[441]中的粉末混合物。[441]、包含[391]至[424]中任一项铁基合金的材料,其中,在足够低的温度下淬火足够长的时间后,对该材料进行亚零处理。[442]、包含[481]至[515]中任一项的铁基合金组成的材料,其中,在足够低的温度下淬火足够长的时间后,对该材料进行亚零度处理。[443]、根据[441]至[442]中任一项的材料,其中足够低的温度为-25℃或以下。[444]、根据[441]至[442]中任一项的材料,其中足够低的温度为-50℃或以下。[445]、根据[441]至[442]中任一项的材料,其中足够低的温度为-75℃或以下。[446]、根据[441]至[442]中任一项的材料,其中足够低的温度为-100℃或以下。[447]、[441]至[442]中任一项的材料,其中足够长的时间指10分钟或以上。[448]、[441]至[442]中任一项的材料,其中足够长的时间指一个小时或以上。[449]、[441]至[442]中任一项的材料,其中足够长的时间为4小时以上。[450]、[441]至[442]中任一项的材料,其中足够长的时间为47小时或以下。[451]、[441]至[442]中任一项的材料,其中足够长的时间为23小时或以下。[452]、一种预合金粉末(单一粉末P1),其D50在1.2微米至69微米之间,由%Y+%Sc(以重量计)在0.012%至1.4%之间以及%O(以重量计)在22ppm至1900ppm之间组成。[453]、一种预合金粉末,其D50在1.2微米至69微米之间,包括%Y+%Sc+%REE(重量百分比在0.012%至1.4%之间)和%O(重量百分比在22ppm至1900ppm之间)。[454]、D50在1.2微米至69微米之间的预合金粉末,由%Y(重量)在0.012%至1.4%之间,%O(重量)在22ppm至1900ppm之间组成。[455]、一种粉末混合物,由%Y+%Sc(按重量计算在0.012%至1.4%之间)和%O(按重量计算在22ppm至1900ppm之间)和粉末P2(按重量计算在86%至99.99995%之间)组成,其中P2的D50在1.2至90微米之间。[456]、一种粉末混合物,%Y+%Sc+%REE重量在0.012%至1.4%之间,%O重量在22ppm至1900ppm之间,粉末P2重量在86%至99.99995%之间,其中P2的D50在1.2至90微米之间。[457]、粉末混合物,%Y+%Sc重量在0.012%至1.4%之间,%O重量在O.22ppm至1900ppm,%P重量在0.001%至0.2%之间,%S重量在0.0001%至0.05之间,粉末P2包含%Fe重量在86%至99.99995%之间,在P2的D50在1.2至90微米。[458]、粉末混合物包含按%Y+%Sc+%REE重量计介于0.012%至1.4%,%O重量为22ppm至1900ppm,%P重量计0.001%至0.2%,%S重量计0.0001%至0.05%,包含%Fe的粉末P2:86%-99.99995%,其中P2的D50在1.2和90微米之间。[459]、粉末混合物,其包含%Y+%Sc重量计0.012%至1.4重%,%O重量计22ppm至1900ppm,%P重量计0.001%至0.2%,%S重量计0.0001%至0.05%。%Cu+%Ni按重量计在0.01%和0.7重量%之间,包括%Fe的粉末P2按重量计在86%-99.99995%,其中P2具有在1.2和90微米之间的D50。[460]、粉末混合物,其包含%Y+%Sc+%REE重量计在0.012%至1.4%之间,%O按重量计在22ppm至1900ppm之间,%P按重量计在0.001%至0.2%之间,%S按重量计在0.0001%至0.05%之间,%Cu+%Ni按重量计在0.01%至0.7%之间,并且包括%Fe的粉末P2按重量计在86%-99.9999%,其中P2的D50在1.2和90微米之间。[461]、粉末混合物,包含%Y+%Sc重量计0.012%至1.4%,%O重量计22ppm至1900ppm,粉末P2包含%Ti重量计92%以上,其中P2的D50在1.2至90之间微米。[462]、粉末混合物包含%Y+%Sc重量计0.012%至1.4%,%O重量计22ppm至1900ppm,粉末P2包含%Ni重量计高于92%,其中P2的D50在1.2至90微米之间。[463]、粉末混合物包含%Y+%Sc重量计0.012%至1.4%,%O重量计22ppm至1900ppm,粉末P2包含%Cu重量计高于92%,其中P2的D50在1.2至90微米之间。[464]、粉末混合物包含%Y+%Sc重量计0.012%至1.4%之间,%O重量计22ppm至1900ppm,粉末P2包含%Al重量计高于92%,其中P2的D50在1.2至90微米之间。[465]、粉末混合物包含%Y+%Sc+%REE重量计0.012%和1.4%,%O重量计22ppm至1900ppm,粉末P2包含%Ti重量计大于92%,其中P2的D50为1.2和90微米。[466]、粉末混合物包含%Y+%Sc+%REE重量计0.012%至1.4%,%O重量计22ppm至1900ppm,粉末P2包含%Ni重量计高于92%,其中P2的D50在1.2至90微米之间。[467]、粉末混合物包含%Y+%Sc+%REE重量计0.012%至1.4%,%O重量计22ppm至1900ppm,粉末P2包含%Cu重量计92%以上,其中P2的D50在1.2至90微米之间。[468]、粉末混合物包含%Y+%Sc+%REE重量计0.012%至1.4%,%O重量计22ppm至1900ppm,粉末P2包含%Al重量计大于92%,其中P2的D50为1.2和90微米。[469]、[455]至[468]中任一项的粉末混合物,用于金属增材制造。[470]、[455]至[468]中任一项的粉末混合物,用于金属增材制造技术中,其中涉及粉末粘结的温度低于0.49*Tm,即粉末熔化温度Tm。[471]、[455]至[468]中任一项的粉末混合物,其用于金属增材制造技术中,其中涉及粉末结合的温度低于0.49*Tm,即粉末成分与金属的熔融温度为Tm。[472]、根据[455]至[468]中任一项的粉末混合物,其在根据[1]至[390]中任一项的方法中使用。[473]、[1]至[390]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具包括根据[452]至[454]中任一项的预合金粉末。根据[1]至[390]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具包括根据[455]至[471]中任一项的粉末混合物。[474]、根据[1]至[390]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具包括根据[455]至[471]中任一项的粉末混合物。[475]、一种粉末混合物,包括至少两种不同的粉末,粉末P1和粉末P2。[476]、根据[475]的粉末混合物,其中粉末P1是通过水雾化获得的。[477]、根据[475]的粉末混合物,其中粉末P1通过气体雾化获得。[478]、[475]至[477]中任一项的粉末混合物,其中粉末P2和/或P3是通过水雾化获得的。[479]、[475]至[477]中任一项的粉末混合物,其中粉末P2和/或P3通过气体雾化获得。[480]、[475]至[477]中任一项的粉末混合物,其中粉末P2和/或P3是通过机械研磨获得的。[481]、[475]至[477]中任一项的粉末混合物,其中粉末P2和/或P3是通过羰基分解获得的。[482]、根据[475]至[477]中任一项的粉末混合物,其中粉末P2和/或P3通过氧化物还原获得。[483]、包含至少两种不同粉末的粉末混合物,粉末P1和粉末P2,其中P1和P2是通过不同的技术获得的。[484]、包含至少两种不同粉末的粉末混合物,粉末P1和粉末P2,其中P1和P2是通过不同的技术获得的,其中两种技术均选自水雾化,气体雾化,羰基分解,机械磨损和氧化还原。[485]、包含至少三种不同粉末的粉末混合物,粉末P1,粉末P2和粉末P3,其中P1,P2和P3是通过不同的技术获得的,其中所有三种技术均选自水雾化,气体雾化,羰基分解,机械磨损和氧化还原。[486]、[475]至[485]中任一项的粉末混合物,其包含粉末P1,其具有以下组成,所有百分比均以重量百分比表示:%Fe:32-89;%Cr:8.6-24.9;%Ni:2.2–19.8;%Mo:0–6.9;%Ti:0–3.4;%Co:0–18;%Cu:0–6.9;%Mn:0–1.9;%Si:0–1.9;%Al:0–0.8;%S<0.1;%P<0.1;%Nb:0–0.98;%Ta:0–0.98;%W:0–0.9;%V 0–0.8;%B:0–2.9;%O<0.4;%N<0.24;%C<0.29。[487]、[475]至[486]中任一项的粉末混合物,其包含粉末P1,其具有以下组成,所有百分比均以重量百分比表示:%Fe:51-84;%Cr:9.6-19.8;%Ni:2.6–14.8;%Mo:0–3.9;%Ti:0–2.4;%Co:0–11.8;%Cu:0–4.9;%Mn:0–0.9;%Si:0–0.9;%Al:0–0.49;%S<0.04;%P<0.04;%Nb:0–0.48;%Ta:0–0.48;%W:0–0.4;%V:0–0.09;%B:0–0.9;%O<0.29;%N<0.09;%C<0.14。[488]、根据[475]至[487]中任一项的粉末混合物,其包含粉末P2,其具有以下组成,所有百分比均以重量百分比表示:%Fe:86-99.9999;%Cu:<9;%C:<1.4;%Mn:<2.9;%Mo:<2.9;%Ni<9;%O:<0.4;%S:<0.1;%P:<0.1。[489]、[486]至[488]中任一项的粉末,还包含微量元素。[490]、根据[489]的粉末,其中所有微量元素的总和小于重量的1.9%。[491]、根据[489]的粉末,其中所有微量元素的总和小于重量的0.9%。[492]、根据[489]的粉末,其中每个微量元素分别小于重量的1.9%。[493]、根据[489]的粉末,其中每个微量元素分别小于重量的0.9%。[494]、根据[475]至[583]中任一项的粉末混合物,其中粉末P1的尺寸明显大于粉末P2的尺寸。[495]、根据[475]至[494]中任一项的粉末混合物,其中粉末P1的尺寸明显大于粉末P3,P4和P5。[496]、根据[494]至[495]中任一项的粉末混合物,其中尺寸大得多的粉末是D50至少大52%的粉末。[497]、[475]至[496]中任一项的粉末混合物,其中所述混合物的至少一种粉末包含%Y,%Sc和/或%REE。[498]、[475]至[496]中任一项的粉末混合物,其中所述混合物的至少一种粉末包含%Y。[499]、根据[498]的粉末混合物,其中%Y大于重量的0.012%。[500]、根据[498]的粉末混合物,其中%Y大于重量的0.52%。[501]、根据[498]的粉末混合物,其中%Y低于重量的1.4%。[502]、根据[498]的粉末混合物,其中%Y低于重量的0.96%。[503]、[475]至[502]中任一项的粉末混合物,其中所述混合物的至少一种粉末包含%Sc。[504]、[503]的粉末混合物,其中%Sc高于重量的0.012%。[505]、根据[503]的粉末混合物,其中%Sc高于重量的0.052%。[506]、根据[503]的粉末混合物,其中%Sc低于重量的1.4%。[507]、根据[503]的粉末混合物,其中%Sc低于重量的0.96%。[508]、根据[475]至[507]中任一项的粉末混合物,其中所述混合物的至少一种粉末包含%Sc+%Y+%REE。[509]、根据[508]、的粉末混合物,其中%Sc+%Y+%REE大于重量的0.012%。[510]、根据[508]的粉末混合物,其中%Sc+%Y+%REE按重量计大于0.052。[511]、根据[508]的粉末混合物,其中%Sc+%Y+%REE按重量计低于1.4。[512]、根据[508]的粉末混合物,其中%Sc+%Y+%REE按重量计低于0.96。[513]、根据[475]至[512]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物包含%Y。[514]、根据[513]的粉末混合物,其中%Y高于重量的0.012%。[515]、根据[513]的粉末混合物,其中%Y高于重量的0.52%。[516]、根据[513]的粉末混合物,其中%Y低于重量的1.4%。[517]、根据[513]的粉末混合物,其中%Y低于重量的0.96%。[518]、[475]至[517]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物包含%Sc。[519]、根据[518]的粉末混合物,其中%Sc高于重量的0.012%。[520]、根据[518]的粉末混合物,其中%Sc高于重量的0.052%。[521]、根据[518]的粉末混合物,其中%Sc低于重量的1.4%。[522]、根据[518]的粉末混合物,其中%Sc低于重量的0.96%。[523]、根据[475]至[522]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物包含%Sc+%Y+%REE。[524]、根据[523]、的粉末混合物,其中%Sc+%Y+%REE大于重量的0.012%。[525]、根据[523]、的粉末混合物,其中%Sc+%Y+%REE大于重量的0.052。[526]、根据[523]的粉末混合物,其中%Sc+%Y+%REE低于重量的1.4。[527]、根据[523]的粉末混合物,其中%Sc+%Y+%REE低于重量的0.96。[528]、[475]至[527]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物包含%O。[529]、根据[528]、的粉末混合物,其中%O重量计高于8ppm。[530]、根据[528]的粉末混合物,其中%O重量计高于22ppm。[531]、根据[528]的粉末混合物,其中%O低于重量计2900ppm。[532]、根据[528]的粉末混合物,其中%O低于重量计1900ppm。[533]、[475]至[532]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物包含%P。[534]、根据[533]、的粉末混合物,其中%P为重量的0.01%或以上。[535]、[533]%P的粉末混合物为重量的0.2%或以下。[536]、[475]至[535]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物包含%S。[537]、根据[536]的粉末混合物,其中%S为重量的0.01%或以上。[538]、根据[536]的%S的粉末混合物为重量的0.05%或以下。[539]、[475]至[538]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物包含%Cu+%Ni。[540]、根据[539]的粉末混合物,其中%Cu+%Ni为重量的0.01%或以上。[541]、根据[539]的粉末混合物,%Cu+%Ni为重量的0.7%或以下。[542]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中包含的所有粉末的组成总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:C:0.25-0.8;Mn:0-1.15;Si:0-0.35;Cr:0.1(最大值);Mo:1.5-6.5;V:0-0.6;W:0-4;Ni:0-4;Co:0-3;平衡铁和微量元素。[543]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中包含的所有粉末的组成总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:C:0.25-0.55;Mn:0.10-1.2;Si:0.10-1.20;Cr:2.5-5.50;Mo:1.00-3.30;V:0.30-1.20;平衡铁和微量元素。[544]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中包含的所有粉末的组成总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:C:0.15-2.35;Mn:0.10-2.5;Si:0.10-1.0;Cr:0.2-17.50;Mo:0-1.4;V:0-1;W:0-2.2;Ni:0-4.3;平衡铁和微量元素。[545]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中包含的所有粉末的组成总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:C:0-0.4;Mn:0.1-1;Si:0-0.8;Cr:0-5.25;Mo:0-1.0;V:0-0.25;Ni:0-4.25;Al:0-1.25;平衡铁和微量元素。[546]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中包含的所有粉末的组成总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:C:0.77-1.40;Si:0-0.70;Cr:3.5-4.5;Mo:3.2-10;V:0.9-3.60;W:0-18.70;Co:0-10.50;平衡铁和微量元素。[547]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中包含的所有粉末的组成总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:C:0.03(最大值);Mn:0.1(最大值);Si:0.1(最大值);Mo:3.0-5.2;Ni:18-19;Co:0-12.5;Ti:0-2;平衡铁和微量元素。[548]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中包含的所有粉末的组成总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:C:1.5-1.85;Mn:0.15-0.5;Si:0.15-0.45;Cr:3.5-5.0;Mo:0-6.75;V:4.5-5.25;W:11.5-13.00;Co:0-5.25;平衡铁和微量元素。[549]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中包含的所有粉末的组成总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:C:0-0.6;Mn:0-1.5;Si:0-0.1;Cr:11.5-17.5;Mo:0-1.5;V:0-0.2;Ni:0-6.0;平衡铁和微量元素。[550]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中包含的所有粉末的组成总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:C:0.015(最大值);Mn:0.5-1.25;Si:0.2-1;Cr:11-18;Mo:0-3.25;Ni:3.0-9.5;Ti:0-1.40;Al:0-1.5;Cu:0-5;平衡铁和微量元素。[551]、根据[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(粉末混合物中包含的所有粉末的组成的总和)具有以下元素和局限性,所有百分比以重量百分比表示:%Mg:0.006-10.6;%Si:0.006-23;%Ti:0.002-0.35;%Cr:0.01-0.40;%Mn–0.002-1.8;%Fe:0.006-1.5;%Ni:0-3.0;%Cu:0.006-10.7;%Zn:0.006-7.8;%Sn:0-7;%Zr:0-0.5;平衡铝(%Al)和微量元素。[552]、[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中所含所有粉末的组成之和)具有以下要素和局限性,所有百分数均表示为:重量百分比:Zn:0-40Ni:0-31;Al:0-13;Sn:0-10;Fe:0-5.5;Si:0-4;Pb:0-4;Mn:0-3;Co:0-2.7;Be:0-2.75;Cr:0-1;平衡铜(%Cu)和微量元素。[553]、[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中所含所有粉末的组成之和)具有以下要素和局限性,所有百分数均表示为:重量百分比:%Be:0.15-3.0;%Co:0-3;%Ni:0-2.2;%Pb:0-0.6;%Fe:0-0.25;%Si:0-0.35;%Sn:0-0.25,%Zr 0-0.5;平衡铜(%Cu)和微量元素。[554]、[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中所含所有粉末的组成之和)具有以下要素和局限性,所有百分数均表示为:重量百分比:%Cr:9-33。%W:0-26;%Mo:0-29;%C:0-3.5;%Fe:0-9;%Ni:0-35;%Si:0-3.9;Mn:0-2.5;%B:0-1;%V:0-4.2;%Nb/%Ta 0-5.5,平衡钴(%Co)和微量元素。[555]、[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中所含所有粉末的组成之和)具有以下要素和局限性,所有百分数均表示为:重量百分比:%Fe:0-42;%Cu:0-34;%Cr:0-31;%Mo:0-24;%Co:0-18;%W:0-14;%Nb:0-5.5;%Mn:0-5.25;%Al:0-5;Ti:0-3;%Zn:0-1;%Si:0-1;%C:0-0.3;%S:0.01(最大值);平衡镍(%Ni)和微量元素。[556]、[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中所含所有粉末的组成之和)具有以下要素和局限性,所有百分数均表示为:重量百分比:%V:0-14.5;%Mo:0-13;%Cr:0-12;%Sn:0-11.5;%Al:0-8;%Mn:0-8;%Zr:0-7.5;%Cu:0-3;%Nb:0-2.5;%Fe:0-2.5;%Ta:0-1.5;%Si:0-0.5;%C:0.1(最大值);%N:0.05(最大值);%O:0.2(最大值);H:0.03(最大值);平衡钛(%Ti)和微量元素。[557]、[475]至[541]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物的理论组成(所述粉末混合物中所含所有粉末的组成之和)具有以下要素和局限性,所有百分数均表示为:重量百分比:%Al:0-10,%Zn:0-6;%Y:0-5.2;%Cu:0-3;%Ag:0-2.5,%Th:0-3.3;Si:0-1.1;%Mn:0-0.75;平衡镁(%Mg)和微量元素。[558]、根据[542]至[557]中任一项的粉末,其中所有微量元素的总和小于重量的1.9%。[559]、根据[542]至[557]中任一项的粉末,其中所有微量元素的总和小于重量的0.9%。[560]、[542]至[557]中任一项的粉末,其中每个微量元素分别小于重量的1.9%。[561]、[542]至[557]中任一项的粉末,其中每个微量元素分别小于重量的0.9%。[562]、[475]至[561]中任一项的粉末混合物,其中粉末P1具有补偿尺寸,其D50为16微米或更大。[563]、[475]至[561]中任一项的粉末混合物,其中粉末P1具有补偿的尺寸,其为D50为990微米或更小。[564]、[475]至[561]中任一项的粉末混合物,其中粉末P2的补偿尺寸,其D50为1.6微米或更大的。[565]、根据[475]至[561]中任一项的粉末混合物,其中粉末P2具有D50为290微米或更小的补偿尺寸。[566]、[475]至[561]中任一项的粉末混合物,其中粉末P3的补偿尺寸为1.6微米或更大的D50。[567]、根据[475]至[561]中任一项的粉末混合物,其中粉末P3具有D50为290微米或更小的补偿尺寸。[568]、[475]至[567]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物包含耐磨颗粒。[569]、[475]至[567]中任一项的粉末混合物,其中所述粉末混合物包含适量的细耐磨颗粒。[570]、根据[569]的粉末混合物,其中中等量为体积的0.012%以上。[571]、根据[569]至[571]中任一项的粉末混合物,其中中等量为体积的19%以下。[572]、根据[568]至[571]中任一项的粉末混合物,其中所述耐磨细颗粒的D50为49微米或更小。[573]、根据[1]至[390]中任一项的方法,其中步骤b)中的填充模具包括根据[118]至[138]中任一项的粉末混合物。[574]、根据[1]至[390]中任一项的方法,其中在步骤c)中以真空密封的方式密封模具。[575]、根据[1]至[390]中任一项的方法,其中以低泄漏率密封模具。[576]、根据[575]的方法,其中低泄漏率是0.9mbar·l/s或以下。[577]、根据[575]至[576]中任一项的方法,其中低泄漏率是0.08mbar·l/s或以下。[578]、根据[575]至[576]中任一项的方法,其中低泄漏率是0.008mbar·l/s或以下。[579]、根据[575]至[576]中任一项的方法,其中低泄漏率是0.0008mbar·l/s或以下。[580]、根据[575]至[576]中任一项的方法,其中低泄漏率是0.00009mbar·l/s或以下。[581]、根据[575]至[576]中任一项的方法,其中低泄漏率是0.000009mbar·l/s或以下。[583]、根据[575]至[576]中任一项的方法,其中低泄漏率是1.2·10

从对本发明表面改性的扩展研究中获得的最重要的新贡献之一涉及热冲压技术。该技术面临解决的一个问题是:兼具高损伤容限与低加工成本的热冲压部件的制造。在热冲压部件的成本中最有影响力的变量为:被加工材料成本,热冲压设备的摊销和维护成本以及此设备的利润。因此,在过去的几年中,人们为增加热冲压生产线产量及降低其投资和维护成本付出了很多努力。也有研究从成形模具的角度入手,试图同时增加模具的散热能力和耐久性,有时甚至试图降低其制造成本。通常,用于增加一个方面(生产线的产量和耐久性)的策略会对另一个方面产生负面影响。另一方面,损伤容限是热冲压部件最重要的服务性能之一,因此,许多努力也被投入到尝试优化这一性能上。在这些尝试中,一个例子为所谓的软硬区(soft zone)工艺,这一工艺使部件的区域具有更高的延伸率和更低的屈服强度值,以具有一种能更好地平衡所需的可变形性与能量吸收之间关系的确定性变形模式。不幸的是,可能所有以上描述的解决方案都伴随而来摊销/维护成本的增加和/或设备生产率的显著下降(更昂贵的加热系统,附加的炉内系统,更复杂且因对更高温下作业的需要而导致磨损地更快的模具,以及由于增加了炉内加热时间、或频繁在模具内冷却、或甚至在某些情况下冷却/加热的增加,导致模具的生产率降低)。另一个此类尝试的例子是通过优化工艺参数以至少增加制成部件的相关性能的平均值,但这是以缩小加工窗口为代价的,结果反而会降低生产量。这些策略主要基于对加工材料的相变曲线(CCT和TTT)的全面验证,以鉴别出最理想的微观结构,并设法始终贯彻它。有些甚至试图在这些曲线上产生显著效应,例如,对待处理材料高合金化铸造以增加其淬透性,以省略淬火这一步骤,从而能够缩短模具使用时间。不幸的是,这种方法常常伴随着极其繁杂的后续影响,即被处理材料的成本增加。不止如此,它还需要尺寸极小的加工窗口,这虽然不会影响理论产量,但如果日复一日地持续运行,则将极大地影响实际产量。更糟的是,它将极显著地增加生产线的投资成本。发明者在一次意外的观察中,发现了解决上述问题的新方法:大多数热冲压材料在经过变形后,其耐损伤性会受到影响,但相关体积的变化并不明显,甚至在微观组织分析时,由于其变化几乎不可察觉,在CCT和/或TTT曲线上并不显示任何变化。在一实施案中,一变形在光学显微镜下未产生微观组织变化,根据ASTM E228-17实验法对其进行测试,其相关体积变化在膨胀计的背景噪声下不被识别,膨胀剂的长度分辨率变化为1.25nm。在温度相当高且仅在冷却速率也相当高时,包括22MnB5在内的大多数热成形材料中都会发生这种变化。在一个实施例中,在高温下以非常快的冷却速率对板材进行热冲压操作。在一个实施例中,板材以非常快的冷却速率被冷却。在一个实施例中,采用非常快速的冷却工艺直到温度不再高为止。在一个实施例中,在成形后立即进行非常快速的冷却,直到温度不再高为止。在一个实施例中,板材在极高的冷却速率下进行冷却,直到温度不再高为止。在一个实施例中,成形中及成形后均采用非常快速的冷却工艺,直到温度不再高为止。在一个实施例中,高温为任何高于110℃的温度。在另一个实施例中,高温为任何高于210℃的温度。在另一个实施例中,高温为任何高于310℃的温度。在另一个实施例中,高温为任何高于450℃的温度。在另一个实施例中,高温为任何高于550℃的温度。在另一个实施例中,高温为任何高于650℃的温度。在另一个实施例中,高温为任何高于750℃的温度。在一个实施例中,快速冷却速率大于等于27K/s。在另一个实施例中,快速冷却速率大于等于57K/s。在另一个实施例中,快速冷却速率大于等于84K/s。在另一个实施例中,快速冷却速率大于等于107K/s。在另一个实施例中,快速冷却速率大于等于207K/s。在另一个实施例中,快速冷却速率大于等于507K/s。在另一个实施例中,快速冷却速率大于等于807K/s。在另一个实施例中,快速冷却速率大于等于1007K/s。在另一个实施例中,快速冷却速率大于等于2600K/s。在另一个实施例中,快速冷却速率大于等于4200K/s。在一个实施例中,利用热电偶在板材中央测量板材的温度。在一些应用中,也可以利用辐射温度计测量其温度。在一个替代实施例中,板材的温度是指其平均温度。令人惊奇的是,研究发现,当在高温下利用冷却介质的相变潜热达到这些冷却速率时,在相同甚至更高的屈服强度值下,延伸率得到了明显的提高。在一个实施例中,通过冷却介质的相变达到极高的冷却速率。在一个实施例中,为升华相变。在另一个实施例中,为熔化相变。在另一个实施例中,为汽化相变。在另一个实施例中,为蒸发相变。在一个实施例中,通过冷却介质的蒸发潜热达到极高的冷却速率。尽管在许多应用中,所使用的冷却介质可能是水,水溶液,水性悬浮液或可以用于某些实验中的任何其他的流体。在一个实施例中,冷却介质为一种流体。在另一个实施例中,冷却介质为一种液体。在另一个实施例中,冷却介质为固态形式。在另一个实施例中,冷却介质为冷冻状态。在另一个实施例中,冷却介质为水。在另一个实施例中,冷却介质为水溶液。在另一个实施例中,冷却介质为一种水性悬浮液。在另一个实施例中,冷却介质为一种不同于水的任何液体。在一个实施例中,冷却介质包含一种流体。在一个实施例中,冷却介质包含一种液体。在一个实施例中,冷却介质包含水。在一个实施例中,冷却介质包含一种水溶液。在一个实施例中,冷却介质包含一种水性悬浮液。在一个实施例中,冷却介质包含一种不同于水的液体。在另一个实施例中,冷却介质包含一种试剂(如本文后续所述)。在一个实施例中,发生汽化相变,因此液滴与炙热的板材之间发生了初始接触,但莱顿弗罗斯特效应被减弱。在一个实施例中,莱顿弗罗斯特效应的减弱带来压强的增加。在一个实施例中,有0.2MPa或更高的压强被至少施加于含有液体冷却介质的部分板材表面与工具表面之间的区域。在另一个实施例中,压强值为1.2MPa或更高。在另一个实施例中,压强值为6.2MPa或更高。在另一个实施例中,压强值为12MPa或更高。在另一个实施例中,压强值为16MPa或更高。在另一个实施例中,压强值为26MPa或更高。在一些实施例中,前面所述的工具可以扩展到其他部件上,例如冲模,铸模,用于制造管状部件或结构的冲模,热压冲模或铸模以及成形模具等。在一个实施例中,工具表面指的是冲模表面。在另一个实施例中,工具表面指的是铸模表面。在另一个实施例中,工具表面指的是用于制造管状部件或结构的冲模的表面。在另一个实施例中,工具表面指的是热压冲模或铸模表面。在另一个实施例中,工具表面指的是成形模具的表面。在一个实施例中,莱顿弗罗斯特效应包括一种不允许冷却剂液滴在板材表平面上被替换的状态。在一个实施例中,莱顿弗罗斯特效应包括一种不允许冷却剂液滴润湿模具表面的状态。在一个实施例中,莱顿弗罗斯特效应包括既不允许冷却剂液滴在板材表平面上被替换,又不允许冷却剂液滴润湿模具表面的状态。在一个实施例中,板材的热冲压工艺在高温下伴有极高的冷却速率,在低温下伴有较低的冷却速率(高温及高冷却速率如前文所述)。在一个实施例中,低温是指590℃或更低。在另一个实施例中,低温是指440℃或更低。在另一个实施例中,低温是指590℃或更低。在另一个实施例中,低温是指390℃或更低。在另一个实施例中,低温是指290℃或更低。在另一个实施例中,低温是指240℃或更低。在另一个实施例中,低温是指190℃或更低。在一个实施例中,低温是指140℃或更低。在另一个实施例中,低温是指90℃或更低。在另一个实施例中,低温是指49℃或更低。在一个实施例中,低冷却速率是指24K/s或更低。在另一个实施例中,低冷却速率是指14K/s或更低。在另一个实施例中,低冷却速率是指9K/s或更低。在另一个实施例中,低冷却速率是指4K/s或更低。在另一个实施例中,低冷却速率是指0.9K/s或更低。在另一个实施例中,低冷却速率是指0.09K/s或更低。在另一个实施例中,低冷却速率是指0.009K/s或更低。在一个实施例中,低冷却速率是指在设定的低温附近保持一定的时间。在一个实施例中,低冷却速率在低温下保持一定的时间。在一个实施例中,保持低温时长为3秒或更长。在另一个实施例中,保持低温时长为11秒或更长。在另一个实施例中,保持低温时长为16秒或更长。在另一个实施例中,保持低温时长为22秒或更长。在另一个实施例中,保持低温时长为32秒或更长。一个实施例针对利用热冲压工艺成形的板材进行冷却的方法,该方法包括以下步骤:a)提供热压冲模或铸模;b)将已加热的板材放置热压模具中;c)使板材成形;d)以非常快的冷却速率冷却板材,直到材料温度不再高并且在低温下伴有较低的冷却速率为止,其中,快速冷却包括利用液体的蒸发潜热来冷却板材。对于板材不同的材料及涂层组合,其最优方案有所不同。例如,基于Zn的涂层的板材可能比基于AlSi涂层的板材对裂纹和微裂纹更敏感,因此需要在更高温时改变冷却速率,甚至需要停止进程以使涂层通过扩散与下方的板材或在涂层的分层内进行原子交换,以获得涂层和/或板材所需的最终微观结构。同时,贝氏体构造的临界速率通常会影响快速冷却后所需的冷却速度和/或其温度,在该温度值下更有可能长期保压(高合金钢板往往具有更高的贝氏体可淬性,从而有可能具有在给定的温度下或较慢的冷却速率下拥有更长的保压时间,甚至可以在空气中冷却脱模,从而避免大量形成贝氏体而对机械性能产生不利影响)。令人惊讶的一大发现是,比22MnB5含有更多%B,%Cr,%Mo,%Ni,%Si和/或%Mn的合金钢板,拥有明显更高的铁素体淬透性(铁素体/珠光体相变临界点时间在CCT和/或TTT曲线中进一步移至更高位置)和/或更高的耐回火性,在应用本发明时往往会显示出在韧性和/或延伸性能上的增强的倾向,并且其延伸范围甚至通常超过22MnB5。在一个实施例中,所用板材是钢板。以22MnB5举例,通常情况下具有7%-8%的A

一个实施例及对利用热压冲模或铸模成形的板材进行冷却的方法,该方法包含以下步骤:a)提供表面涂有液体的热压冲模或铸模,其中至少体积为51%的液体以液滴形式被分配到模具表面,其重量在1.5到190micrograms之间;b)在热压冲模或铸模中放置被加热的板材,使之与液体直接接触;c)使板材成形;d)成形后在550℃的温度以上以107K/s或更高的冷却速率冷却板材,且在温度低于190℃时,采用14K/s的低速进行冷却,其中快速冷却包含利用液体蒸发产生的相变热对板材进行冷却。另一个实验涉及对利用热压冲模或铸模成形的板材进行冷却的方法,该方法包含以下步骤:a)提供表面涂有一定量液体的热压冲模或铸模,液体的量在0.6*ST和9.8*ST之间,以gr/dm

在一些应用中被发现,莱顿弗罗斯特效应为高效冷却被加工材料带来了极大的挑战,并且要求更高的附着力才能使水滴在工具表面高效的形成锚点。发明者发现,这一问题可以通过对水滴导电解决。同时也被发现,这一操作对于使水滴更均匀的分配在工具表面也产生了积极的影响。在一个实施例中,至少一部分喷射到模具上的水滴是带电的。在一个实施例中,至少一部分水滴是带电的。在一个实施例中,至少一部分水滴带有静电。在一个实施例中,至少一部分喷射到模具上的水滴带有静电。在一个实施例中,至少一部分喷射到模具上的水滴带有静电,且在制造周期中的某段,至少有一部分模具被保持在另一电极。在一个实施例中,至少在制造周期中的某段,至少有一部分模具被保持在另一电极。在一个实施例中,至少一部分喷射到模具上的水滴带有静电,且静点产生于电晕法。在一个实施例中,至少一部分投射到模具上的水滴带有由电晕法产生的静电,且至少一部分模具被保持在不同的电极上。在一个实施例中,至少一部分喷射到模具上的水滴带有由电晕法产生的静电,且至少一部分模具通过接地保持在不同的电极上。在一个实施例中,上述针对电晕法的所有内容都可以扩展到静电电容式喷嘴上。在一个实施例中,上述针对电晕法的所有内容都可以扩展到双流体静电喷嘴上。在一个实施例中,上述针对电晕法的所有内容都可以扩展到静电感应喷嘴上。在一个实施例中,上述针对电晕法的所有内容都可以扩展到静电喷嘴上,其中利用电极进行电离化,无论电极的形状如何或是否还在喷头内执行其他功能。在一个实施例中,上述针对电晕法的所有内容都可以扩展到静电喷嘴上,其中利用任意转向元件进行电离化,无论转向元件的形状如何或是否还在喷头内执行其他功能。在一个实施例中,上述针对电晕法的所有内容都可以扩展到静电喷嘴上,无论电离化如何进行或电离元素是否还在喷头内执行其他功能。对于某些应用,电极与其他对液滴及模具导电元素之间的电位差十分重要。在一个实施例中,电位差为600V或更大。在另一个实施例中,电位差为2kV或更大。在另一个实施例中,电位差为12kV或更大。在另一个实施例中,电位差为22kV或更大。在另一个实施例中,电位差为32kV或更大。在另一个实施例中,电位差为52kV或更大。在另一个实施例中,电位差为102kV或更大。在一些应用中,被发现无需极大的电位差。在一个实施例中,电位差为390kV或更小。在另一个实施例中,电位差为190kV或更小。在另一个实施例中,电位差为49kV或更小。在一个实施例中,电位差指的是所用发电机的标称输出。在一个实施例中,发电机为DC发电机。在一些应用中发现,在非常低的相关电流下,产生电位差非常重要。在一个实施例中,电流应为90mA或更小。在另一个实施例中,电流应为9mA或更小。在另一个实施例中,电流应为900microA或更小。在一些应用中发现,相关电流不宜过小。在一个实施例中,电流应为1.5microA或更大。在另一个实施例中,电流应为15microA或更大。在另一个实施例中,电流应为105microA或更大。在另一个实施例中,电流应为555microA或更大。在一些应用中发现,限制模具中水的分布是非常有利的,或至少避免水在模具的特定区域甚至在其周围经常性地喷出。在一个实施例中,使用了定向喷嘴。在一个实施例中,至少一部分喷射在模具上的水滴是带电的,且至少模具或其周围的一部分保持着与带电水滴符号相同的电位,从而产生排斥。在一个实施例中,至少一部分喷射在模具上的水滴是带静电的,且保持着与带电水滴符号相同的电位,从而产生排斥。在一个实施例中,至少一部分模具保持与带点水滴符号相同的电位,以产生排斥。在一个实施例中,至少一部分喷射到模具上的水滴是带电的,且至少模具或其周围的一部分保持着与带电水滴符号相反的电位,从而产生引力。在一个实施例中,至少一部分喷射到模具上的水滴是带静电的,且至少模具或其周围的一部分保持着与带电水滴符号相反的电位,从而产生引力。在一个实施例中,至少一部分模具保持与带电水滴符号相反的电位,以产生引力。在一个实施例中,在向模具表面喷射的水中加入了一种增强极化的试剂。在一个实施例中,喷射在模具表面的水中含有一种试剂。在一个实施例中,喷射在模具表面的水中含有至少两种试剂。在一个实施例中,向模具表面同时喷射了含有增强极化试剂的水和具有其他功能(如防腐蚀性、润滑性、改变摩擦性能等)的试剂。在一个实施例中,表面指的是至少模具表面的一部分。在一个实施例中,表面指的是模具表面的至少一部分。在一个实施例中,表面指的是相关表面(如之前的段落所述)。前文提到,尽管在一些应用中,所采用液体为水,水溶液,水性悬浮液或一些实验中适用的其他液体。在一个实施例中,术语“水”可以被术语“液体”替代。在一个实施例中,该液体为水。在另一个实施例中,该液体为一种水溶液。在另一个实施例中,该液体为一种水性悬浮液。在另一个实施例中,该液体为一种不同于水的任何液体。在一个实施例中,该液体含有水。在一个实施例中,该液体含有一种水溶液。在一个实施例中,该液体含有一种水性悬浮液。在一个实施例中,该液体含有一种不同于水的液体。在另一个实施例中,该液体含有一种试剂。在一个实施例中,该试剂为活性剂。另一方面,当使用带有静电的待汽化液滴时,对为增强静电荷的正效应而加入的试剂的使用十分重要。在一些情况下,这些试剂对增强液体在模具的目标区域上的均匀分布做出了巨大的贡献。在一些情况下,由于被分配在非目标区域而被浪费的液体量大大减少。在一些情况下,可以更好地控制所形成的液滴大小的规律性,这是一些很好的例子,详尽的实例列表则会太长。尽管在一些实例中,所使用的试剂可能带来不利的副作用。一些可能的不利影响包括如,接触角度被改变为非所需值,同理,接触角滞后现象,液体冲刷效应的增强,等等。在一个实施例中,运用表面活性剂作为试剂,从而加强静电荷的正效应。在一个实施例中,该试剂为表面活性剂。在一个实施例中,该表面活性剂为阴离子型表面活性剂。在另一个实施例中,该表面活性剂为硫酸盐。在另一个实施例中,该表面活性剂为磺酸盐(sulfonate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为葡糖酸盐(gluconate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为磷酸酯(phosphate ester)。在另一个实施例中,该表面活性剂为羧酸盐(carboxylate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为磷酸酯(phosphoric acid ester)。在另一个实施例中,该表面活性剂为羧酸盐(carboxylic acid salt)。在另一个实施例中,该表面活性剂为有机硅(silicone)。在另一个实施例中,该表面活性剂为脂肪醇硫酸盐(fatty alcoholsulfate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为环烷酸盐(naphthenate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为氟化脂肪酸盐(salt of fluorinated fatty acids)。在另一个实施例中,该表面活性剂为非离子型表面活性剂。在另一个实施例中,该表面活性剂为乙氧基化物(ethoxylate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(fatty alcoholethoxylate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为烷基酚乙氧基化物(alkylphenolethoxylate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为烷氧基(alkoxylate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为烯烃磺酸盐(olefin sulfonate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为一种聚羟基化合物(fatty acid ester of polyhydroxy compound)的脂肪酸酯。在另一个实施例中,该表面活性剂为山梨醇(fatty acid ester of sorbitol)的脂肪酸酯。在另一个实施例中,该表面活性剂为氧化胺(amine oxide)。在另一个实施例中,该表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯脂(fatty acid ethoxylate)。在另一个实施例中,该表面活性剂为阳离子型表面活性剂。在另一个实施例中,该表面活性剂为烷基氯化铵(alkyl ammoniumchloride)。在另一个实施例中,该表面活性剂为两性表面活性剂。在一些情况下,为保持正确的接触角度、接触角滞后值以及在湿润表面上的变化,表面活性剂的使用会变得非常棘手。在一个实施例中,使用分散剂作为试剂以增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,使用阳离子分散剂作为试剂以增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,使用季铵盐作为阳离子分散剂以增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,使用烷基多胺作为阳离子分散剂以增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,使用阴离子分散剂作为试剂以增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,使用一种弱酸作为阴离子分散剂以增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,使用聚羧酸作为阴离子分散剂以增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,使用磺化有机物质作为阴离子分散剂以增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,应用了一种可以向待蒸发的液体中提供可带电实体的试剂,以此增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,应用了一种可以向待蒸发的液体中提供离子的试剂,以此增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,应用了一种无机盐作为可以向待蒸发的液体中提供离子的试剂,以此增强静电荷的正效应。在另一个实施例中,应用了一种有机试剂,该试剂可以向待蒸发的液体中提供带电荷的有机基团,以此增强静电荷的正效应。在一个实施例中,液体在每个热压周期开始之前被喷射到模具表面。在一个实施例中,液体在每个热压周期中被喷射到模具表面。在一个实施例中,液体在每个热压周期之间被喷射到模具表面。所有上述的实验都可能以任何形式进行结合,只要彼此之间不相互排斥。如前所述,在一些实施例中,与模具相关的论述可以扩展到其他部件上,如工具、铸模、用于制造管状部件或结构的模具、热压冲模或铸模或其他成形模具。

上述解决方案的一个特有的实现是,由于其应用范围可以覆盖的更广泛,它本身成为了一项新颖的独一无二的发明。正如被发现的,利用液体通过接触而蒸发的汽化潜热来控制冷却是非常有利的,但同时,当板材的温度达到一特定温度时,要求以更低的冷却速率进行冷却,且不能忽略的是,加工过的板材很薄并且具有中等导热性,因此,不能依靠薄板内部的传热性使冷却效果较弱的区域对冷却效果很强的区域进行补偿。更糟糕的是,这些板材是金属的,具有高温并且极易发生莱顿弗罗斯特现象。因此,非常需要对在金属表面分配的液体的准确数量进行控制(待解决问题)。解决这一问题的方法不仅适用于热冲压技术。例如,在锻造和压模铸造的应用中,该方法通常对脱模剂的特定分配也非常有效。惊奇的是,它可以通过对部件表面适当的组织化处理被实现。在一个实施例中,部件表面进行了改性处理。在一些应用中,对分布液(冷却液、水、脱模剂等需要被精确地分布在生产部件的金属表面的液体)的与金属表面的接触角度进行控制即可。如前所述,尽管在许多应用中使用的液体为水,水溶液,水性悬浮液或可用于一些实验中的任何其他流体。在一个实施例中,该流体为液体。在一个实施例中,该液体为为水。在另一个实施例中,该液体为一种水溶液。在另一个实施例中,该液体为一种水性悬浮液。在另一个实施例中,该液体为一种不同于水的任何液体。在一个实施例中,该液体包含水。在一个实施例中,该液体包含一种水溶液。在一个实施例中,该液体包含一种水性悬浮液。在一个实施例中,该液体包含一种不同于水的任何液体。在另一个实施例中,该液体包含一种试剂(如前文所述)。在一个实施例中,表面调节导致超亲水性。在一个实施例中,表面调节导致超润湿性。在一个实施例中,应用Krüss公司的液滴形状分析仪DSA 100M对接触角度进行测量,其软件及硬件在2018年2月1日进行了升级。在一个实施例中,运用躺滴法测量接触角度。在一个实施例中,运用捕泡法测量接触角度。在一个实施例中,运用威廉(Wilhelmy)片法测量接触角度。在一个实施例中,表面调节使得被分布液与改性表面之间的角度小于89°。在另一个实施例中,表面调节使得被分布液与改性表面之间的角度小于64°。在另一个实施例中,表面调节使得被分布液与改性表面之间的角度小于38°。在另一个实施例中,表面调节使得被分布液与改性表面之间的角度小于22°。在另一个实施例中,表面调节使得被分布液与改性表面之间的角度小于9°。在另一个实施例中,表面调节使得被分布液与改性表面之间的角度小于4°。在一些应用中,拥有一个大的接触角度是十分便利的,在之后的段落中我们将对其中一些案例进行细节化的研究。在一个实施例中,表面调节导致疏水性。在一个实施例中,表面调节导致超疏水性。在一个实施例中,表面调节使得分布液与改性表面之间的角度大于65°。在另一个实施例中,表面调节使得分布液与改性表面之间的角度大于95°。在另一个实施例中,表面调节使得分布液与改性表面之间的角度大于105°。在另一个实施例中,表面调节使得分布液与改性表面之间的角度大于145°。在另一个实施例中,表面调节使得分布液与改性表面之间的角度大于155°。在另一个实施例中,表面调节使得分布液与改性表面之间的角度大于165°。对一些应用来说,尽管要求大的接触角时,其角度也不宜过大。在一个实施例中,表面调节使得分布液与改性表面之间的角度小于174°。在另一个实施例中,表面调节使得分布液与改性表面之间的角度小于169°。在另一个实施例中,表面调节使得分布液与改性表面之间的角度小于164°。在一个实施例中,本文中提到的接触角度值是通过ISO 19403-2:2017标准规范测量的:色漆和清漆-亲水性-第2部分:通过测量接触角测定固体表面的表面自由能。在不同的实施例中,本文中提到的接触角度值可以选择性的通过Krüss公司的液滴形状分析仪DSA 100M进行测量,其软件及硬件在2018年2月1日进行了升级,或通过躺滴法或捕泡法或威廉(Wilhelmy)片法进行测量。在一个实施例中,接触角度在三项边界被测量,即液体、气体和表面的交界处。在一个实施例中,在室温(23℃)下测量接触角度。在一个替代实施例中,在部件温度下测量接触角度。在一个实施例中,部件温度指的是当第一滴液滴接触其表面时的部件温度。在一个替代实施例中,部件温度指的是当板材在部件表面接触液体时的部件温度。所有在不同实验中提及的上限及下限都可能以任意形式进行结合,只要彼此不互相排斥。在一些应用中已经发现了接触角滞后现象(前进接触角与后退接触角的差)。在一个实施例中,应用Krüss公司DSA 100M分析仪测量接触角滞后,其软件及硬件在2018年2月1日进行了升级。在一个实施例中,应用躺滴法测量接触角滞后。在一个实施例中,应用捕泡法测量接触角滞后。在一个实施例中,应用威廉(Wilhelmy)片法测量接触角滞后。在一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后值大于2°。在另一个实施例中,表面调节导致在被分配液体与改性表面之间的接触角滞后值大于6°。在另一个实施例中,表面调节导致在被分配液体与改性表面之间的接触角滞后值大于22°。在另一个实施例中,表面调节导致在被分配液体与改性表面之间的接触角滞后值大于52°。在另一个实施例中,表面调节导致在被分配液体与改性表面之间的接触角滞后值大于102°。在一些应用中,接触角滞后性应该很大,但不宜过大。在一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后值小于174°。在另一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后值小于168°。在另一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后值小于163°。在一些应用中被发现,大的接触角度与小的接触角滞后结合十分有利。在一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后小于59°。在另一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后小于19°。在另一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后小于9°。在另一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后小于4°。在另一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后小于1.9°。在另一个实施例中,表面调节导致在分布液与改性表面之间的接触角滞后小于0.9°。在一个实施例中,分布液具有合适的尺寸(如前几段所定义)。在一个实施例中,前文提到的接触角滞后值是通过ISO19403-2:2017标准规范测量的:色漆和清漆-亲水性-第2部分:通过测量接触角测定固体表面的表面自由能。在一个实施例中,接触角滞后在三项边界被测量,即液体、气体和表面的交界处。在一个实施例中,本文提到的接触角滞后在室温(23℃)下测量。在一个替代实施例中,接触角滞后在部件温度下测量。在一个实施例中,部件温度指的是当第一滴液滴与其表面接触时的部件温度。在一个替代实施例中,部件温度指的是当板材在部件表面与液体接触时的部件温度。所有在不同实验中提及的上限及下限都可能以任意形式进行结合,只要彼此不互相排斥,如分布液与改性表面之间的接触角滞后在2°与174°之间,其中,接触角度在室温(23℃)下通过ISO 19403-2:2017标准规范进行测量。在一个实施例中,分布液具有合适的尺寸(如前几段所定义)。在一个实施例中,在部件表面的分布液具有合适的尺寸。在一个实施例中,在部件相关表面的被分配液体具有合适的尺寸。在一个实施例中,使用了前文所述的部件相关表面的概念。在一个实施例中,部件的相关表面是部件上所有需要被冷却的表面。在一个实施例中,部件的相关表面是当部件是工具(冲模、铸模等)时,所有与制造部件相接触的部件表面。在一个实施例中,部件的相关表面是当部件是工具(冲模、铸模等)时,所有与制造部件的关键区域相接触的部件表面。在一个实施例中,部件的相关表面是当部件是工具(冲模、铸模等)时,所有与制造部件上在整个生产过程后仍被保留(未被削剪或以其他方式移除)的区域相接触的部件表面。在一个实施例中,该部件为冲模。在另一个实施例中,该部件为铸模。在另一个实施例中,该部件为用于制造管状部件或结构的冲模。在另一个实施例中,该部件为热压冲模或铸模。在另一个实施例中,该部件为成形模具。在另一个实施例中,该部件为热冲压成形模具。在一个实施例中,部件表面指的是冲模的表面。在另一个实施例中,部件表面指的是铸模的表面。在另一个实施例中,部件表面指的是用于制造管状部件或结构的模具表面。在另一个实施例中,部件表面指的是热压冲模或铸模表面。在另一个实施例中,部件表面指的是成形模具的表面。在另一个实施例中,部件表面指的是热压成形模具的表面。在不同的实施例中,液体与热压冲模或铸模表面之间的接触角度小于89°,小于64°,小于38°,小于22°,小于9°,甚至小于4°。在一些应用中,大的接触角度是有利的。在不同的实施例中,液体与热压冲模或铸模表面之间的接触角度大于65°,大于95°,大于105°,大于145°,大于155°,甚至大于165°。对于某些应用,尽管需要较大的接触角度,其值不宜过大。在不同的实施例中,液体与热压冲模或铸模表面之间的接触角度小于174°,小于169°,甚至小于164°。所有不同实验中的上限和下限都可能以任何形式结合,只要彼此不相互排斥,例如,液体与热压冲模或铸模之间的接触角滞后值在65°和164°之间,其中,接触角滞后在室温(23℃)下通过ISO 19403-2:2017标准规范进行测量。在一些应用中,接触角滞后性也是相关的。在不同的实施例中,液体与热压冲模或铸模表面之间的接触角滞后值大于2°,大于6°,大于22°,大于52°,甚至大于102°。在一些应用中,接触角滞后值应该很大,但不宜过大。在不同的实施例中,液体与热压冲模或铸模表面之间的接触角滞后值小于174°,小于168°,甚至小于163°。在一些应用中,大的接触角与小的接触角滞后相结合是有利的。在不同的实施例中,液体与热压冲模或铸模表面之间的接触角滞后值小于59°,小于19°,小于9°,小于4°,小于1.9°,甚至小于0.9°。所有以上所述的在不同实验中的上限和下限都可能以任何形式结合,只要彼此不相互排斥,例如,液体与热压冲模或铸模之间的接触角滞后值在2°和174°之间,其中,接触角在室温(23℃)下通过ISO19403-2:2017标准规范进行测量。在一个实施例中,接触角和/或接触角滞后在室温(23℃)下被测量。在一个替代实施例中,接触角和/或接触角滞后在热压冲模或铸模的温度下测量。在一个实施例中,热压冲模或铸模的温度指当第一滴液滴与其表面接触时的模具的温度。在一个替代实施例中,热压冲模或铸模的温度指当板材在热压模具表面与液体接触时的模具温度。如前所述,在一些实施例中,有关板材的论述可以扩展到其他部件上,如管状部件或结构。在一个实施例中,术语“板材”可以被术语“管状部件或结构”代替。在一些应用中,保持部件表面处于控制温度是有利的。在一些应用中,当部件是工具(冲模或铸模)时,对表面进行有效的温度控制有时是重要的。在某些情况下,这意味着可以非常快地将热量从部件中排出。在某些情况下,这意味着能够为组件提供高的热功率。在这些应用中,适当的温度调节是可取的。在一些应用中,倾向于内部含有凹槽的部件。在一个实施例中,该部件为冲模。在另一个实施例中,该部件为铸模。在另一个实施例中,该部件为用于制造管状部件或结构的冲模。在另一个实施例中,该部件为热压冲模或铸模。在另一个实施例中,该部件为成形模具。在另一个实施例中,该部件为热压成形冲模。在一个实施例中,部件内部的凹槽为冷却凹槽。当冷却凹槽与待温度调节的部件表面之间的距离过大时,可能达不到的高效的温度调节效果。在一些应用中,当冷却凹槽具有大的横截面且其与待温度调节的部件表面距离很近时,机械故障的可能性大大增加。为解决这一问题,本发明提出了一种组合系统,即复制人体的血液运输(也带有温度调节的目的)。人体中有主动脉,它负责将含氧血液运送到次级动脉,直到血液到达细小的毛细血管。之后,毛细血管运送含氧量小的血液到次级静脉,从这开始,血液被输送到主静脉。以同样的方式,在该提议的系统中,温度调节流体(冷或热根据温度调节功能决定)通过主凹槽(主凹槽或进水槽)进入部件,并从主凹槽向二级凹槽(可能存在不同级别的凹槽,这意味着,三级凹槽、四级凹槽等等)进行传输,直到温度调节流体到达细小且非特别长(在一些实施例中也指如细凹槽、毛细管凹槽或毛细管)的凹槽,且该凹槽距离待温度调节表面非常近。尽管在一些应用中,采用的温度调节液体为水,水溶液,水性悬浮液或任意其他可被用在一些实施例中的流体。在一个实施例中,该流体为液体。在一个实施例中,该液体为水。在另一个实施例中,该液体为一种水溶液。在另一个实施例中,该液体为一种水性悬浮液。在另一个实施例中,该液体为一种不同于水的任何液体。在一个实施例中,该液体包含水。在一个实施例中,该液体包含一种水溶液。在一个实施例中,该液体包含一种水性悬浮液。在一个实施例中,该液体包含一种不同于水的液体。在另一个实施例中,该液体包含一种试剂(如前文所述)。在一些实施例中,细凹槽应该位于靠近表面的位置以进行温度调节。这一系统对于一些应用来说是有利的,而对于另外一些应用来说,使用更传统的温度调节系统则更为合适。在一些应用中,凹槽的横截面较小的部分非常短,因而压降效果变得可控。对于给定的应用程序,数值模拟可以被用来获取最有利的凹槽配置。在一个实施例中,运用数值模拟对系统进行了优化。在一个实施例中,温度调节系统的设计包含对数值模拟(对凹槽的横截面、长度、位置、流量、流体、压力等的选择)的应用。与传统系统对比,本提议的系统具有一个特性,即温度调节液体是通过不同的凹槽进入和排出部件的,且这些凹槽主要与具有更小的独立横截面的凹槽相连接。在一个实施例中,液体的进入和排出是通过位于部件内部的不同凹槽实现的。在一些应用中,温度调节流体通过主凹槽(或多个主凹槽)进入部件,之后温度调节流体被分到与细凹槽相连接的二级凹槽中。在一个实施例中,主凹槽是进水槽。在一些应用中,主凹槽的数量可能很重要。在一些应用中,部件包含超过1个主凹槽。在不同的实施例中,部件包含至少2个主凹槽,至少4个主凹槽,至少5个主凹槽,至少8个主凹槽,至少11个主凹槽,甚至至少16个主凹槽。在一些应用中,主凹槽的数量不宜过多。在不同的实施例中,部件包含少于39个主凹槽,少于29个主凹槽,少于24个主凹槽,少于19个主凹槽,甚至少于9个主凹槽。在一个实施例中,主凹槽(或主要进水槽)包含多个分支。在一些应用中,分支的数量可能很重要。在一些应用中,主凹槽(或主要进水槽)包含多个分支。在不同的实施例中,主凹槽包含2个或更多分支,3个或更多分支,4个或更多分支,6个或更多分支,12个或更多分支,22个或更多分支,甚至110个或更多分支。相反的,在一些应用中,过多的分区是不利的。在不同的实施例中,主凹槽包含18个或更少的分支,8个或更少的分支,4个或更少的分支,甚至3个或更少的分支。在一个实施例中,分支位于主凹槽的出口。在一些应用中,主凹槽的横截面可能很重要。在一个实施例中,进水槽(或多个进水槽)的横截面至少比在所有的被设计进行温度调节的部件区域的工作凹槽中,横截面最小的凹槽高3倍。在另一个实施例中,进水槽(或多个进水槽)的横截面至少比在所有被设计的进行温度调节的部件区域的工作凹槽中,横截面最小的凹槽高6倍。在另一个实施例中,进水槽(或多个进水槽)的横截面至少比在所有被设计的进行温度调节的部件区域的工作凹槽中,横截面最小的凹槽高11倍。在另一个实施例中,进水槽(或多个进水槽)的横截面至少比在所有被设计的进行温度调节的部件区域的工作凹槽中,横截面最小的凹槽高110倍。在一个实施例中,横截面指的是横截面积。在一个实施例中,凹槽对温度调节做出了贡献。在一个实施例中,在所有细凹槽中最小的那个是拥有最小的横截面积的细凹槽。在一个实施例中,只有一个进水槽。在一些实施例中,可能有多于1个的进水槽。在一个实施例中,当有多于1个的主凹槽时,进水槽的横截面积是所有进口横截面积的总和。在一些应用中,主凹槽的直径可能很重要。对一些应用来说,几个主凹槽(或主凹槽)的直径不宜过小。在不同的实施例中,主凹槽的直径大于11mm,大于21mm,大于57mm,甚至大于111mm。在一些应用中,倾向于小于某一确定数值。在不同的实施例中,主凹槽的直径小于348mm,小于294mm,小于244mm,小于194mm,甚至小于144mm。对于某些应用,多个主凹槽(或主凹槽)的平均直径不宜过小。在不同的实施例中,主凹槽的平均直径大于12mm,大于22mm,大于56mm甚至大于108mm。发明者发现,对于一些实验,多个主凹槽(或主凹槽)的平均当量直径不宜过小。在不同的实施例中,主凹槽的平均当量直径大于12mm,大于22mm,大于56mm,甚至大于108mm。在一个实施例中,当量直径是等效面积的圆的直径。在一个替代实施例中,当量直径是等效体积球体的直径。在另一个替代实施例中,当量直径是等效容积柱体的直径。在一些应用中,主凹槽的横截面积可能很重要。在一个实施例中,主凹槽的横截面积至少比所有细凹槽中最小的凹槽的横截面积高3倍。在另一个实施例中,主凹槽的横截面积至少比所有细凹槽中最小的凹槽的横截面积高6倍。在另一个实施例中,主凹槽的横截面积至少比所有细凹槽中最小的凹槽的横截面积高11倍。在另一个实施例中,主凹槽的横截面积至少比所有细凹槽中最小的凹槽的横截面积高110倍。对于某些应用,需要主凹槽的横截面较小,以减小压力损失。在一些应用中,倾向于控制其在一特定数值下。在不同的实施例中,主凹槽的横截面积小于2041.8mm

在一些应用中,使用至少其一部分表面已被涂覆的组件可能是非常重要的。在一个实施例中,该部件是冲模。在另一个实施例中,该部件是铸模。在另一个实施例中,该部件是用于制造管状部件或结构的冲模。在另一个实施例中,该部件是热压冲模或铸模。在另一个实施例中,该部件是成形冲模。在另一个实施例中,该部件是热压成形冲模。在一个实施例中,该部件是塑料成形工具或模具。在另一个实施例中,该部件是塑料注射工具或模具。在另一个实施例中,该部件是压铸模具。已发现对于某些应用来说,使用纳米结构涂层是特别有利的,可以同时提供耐磨性,适当的接触角和适当的接触角滞后。适当的接触角的值和适当的接触角滞后的值已在其他地方提到。在一个实施例中,该涂层是DLC涂层(类金刚石涂层)。在一个实施例中,涂层是嵌有金属纳米颗粒的DLC涂层。在一个实施例中,涂层是嵌有无机纳米颗粒的DLC涂层。在一个实施例中,涂层是嵌有金属纳米颗粒的DLC-M涂层,其中M是金属纳米颗粒。在一个实施例中,M包括一种金属。在一个实施例中,M是一种金属。在一个实施例中,M包含一种过渡金属。在一个实施例中,多于一种类型的纳米颗粒被嵌入涂层中。在一个实施例中,纳米颗粒由几种元素组成。在一个实施例中,纳米颗粒由金属,金属间化合物和/或陶瓷组成。人们惊奇地发现,在一些应用中,可能会发生一个奇怪的现象,我们称之为FDE-液滴下落效应的简称。对于某些涂层,包括某些DLC涂层来说,发生的是对于特定的液滴大小,可以获得正确的接触角和接触角滞后,但是当超过此大小时,液滴将不再固定在其位置并下落,这是可以预期的,但是当试图在该液滴开始下落前被保持的位置上重新产生新液滴时,新的液滴无法达到理想的接触角滞后值。对于某些应用来说,该影响可能是非常不利的。当剩余的滴落的液滴已被蒸发且表面干燥时,FDE效应似乎会消失。这在选择纹理化表面形态或选择模具或零件的最外层涂层时增加了额外的非预期的复杂性。在一些实施例中,当在液滴上注入足够的静电荷时,该效应被最小化。在一些实施例中,倾向于采用欠佳的接触角滞后值,但最小化或避免FDE效应的方式工作。对于某些应用,测量在下落的液滴上产生的液滴的接触角滞后是足够的,并确保该第二接触角滞后达到理想值。在一个实施例中,一个液滴在垂直表面上生长直到太大而无法维持,并且第二个液滴在第一个液滴下落之后及该液滴的剩余部分蒸发之前立即产生。在一个实施例中,第二个液滴应在第一个液滴下落后的前190秒内产生。在另一个实施例中,第二个液滴应在第一个液滴下落后的前140秒内生长。在另一个实施例中,第二个液滴应在第一个液滴下落后的前90秒内产生。在另一个实施例中,第二个液滴应在第一个液滴下落后的前40秒内生长。在另一个实施例中,第二个液滴应在第一个液滴下落后的前9秒内生长。在一个实施例中,第二接触角滞后与接触角滞后具有相同的值。在一个实施例中,第二接触角滞后值为2°或更大。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为6°或更大。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为11°或更大。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为14°或更大。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为22°或更大。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为52°或更大。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为112°或更大。在一个实施例中,第二接触角滞后值为178°或更小。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为148°或更小。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为98°或更小。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为78°或更小。在另一个实施例中,第二接触角滞后值为48°或更小。上述的所有第二接触角滞后值可能以任何形式相互组合,只要彼此不互相排斥,例如:第二接触角滞后值为2°或更大且为178°或更小,其中接触角滞后值是在室温(23℃)下根据ISO 19403-2:2017测量的。在一个实施例中,该涂层包括具有表面氧化作用的氮化(如商业涂层ionite-OX)。在一个实施例中,该涂层包括已被蚀刻以获得期望的接触角滞后和二级接触角滞后的厚PVD涂层。在一些应用中已被发现,获得选定的接触角滞后和第二接触角滞后是有利的,选择具有较大的初生碳化物的工具钢,以一种初生碳化物从表面伸出然后覆盖该表面的方式对材料进行机械抛光,该表面在某种程度上由初生碳化物的突起构成。在一个实施例中,部件的材料是工具材料。在一个实施例中,部件的材料包括一工具材料。在一个实施例中,部件的材料的至少一部分是工具材料。在一个实施例中,选择包括初生碳化物的工具材料。在一个实施例中,选择一种包括体积含量0.1%或更多的初生碳化物的工具材料。在另一个实施例中,选择一种包含体积含量1.2%或更多的初生碳化物的工具材料。在另一个实施例中,选择一种包含体积含量4.2%或更多的初生碳化物的工具材料。在另一个实施例中,选择一种包含体积含量6.1%或更多的初生碳化物的工具材料。在另一个实施例中,选择一种包含体积含量11%或更多的初生碳化物的工具材料。在另一个实施例中,选择一种包含体积含量33%或更多的初生碳化物的工具材料。由于缺乏抗应力腐蚀性能,对于其他应用来说由于其表面样式,过多的初生碳化物是不利的。在一个实施例中,选择一种包含体积含量89%或更少的初生碳化物的工具材料。在另一个实施例中,选择一种包括体积含量49%或更少的初生碳化物的工具材料。在另一个实施例中,选择一种包括体积含量19%或更少的初生碳化物的工具材料。在另一个实施例中,选择一种包括体积含量9%或更少的初生碳化物的工具材料。上述的所有实施例可能以任何形式进行组合,只要彼此不相互排斥,例如,包含体积含量0.1%或以上及89%或以下的初生碳化物的工具材料。在一个实施例中,所选的包括初生碳化物的工具钢是不锈钢。在一个实施例中,所选的是一种工具钢,该工具钢包括初生碳化物且通过某种机械手段使表面被磨损。在一个实施例中,所选的是一种工具钢,该工具钢包括初生碳化物且通过某种化学手段使表面被磨损。在一个实施例中,所选的是一种工具钢,该工具钢包括初生碳化物且表面被抛光。在一个实施例中,所选的是一种工具钢,该工具钢包括初生碳化物并且被涂覆。在一个实施例中,所选的是一种工具钢,该工具钢包括初生碳化物并且至少部分表面涂覆有PVD涂层。在一个实施例中,选择一种工具钢,该工具钢包含初生碳化物并且至少部分表面涂覆有CVD涂层。在一个实施例中,所采用的涂层包括氮化物。在一个实施例中,涂层包括氮化铝钛(AlTiN)。在一个实施例中,所采用的涂层包括铬。在一个实施例中,所采用的涂层包括铝。在一个实施例中,所采用的涂层包括铝和氮化铬。无需说对于某些应用,如在其他地方描述的那样,具有特定厚度的涂层以及在涂层上的蚀刻或样式化是额外有利的。在一个实施例中,选择不锈钢工具钢作为工具材料,该工具材料至少部分地涂覆有包含AlCrN的涂层。上述的所有不同实施例可能以任何形式进行组合,只要彼此不相互排斥。

对于某些应用,选择一种具有高导热性的工具钢作为工具材料是有趣的。在他们中的一些应用中,对冷却凹槽产生所谓的“滑移效应”是有趣的。在一个实施例中,特意增加了冷却凹槽的粗糙度,然后在冷却凹槽中浸渍油。在一个实施例中,用于浸渍的油是氟化油。在一个实施例中,通过在冷却凹槽循环侵蚀性流体而增加其粗糙度。在一个实施例中,侵蚀性流体包括一种酸。

对于一些板材,已经发现在实现本发明中提到的快速冷却(如前面的段落中提到的非常快速的冷却)之前,将板材保持在高温或重新加热可能是令人感兴趣的。特别是对于Zn涂层和其他具有高开裂倾向的涂层,建议对板材进行一些不同的热处理,以优化涂层使其不发生开裂。在一个实施例中,在使板材与水滴接触之前,将板材维持在高于510℃的温度下足够长的时间。在另一个实施例中,在使板材与水滴接触之前,将板材维持在高于610℃的温度下足够长的时间。在另一个实施例中,在使板材与水滴接触之前,将板材维持在高于710℃的温度下足够长的时间。在一个实施例中,片是预成型的。在一个实施例中,在使板材或预成形的部件与水滴接触之前,将板材维持在高于510℃的温度下足够长的时间。在另一个实施例中,在使板材或预成形的部件与水滴接触之前,将板材维持在610℃以上的温度下足够长的时间。在另一个实施例中,在使板材或预成形的部件与水滴接触之前,将板材维持在710℃以上的温度下足够长的时间。在一个实施例中,以本发明所述的方式,从其第一次奥氏体化处理到第一次与水滴接触之间将板材重新加热使其温度至少升高10℃。在另一个实施例中,以本发明所述的方式,在第一次奥氏体化处理和第一次与水滴接触之间,将板材重新加热使其温度至少升高52℃。在另一个实施例中,以本发明所述的方式,在第一次奥氏体化处理和第一次与水滴接触之间,将板材重新加热使其温度至少升高102℃。在另一个实施例中,以本发明所述的方式,在第一次奥氏体化处理和第一次与水滴接触之间,将板材重新加热使其温度至少升高210℃。在一个实施例中,在第一奥氏体化和再加热之间采用快速冷却。在一个实施例中,在第一奥氏体化和再加热之间采用包括升华或蒸发的快速冷却。在一个实施例中,足够长的时间是2秒或更长。在另一个实施例中,足够长的时间是5秒或更长。在另一个实施例中,足够长的时间是12秒或更长。在另一个实施例中,足够长的时间是22秒或更长。在一个实施例中,足够长的时间是14分钟或更短。在另一个实施例中,足够长的时间是4分钟或更短。在另一个实施例中,足够长的时间是50秒或更短。在另一个实施例中,足够长的时间是24秒或更短。如前所述,尽管在一些应用中所使用的液体可能是水,水溶液,水性悬浮液或任何用于其他应用的流体。在一些实施例中,术语“水”可以被术语“液体”代替。在一个实施例中,该冷却介质是流体。在另一个实施例中,该冷却介质是液体。在另一个实施例中,该液体是水。在另一个实施例中,该液体是一种水溶液。在另一个实施例中,该液体是一种水性悬浮液。在一个实施例中,该液体包含水。在一个实施例中,该液体包含一种水溶液。在一个实施例中,该液体包含一种水性悬浮液。在一个实施例中,该液体包含一种不同于水的液体。在另一个实施例中,该液体包含一种试剂(如前文所述)。如前文所述,在一些实施例中,与板材有关的论述也可以扩展到其他部件,例如管状部件或结构。在一个实施例中,术语“板材”可以被术语“管状部件或结构”代替。上述的所有不同实施例可能以任何形式进行组合,只要彼此不相互排斥。

这里要解决的另一个问题是上述的热冲压问题,这在前文的案例中是新颖的,且具有多于热冲压的适用性,因此可以构成一项独立的发明,它是:利用液体的汽化热均匀地冷却热冲压件,忽略有莱顿弗罗斯特现象的倾向。在前面提到的热压应用中经常是这种情况,在许多其他应用中也是如此。实际上,本发明在这一方面中描述的技术也可以用于莱顿弗罗斯特效应不成问题的应用中。由于在液滴和热表面之间形成了蒸汽层,一些热的金属表面极难润湿,这也使热传递被极大地恶化。在模具表面很难被分布液渗透的情况下,可以通过迫使模具表面接触热金属来解决该问题。在一个实施例中,部件的至少一部分表面与分布液具有大的接触角,且同时具有大的接触角滞后。在一个实施例中,大的接触角是62°或更大。在另一个实施例中,大的接触角是92°或更大。在另一个实施例中,大的接触角是102°或更大。在另一个实施例中,大的接触角是126°或更大。在另一个实施例中,大的接触角是152°或更大。在另一个实施例中,大的接触角是172°或更大。在一个实施例中,大的接触角滞后为2°或更大。在另一个实施例中,大的接触角滞后为6°或更大。在另一个实施例中,大的接触角滞后为12°或更大。在另一个实施例中,大的接触角滞后为52°或更大。在另一个实施例中,大的接触角滞后为72°或更大。在另一个实施例中,大的接触角滞后为102°或更大。在另一个实施例中,大的接触角滞后为142°或更大。在一些应用中,接触角不宜过大。在一些应用中,大的接触角不宜超过某个确定值。在一个实施例中,大的接触角不宜超过178°。在另一个实施例中,大的接触角不宜超过174°。在另一个实施例中,大的接触角不宜超过169°。在另一个实施例中,大的接触角不宜超过169°。在另一个实施例中,大的接触角不宜超过159°。在一些应用中,接触角滞后不宜过大。在一个实施例中,大的接触角滞后不宜超过174°。在另一个实施例中,大的接触角滞后不宜超过169°。在另一个实施例中,大的接触角滞后不宜超过164°。在另一个实施例中,大的接触角滞后不宜超过159°。在一些应用中,应注意的是接触角与接触角滞后之间的关系。在一个实施例中,接触角滞后必须等于或大于LCACAH*接触角(△θ≥LCACAH*θ),其中LCACAH是参数。在一个实施例中,LCACAH为0.1。在另一个实施例中,LCACAH为0.2。在另一个实施例中,LCACAH为0.5。在另一个实施例中,LCACAH为0.6。在另一个实施例中,LCACAH为0.85。在一个实施例中,接触角滞后必须等于或小于HCACAH*接触角((Δθ≤HCACAH*θ),其中HCACAH是参数。在一个实施例中,HCACAH为0.98。在另一个实施例中,HCACAH为0.95。在另一个实施例中,HCACAH为0.88。在另一个实施例中,HCACAH为0.85。在另一个实施例中,HCACAH为0.68。在一些实施例中,相对于接触角来说,接触角滞后的下限必须以某种更复杂的方式来表达。在一个实施例中:

-如θ≤(140–FRL*RDL),则:△θ≥TRL*RDL;

-如θ>(140–FRL*RDL),则:△θ≥TRL*RDL*√(θ-140+FRL*RDL)

-当获得△θ≥HCACAH*θ的值时,它被HCACAH*θ替换。

其中θ是分布液与待分析的调节表面之间的接触角,以度(°)为单位。△θ是分布液与待分析的调节表面之间的接触角滞后,以度(°)为单位。RDL是相关表面(如前文所述)上的分布液液滴平均大小的半径,单位为毫米(mm)。FRL和TRL是参数。在一个实施例中,FRL为6。在另一个实施例中,FRL为8。在另一个实施例中,FRL为10。在另一个实施例中,FRL为12。在另一个实施例中,FRL为16。在另一个实施例中,FRL为20。在一个实施例中,TRL为7。在另一个实施例中,TRL为12。在另一个实施例中,TRL为14。在另一个实施例中,TRL为16。在另一个实施例中,TRL为21。在大接触角的情况下,具有更大的滞后性对于很少的应用有更好的效果。在一个实施例中:

-如θ≤(140–FRL*RDL),则:△θ≥TRL*RDL;

-如θ>(140–FRL*RDL),则:△θ≥TRL*RDL*(θ-140+FRL*RDL)

-当获得△θ≥HCACAH*θ的值时,它被HCACAH*θ替换。

在一个实施例中:

-如θ≤(140–FRL*RDL),则:△θ≥TRL*RDL;

-如θ>(140–FRL*RDL),则:△θ≥TRL*RDL*(θ-140+FRL*RDL)

-当获得△θ≥HCACAH*θ的值时,它被HCACAH*θ替换。

甚至在一个实施例中:

-如θFRL*RDL),则:△θ≥TRL*RDL;

-如θ>(140–FRL*RDL),则:△θ≥TRL*RDL*(θ-140+FRL*RDL)

-当获得△θ≥HCACAH*θ的值时,它被HCACAH*θ替换。

在一个实施例中,前述的公式运用给定的θ值和△θ值计算,并确定RDL的容许值。

在这里讨论的热冲压问题,如上所述,工具的耐用性也很重要,因为这可以减少对其的维护。在这种情况下待解决的问题是:在不急剧降低热传递能力的情况下,减少热载荷和/或在对包含金属的热材料塑形的工具的磨损。同样地,提供给该问题的解决方案是新颖的,并且具有多于热冲压的适用性,因此可以独自构成一项发明。实际上,它在压铸中的适用性非常有趣,因此在本文中将对其进行详细介绍。在一些应用中,在铸造应用中熔融金属的润湿性能或在金属板材成形应用中的板材表面对于磨损行为和热载荷来说很重要。在一个实施例中,在热冲压的情况下,被选择的表面调节具有在表面改性层上处于熔融状态的板材涂层的润湿性特征。在一个实施例中,对于板材成形,在板材(板材涂层)和表面改性之间第一次接触时,一种具有板材最外层或待加工板材的平均成分的材料,在高于其熔点100℃的温度下熔融,以确定接触行为和接触角滞后,并符合采用“熔融金属”代表加工材料的这一定义,尽管在实际应用中,加工材料为固态形式。如前所述,在一些实施例中,前文所提到的板材也可以扩展到其他部件上,例如管状部件或结构。在一个实施例中,术语“板材”可以由术语“管状部件或结构”代替。在一个实施例中,小心地进行表面调节以在熔融金属和改性表面之间提供正确的接触角。在一个实施例中,前面的段落中描述的所有有关分布液实现表面调节的方法,在此也适用。在一个实施例中,表面调节导致疏水性。在一个实施例中,表面调节导致超疏水性。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于65°。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于95°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于105°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于145°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于155°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于165°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于175°。在一些应用中,接触角应足够大,但不宜过大。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角小于178°。在一些应用中,接触角应足够大,但不宜过大。在一个实施例中,接触角应足够大,但不宜过大。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角小于174°。在一些应用中,接触角应足够大,但不宜过大。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角小于169°。在另一个实施例中,小心地进行表面调节以在熔融金属和改性表面之间提供正确的接触角滞后。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后小于25°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后小于15°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后小于9°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后小于4°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后小于0.9°。在一些应用中,接触角滞后应很小,但不宜过小。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于0.4°。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于1.2°。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于2.6°。发明人进行了非常有趣且令人惊讶的观察:在一些应用中,尤其是当采用大的接触角时,接触角滞后会对制成件的机械性能造成影响,在铸件的情况下也会影响枝晶间的臂间距及相关的抗疲劳性。在一些应用中,接触角滞后的影响更大。在一实施方案中,表面调节导致亲水性。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于2°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于6°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于12°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于22°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于52°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于82°。在一些应用中,甚至更大的接触角滞后能为最终的机械性能带来好处。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于102°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于122°。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于152°。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后大于162°。在一些应用中,尽管那些希望获得大的接触角滞后的情况,该值也不宜过大。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后小于178°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后小于174°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角滞后小于168°。对于某些应用,大的接触角和接触角滞后的组合可以提供最佳的制成件耐用性和良好的机械性能的组合。在一些应用中,接触角对制成件的性能影响最大。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角小于89°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角小于64°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角小于38°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角小于22°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角小于9°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角小于4°。在一些应用中,尽管那些希望获得小的接触角的情况,该值也不宜过小。在一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于0.6°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于1.2°。在另一个实施例中,表面调节导致熔融金属与改性表面之间的接触角大于2.6°。如上所述,对于铸造工艺,前面段落中描述的所有表面调节方法分别可以被用于不同的应用。在“冷铸”或在高度冷却的模具上浇铸的特别情况下,某些表面调节手段甚至可能对于某些应用来说更可取。在一个实施例中,该表面是指该表面的至少一部分。在一个实施例中,当采用涂层时,倾向于采用致密涂层。在一个实施例中,倾向于高能冲击磁控溅射技术(HIPIMS)。在一个实施例中,倾向于高能电弧等离子体加速沉积。在一个实施例中,当采用涂层时,倾向于采用厚涂层。在一个实施例中,倾向于CVD(化学气相沉积)涂层。在一个实施例中,倾向于热喷涂层。在一个实施例中,倾向于冷喷涂层。在一个实施例中,至少两种不同的涂层是被倾向的。在一个实施例中,采用氧化物涂层,例如铝,锆,镧,钙和其他白色氧化物。在一个实施例中,采用深色氧化物,例如钛。令人惊讶的是,已经发现某些非氧化物涂层表现突出。在一个实施例中,采用氮化物甚至硼化物涂层。在一个实施例中,涂层包括氮化铝钛(AlTiN)。在一个实施例中,采用的涂层包含氮和以下元素中的至少一种:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,采用的涂层包含氮和以下元素中的至少两种:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,采用的涂层包含碳和以下元素中的至少一种:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,采用的涂层包含碳和以下元素中的至少两种:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,采用的涂层包含硼和以下元素中的至少一种:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,采用的涂层包含硼和以下元素中的至少两种:%Cr,%Al,%Si,%Ti,%V。在一个实施例中,采用基于钛酸盐的涂层,如钛酸钡或钛酸锶。在一个实施例中,压铸模的至少一部分工作表面应当涂覆钛酸钡。在一个实施例中,压铸模的至少一部分工作表面应当涂覆钛酸锶。在一个实施例中,压铸模的至少一部分工作表面应当涂覆钛酸锶钡(化学计量或准化学计量钛酸钡和锶的混合物)。在一个实施例中,工作表面是该表面的至少一部分。任何形态相似的涂层也应起作用。任何功能相似的涂层材料也应起作用。在一个实施例中,功能相似的材料是有以下至少两个特性的涂层:铸造合金的弹性模量;断裂韧性;应用于所选工具材料的涂层上的润湿性角,其中,工具材料保持在150℃,铸造合金保持在其熔化温度之上50℃;铸造合金在所选工具材料上的涂层上的接触角滞后,其中,工具材料保持在150℃,铸造合金保持在其熔化温度及电阻率之上50℃。在不同的实施例中,获得的钛酸钡的值保持在+/-45%的范围内,+/-28%的范围内,+/-18%的范围内,+/-8%的范围内,甚至+/-4%的范围内。在一个替代实施例中,为其中至少三个特性。在一个替代实施例中,为所有的四个特性。在一个替代实施例中,其性能与钛酸锶相似,而不是钛酸钡。在一个实施例中,上述的性能为在室温(23℃)下。所有上面提到的不同实施例可能以任何形式进行组合,只要彼此不相互排斥。

在一些应用中已经发现,从模具中被取出后,制造件的温度趋于升高。当出现这种趋势时,则对于较厚的部件的作用似乎更大。尽管对于大多数应用这只是无关紧要的观察,但对于一些应用来说这是非常不受欢迎的。发明者已经发现可以遵循的几种方法,取决于应用,特别是取决于出现这样的温度升高,以及当出现时不被欢迎的原因。在这一情况下,由于为达到严格的尺寸公差的挑战性增加,从而不希望产生温度升高的情况,发明者发现可以采用具有两个模具组的步骤的设置。在一个实施例中,在至少两个连续的模具组中实现对所制造的部件的冷却。发明人发现在一些应用中,当使用两个模具组的步骤时,可以在制造的部件中实现更好的公差。在一个实施例中,采用两个以上的模具组。在一些情况下,发明人发现人们可以利用这种现象,例如延长某些切割元件的寿命并避免延迟断裂。在一个实施例中,采用两个以上的模具组,并且在第一个冷却模具组和最后一个冷却模具组之间存在至少一个模具组,在该模具组中实现切割操作。在一个实施例中,第二冷却模具组作为校准步骤。在一个实施例中,当使用两个或更多模具组时,在一个模具组中操作待切割的区域,确保切割区域的温度高于所制造的部件的平均温度。在一个实施例中,至少一些具有较高温度且被切割的区域也在最后一个冷却模具组中被冷却。在一个实施例中,比切割时的部件的平均温度更高的温度指26℃或更高。在另一个实施例中,指56℃或更高。在另一个实施例中,指106℃或更高。在另一个实施例中,指156℃或更高。在另一个实施例中,指256℃或更高。在一些应用中已经发现,重要的是待切割的区域的平均温度相对于部件的平均温度。在一个实施例中,当部件离开第一冷却模具组时,待切割区域的平均温度高于Ms-100℃。在另一个实施例中,该温度高于Ms。在另一个实施例中,该温度高于Ms+55℃。在另一个实施例中,该温度高于Ms+102℃。在一个实施例中,当部件离开第一冷却模具组时,部件的平均温度低于Ms+100℃。在另一个实施例中,它低于Ms。在另一个实施例中,它低于Ms-10℃。在另一个实施例中,它低于Ms-55℃。在另一个实施例中,它低于Ms-110℃。在一个实施例中,当部件离开最后的冷却模具组时,已经被模切的区域的平均温度低于Ms+100℃。在另一个实施例中,它低于Ms。在另一个实施例中,它低于Ms-10℃。在另一个实施例中,它低于Ms-55℃。在另一个实施例中,它低于Ms-110℃。对于其中尤其是由于达到非常高的屈服强度的挑战性增加,从而不希望产生温度升高的情况,发明人已经做出了一些令人惊讶的观察,从而产生了本发明的特殊操作。第一个令人惊讶的发现是,当采取特殊预防措施时,即使液滴被冷冻,本发明也可以起作用。在这种情况下,由于流体与待制造的部件的接触不再是液-固界面,而是一种固-固界面,人们会期望由于缺乏均化的接触而出现问题,但是如上所述,如果准确的遵循本发明的说明,它可以很好地工作。在一个实施例中,模具的至少一部分有效表面被保持在低于流体的熔化温度。在一个实施例中,模具的至少一部分有效表面被保持在低于流体的凝固温度。在一个实施例中,模具的至少一部分有效表面被保持在低于0℃的温度下。在另一个实施例中,模具的至少一部分有效表面保持在低于-2℃的温度下。在另一个实施例中,模具的至少一部分有效表面保持在低于-6℃的温度下。在另一个实施例中,模具的至少一部分有效表面保持在低于-11℃的温度下。在另一个实施例中,模具的至少一部分有效表面保持在低于-22℃的温度下。在另一个实施例中,模具的至少一部分有效表面保持在低于-84℃的温度下。对于某些应用,当模具表面温度保持在过低的值时,可能对某些机械性能产生不被希望的影响。在一个实施例中,模具的有效表面的平均温度保持在-196℃以上。在另一个实施例中,模具的有效表面的平均温度保持在-146℃以上。在另一个实施例中,模具的有效表面的平均温度保持在-96℃以上。在另一个实施例中,模具的有效表面的平均温度保持在-36℃以上。在另一个实施例中,模具的有效表面的平均温度保持在16℃以下。在另一个实施例中,模具的有效表面的平均温度保持在2℃以下。在另一个实施例中,模具的有效表面的平均温度保持在-6℃以下。在另一个实施例中,模具的有效表面的平均温度保持在-21℃以下。在一个实施例中,保持模具的至少一部分有效表面上的低温是指至少当流体被喷射到模具表面上的时刻。在一个实施例中,当前段落中的“模具的有效表面的至少一部分”可以由“模具的有效表面的平均温度”代替。对于一些应用来说已经发现,让液滴在活性表面的至少一部分上成膜是有利的。在这一情况下,也可以考虑其他供应流体的方法。尽管对于某些应用来说具有连续的膜可能是有利的,具有部分连续的膜也可以被接受。在一个实施例中,允许液滴塌陷并在活性表面上形成至少部分连续的膜。在一个实施例中,在模具的有效表面的至少一部分上形成冷冻流体的膜。在一个实施例中,至少51%的活性表面被冷冻的流体膜覆盖。在另一个实施例中,至少66%的活性表面被冷冻的流体膜覆盖。在另一个实施例中,至少81%的活性表面被冷冻的流体膜覆盖。在另一个实施例中,至少92%的活性表面被冷冻的流体膜覆盖。当以这种方式进行操作时,已经观察到,屈服强度会大大提高,尽管这在一定程度上是可以预期的,但在某些情况下,高达400MPa的测量值增加却是令人惊讶的。在一些应用中已经发现,在进行冷冻流体处理时,出乎意料的是所获得的延伸率并非特别低。对于这类应用的一个子群,已经观察到对某些机械性能是有利的,例如在某些情况下的延伸率,在某些情况下的面积减小,在某些情况下,当在部件成形期间被保持很低的模具表面区域的温度升高时的韧性。在一个实施例中,在部件成形过程中,模具的有效表面的平均温度被施加了3℃或更高。在另一个实施例中,为6℃或更高。在另一个实施例中,为11℃或更高。在另一个实施例中,为21℃或更高。在一个实施例中,在部件成形过程中,模具的有效表面的平均温度被施加110℃或更低。在另一个实施例中,为89℃或更低。在另一个实施例中,为59℃或更低。在另一个实施例中,为39℃或更低。在一个实施例中,通过在冷却凹槽循环一种过冷的流体来进行模具表面的回火。在一个实施例中,通过冷却凹槽循环的流体处于1℃或更低的温度。在另一个实施例中,处在-2℃或更低的温度。在另一个实施例中,处在-8℃或更低的温度。在另一个实施例中,处在-16℃或更低的温度。在另一个实施例中,处在-24℃或更低的温度。在另一个实施例中,处在-86℃或更低的温度。在一个实施例中,通过冷却凹槽循环的流体包括乙二醇。在一个实施例中,乙二醇浓度按体积计算为11%或更高。在一个实施例中,通过设备制冷循环冷却在冷却凹槽循环的过冷流体。在一个实施例中,循环通过冷却凹槽的过冷流体用包含压缩机的设备冷却。在一个实施例中,循环通过冷却凹槽的过冷流体用基于朗肯循环的设备冷却。在一个实施例中,循环通过冷却凹槽的过冷流体用基于斯特林循环的设备冷却。在一个实施例中,循环通过冷却凹槽的过冷流体用斯特林发动机冷却。在一个实施例中,借助于与流体接触的膨胀气体来完成液体的冷冻。在一个实施例中,液体的冻结借助于与模具活动表面接触的膨胀气体来完成。如前所述,尽管在许多应用中,所使用的流体可以是水,水溶液,水性悬浮液或任何在某些应用中使用的流体。在一个实施例中,流体是待蒸发的流体。在一个实施例中,流体是冷冻流体。在一个实施例中,术语“流体”可以被术语“液体”代替。在一个实施例中,液体是待蒸发的液体。在一个实施例中,该液体是水。在另一个实施例中,该液体是一种水溶液。在另一个实施例中,该液体是一种水性悬浮液。在另一个实施例中,该液体是一种不同于水的任何液体。在一个实施例中,该液体包含水。在一个实施例中,液体包含一种水溶液。在一个实施例中,该液体包含一种水性悬浮液。在一个实施例中,该液体包含一种不同于水的液体。在另一个实施例中,该液体包含一种试剂(如前文所述)。在一个实施例中,本文中其他部分提到的所有涉及流体的内容都扩展到该流体处于固态的情况。在一个实施例中,本文中其他部分提到的所有涉及流体的内容都被扩展到该流体被冻结的情况。在一个实施例中,本文中其他部分提到的所有涉及流体在模具上的分布的内容都被扩展到该流体处于固态的情况。另一个令人惊讶的发现是,模具中使用的工具材料的热导率的效应。考虑到在本发明的许多实例中使用的极短的封闭模具时间,以及组件之间相比起来较长的时间,并且特别地考虑到大部分热量是通过流体的相变被排除,而不是通过导热槽传导到模具中并与冷却凹槽内循环的流体进行对流,人们会期望模具的工具材料的热导率几乎没有影响。已经被观察到,当工具材料具有适当的热导率时,结合非常高的屈服强度可以获得非常高的延伸率值。在一个实施例中,选择具有足够高但不过高的热导率的模具材料。在一个实施例中,模具材料的热导率是指10mm厚的模具的活性表面的材料的平均热导率。在另一个实施例中,模具材料的热导率是指4mm厚的模具的活性表面的材料的平均热导率。在一个实施例中,模具材料的热导率是指在模具的活性表面下的材料的最大热导率。在一个实施例中,模具材料的热导率是指在模具的活性表面下的材料的最大热导率,其中仅考虑占活性表面10%以上的材料。在一个实施例中,足够高的热导率是15W/mK或更高。在另一个实施例中,为21W/mK或更高。在另一个实施例中,为32W/mK或更高。在另一个实施例中,为46W/mK或更高。在另一个实施例中,为102W/mK或更高。在另一个实施例中,为151W/mK或更高。在一个实施例中,不过高的热导率为389W/mK或更低。在另一个实施例中,该值为219W/mK或更低。在另一个实施例中,该值为98W/mK或更低。在另一个实施例中,该值为68W/mK或更低。在一个实施例中,上述的热导率的值为室温(23℃)下。在未观察到所制造部件温度升高的一些应用中,例如在需要非常高的屈服强度或非常高的机械阻力的情况下,本段中提出的实施例也可被采用。在一些实施例中,上述有关模具的内容可以扩展到其他部件上,例如铸模,成形冲模,用于制造管状部件或结构的冲模,热冲压成形模具,热压冲模或铸模等。在一个实施例中,所制造的部件是热冲压板。在另一个实施例中,所制造的部件是热冲压的管状部件或结构。

在一些情况下,希望能保持温度甚至使温度升高。需要这种升高或保持温度的一种情况是,例如为防止含锌涂层部件的基材中形成微裂纹。在一个实施例中,高于阈值温度的冷却速率明显小于低于阈值温度的冷却速率。在一个实施例中,部件的温度长时间保持恒定在一个高于阈值温度的温度。在一个实施例中,保持温度恒定意味着变化小于68℃。在另一个实施例中,保持温度恒定意味着变化小于48℃。在另一个实施例中,保持温度恒定意味着变化小于18℃。在另一个实施例中,保持温度恒定意味着变化小于8℃。在一个实施例中,持续时间为3秒或更长。在另一个实施例中,持续时间为6秒或更长。在另一个实施例中,持续时间为11秒或更长。在另一个实施例中,持续时间为25秒或更长。在另一个实施例中,持续时间为3分钟或更长。在一个实施例中,持续时间为2小时或更短。在另一个实施例中,持续时间为40分钟或更短。在另一个实施例中,持续时间为12分钟或更短。在另一个实施例中,持续时间为4分钟或更短。在另一个实施例中,持续时间为2分钟或更短。在一个实施例中,高于和低于阈值温度的冷却速率之差为60%或更大。在另一个实施例中,为110%或更大。在另一个实施例中,为160%或更大。在一个实施例中,为210%或更大。在另一个实施例中,为310%或更大。在一个实施例中,高于和低于阈值温度的冷却速率之差为6K/s或更大。在另一个实施例中,为25K/s或更大。在另一个实施例中,为77K/s或更大。在另一个实施例中,为155K/s或更大。在另一个实施例中,为227K/s或更大。在一个实施例中,阈值温度高于480℃。在另一个实施例中,阈值温度高于560℃。在另一个实施例中,阈值温度高于610℃。在另一个实施例中,阈值温度高于660℃。在一个实施例中,阈值温度低于880℃。在另一个实施例中,阈值温度低于840℃。在另一个实施例中,阈值温度低于780℃。在另一个实施例中,阈值温度低于740℃。在另一个实施例中,阈值温度低于680℃。

本文提到的任何实施例都可以与其他实施例以任何形式进行组合,只要彼此不相互排斥。一些实施例组合如下:

[900]一种板材的热冲压工艺。[901]依据[900]中的板材热冲压工艺,包括冷却正在成形的板材。[902]依据[900]中的板材热冲压工艺,包括冷却成形后的板材。[903]依据[900]到[902]中的任意工艺,其中板材运用冲模或铸模成形。[904]依据[900]到[903]中的任意工艺,其中板材运用热压冲模或铸模成形。[905]依据[900]到[903]中的任意工艺,其中板材运用热压铸模成形。[906]依据[900]到[903]中的任意工艺,其中板材运用热压冲模成形。[907]依据[900]到[906]中的任意板材的热压工艺,其中有液体被分布在冲模或铸模表面。[908]依据[907]中的板材热压工艺,其中的液体为冷却液。[909]板材的热压工艺,其中板材在高温下以非常快的冷却速率进行冷却。[910]依据[900]到[909]中的任意工艺,其中板材在成形后在高温下以非常快的冷却速率进行冷却。[911]依据[900]到[910]中的任意工艺,其中快速冷却在板材成形后进行,直到温度不再高为止。[912]依据[900]到[910]中的任意工艺,其中快速冷却在板材成形过程中和成形后进行,直到温度不再高为止。[913]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中高温指温度高于110℃。[914]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中高温指温度高于210℃。[915]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中高温指温度高于310℃。[916]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中高温指温度高于450℃。[917]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中高温指温度高于550℃。[918]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中高温指温度高于650℃。[919]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中高温指温度高于750℃。[920]依据[900]到[919]中的任意工艺,其中板材在550℃的温度上以27K/s或更快的非常快的冷却速率进行冷却。[921]依据[900]到[920]中的任意工艺,其中板材在成形后,在550℃的温度上以27K/s或更快的非常快的冷却速率进行冷却。[922]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率为27K/s或更快。[923]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率为57K/s或更快。[924]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率为84K/s或更快。[925]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率为107K/s或更快。[926]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率为507K/s或更快。[927]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率为807K/s或更快。[928]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率为1007K/s或更快。[929]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率为2600K/s或更快。[930]依据[909]到[912]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率为4200K/s或更快。[931]依据[909]到[930]中的任意工艺,其中非常快的冷却速率通过冷却介质的相变来实现。[932]依据[931]中的工艺,其中相变为升华。[933]依据[931]中的工艺,其中相变为熔化。[934]依据[931]中的工艺,其中相变为蒸发。[935]依据[900]到[934]中的任意工艺,其中0.2MPa或更大的压强被施加在至少板材表面的一部分与铸模或冲模表面之间,该区域含有一种液体冷却介质。[936]依据[900]到[935]中的任意工艺,其中板材的热压以高温下非常快的冷却速率和低温下低的冷却速率实现。[937]依据[900]到[936]中的任意工艺,其中板材的热压以低的冷却速率实现。[938]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为590℃或更小。[939]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为440℃或更小。[940]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为590℃或更小。[941]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为390℃或更小。[942]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为290℃或更小。[943]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为240℃或更小。[944]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为190℃或更小。[945]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为140℃或更小。[946]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为90℃或更小。[947]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低温为49℃或更小。[948]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低冷却速率为24K/s或更低。[949]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低冷却速率为14K/s或更低。[950]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低冷却速率为4K/s或更低。[951]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低冷却速率为0.9K/s或更低。[952]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低冷却速率为0.09K/s或更低。[953]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低冷却速率为0.009K/s或更低。[954]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低冷却速率为9K/s或更低。[955]依据[936]到[937]中的任意工艺,其中低冷却速率为0.009K/s或更低。[956]依据[936]到[955]中的任意工艺,其中低的冷却速率在设定的温度的临近范围被保持一定时间。[957]依据[956]中的工艺,其中一定时间是指3秒或更长。[958]依据[900]到[957]中的任意工艺,其中板材至少部分地涂覆一种锌基涂层。[959]依据[900]到[958]中的任意工艺,其中板材为钢板。[960]依据[900]到[959]中的任意工艺,其中板材为比22MnB5含有更多%B,%Cr,%Mo,%Ni,%Si和/或%Mn的合金。[961]依据[900]到[960]中的任意工艺,其中制成板材A

本文的任何实施例可以与任何其他实施例以任何组合进行组合,只要它们不相互排斥。

一些测试条件如下:

下面公开了在一些实施例中根据ASTM D648-07标准测试方法测量的HDT测试条件,以确定挠曲温度,负载为0.455MPa[66psi]、或1.82MPa[264psi]、。

热变形温度在自动化设备中测量,硅油作为液体传热介质,最高温度可达250℃,对于更高的温度,石墨粉用作传热介质(以及根据ASTM E2846-14校准的热电偶代替温度计)温度测量,根据ASTM D648-07方法A,使用3个宽度为3mm的样品,载荷为0.455MPa[0.66psi]、或1.82MPa[264psi],每种测量方式均标明了所使用的载荷。在分析之前,将试样和浴液在30℃平衡,加热速率为2℃/min。根据以下公开的模制方法A至C获得试样。当可以通过一种以上的成型方法(A至C)获得样品时,测试通过每种方法获得的样品,并且所获得的最大值是所选择的热变形温度的值。

试样制备:用于获得热变形温度试样模具长度为127mm,根据ISO 75-1:2013方法B测试以0.455MPa或1.82MPa的载荷,测量热变形温度时的模具为13毫米(每项措施均标明了所用的负荷)。

根据ASTM D3418-12,通过差示扫描量热法(DSC)测量玻璃化转变温度(Tg)。样品重量为10mg。在陶瓷容器中。用流速为25ml/min的氩气(99.9%)吹扫气体。加热/冷却速率10℃/min。对于液体聚合物或树脂,在粉碎后,根据以下成型方法A至C使样品聚合,以获得测试样品,然后将样品粉碎。如果可以通过一种以上的成型方法(A到C)获得样品,则对通过每种方法获得的样品进行测试,获得的最大值是Tg的选定值。

成型方法:

成型方法A.使用光引发剂进行光聚合。根据供应商的建议选择光引发剂(类型,百分比)。如果供应商未提供建议,则使用的光引发剂为重量的2%的过氧化苯甲酰。具有所需尺寸的模具,其功能是使所需的样品充满树脂和光引发剂之间的均匀混合物。根据供应商提供的固化条件(波长和曝光时间),将混合物聚合,如果未提供,则将材料在UV灯(365nm,6W)下固化2小时。此后,将样品从模具中取出,底部也以与上部相同的条件进行固化。固化是在一个封闭的隔热箱中进行的,该箱中只有灯的辐射入射到样品中,该样品离光源10厘米。

成型方法B.热成型是在传统的热成型机中进行的,将获得3毫米厚度所需的材料量夹紧在模具的框架中。将材料板固定在加热区域后,将其加热到成型温度,该温度根据供应商的建议进行选择,如果未提供,则所选温度比玻璃化转变温度(Tg)低20℃。将样品放入模具中后,冷却至25℃。去除多余的材料以获得所需的样本。

成型方法C.注射成型在常规的注射成型机中进行。如果没有,则将塑料粒料选择为原材料,如果不将不同的化学成分注入到料筒中的话。将材料加热到一定温度,并在供应商建议的时间内加热(如果未提供),将材料加热到比其熔化温度高10℃的温度,并保持5分钟(当材料的降解点高出50℃以上时)低于熔化温度,或比材料的玻璃化转变温度(Tg)高20℃(如果降解点比熔化温度高50℃以下)。

本文中的任何实施例可以与任何其他实施例以任何组合形式相互结合,只要它们不相互排斥。

例1:测试了用于通过包括增材制造技术(材料挤压(FDM),选择性激光烧结(SLS),多喷射熔合(MJF),粘合剂喷射(BJ),立体光刻(SLA),数字光处理(DLP),连续数字光处理(CDLP))在内的不同技术制造不同类型或模具(一些具有复杂的几何形状和内部特征)的某些聚合材料的相关性能(其中一些具有复杂的几何形状和内部特征)如表1所示。

*分子量为75000。**分子量为47500-130000

***结晶度>20%****结晶度>30%。

根据ISO11357-1/-3:2016的测试条件测量所有熔融温度(Tm)。此外,分别根据ASTM D648-07和ASTM D3418-12的测试条件测定在1.82MPa下的HDT和玻璃化转变温度(Tg)。根据ISO 75-1:2013的测试条件确定在0.455MPa下的HDT。在所有情况下,一式三份进行测量以确保测定的可重复性,并使用通过模塑法A生产的试样。

例2:一些模具是使用不同的增材制造(AM)技术制造,如下表2所示。

***结晶度>20%****结晶度>30%.

几种最终的金属部件具有复杂的几何形状和内部特征

所制造的模具填充有不同的金属粉末混合物,并根据本文中的方法用于制造不同类型的金属部件。所获得的金属部件显示出高性能和良好的尺寸精度。不同的方法提供了不同的尺寸精度。

为了获得最精确的精度和复杂的几何形状,使用了选择性激光烧结(SLS)。此外,粘合剂喷射(BJ)和多喷射熔合(MJF)还成功测试了复杂的几何形状和高精度。

例3:汽车行业的金属零件是使用复杂生物相容性塑料模具制造的,该模具包括内部内部零件,该内部零件是用熔融沉积材料(FDM)技术制造的,并填充有5种不同的粉末混合物。使用PP,PS和PA粉末通过三种不同的技术(SLS,MJF和BJ)制造聚合物模具,可以复制相同的材料。通过将P1粉末和P2粉末与以下组成混合来制备金属粉末混合物(所有百分比均以重量百分比表示)。P1粉末:%Fe:32-56;%Cr:8.6-12;%Ni:2.2-5;%Mo:0–3.1;%Ti:1.5-3.4;%Co:12–18;%Cu:0–1.2;%Mn:1.–1.9;%Si:0–1.9;%Al:0–0.8;%S<0.1;%P<0.1;%Nb:0–0.98;%Ta:0–0.98;%W:0–0.9;%V:0–0.8;%O<0.4;%N<0.24;%C<0.29,D50在2至60微米之间,P2粉末:%Fe:95-99.9999;%Cu:<0.5;%C:<1;%Mn:<0.75;%Mo<2.9;%O:<0.8;%S:<0.1;%Cr:<0.1(下表3显示了测试中使用的不同粉末混合物),D50在8至150微米之间。在所有测试中,P1型粉末占混合物体积的16–42%,而P2型粉末占混合物体积的52–84%,只有少数试验使用相同的比例,但以重量百分比代替体积百分比。

将粉末混合物混合60–90分钟,并用62%-80%的填充表观密度填充模具(按照ASTM B329-06的测试条件测量)。然后,将盖子密封,在某些测试中,将模具浸入橡胶基液态弹性体中进行外部涂覆,并在强制通风下干燥2小时,然后重复此过程,使总量达到4-8层。在某些测试中,将填充的模具或填充和涂覆的模具引入真空袋中(某些袋是通过热封聚合物薄膜(如PA,

例4:使用由热塑性聚合物制造并填充有金属粉末的模具获得一些用于航空应用的部件。使用选择性激光烧结(SLS)技术印刷具有椭圆形或矩形形状,且厚度小于2毫米的4个内部特征的模具,其各向同性增加范围为9%至12%(对于合金,在压制和烧结过程中减小尺寸)。模具的前侧之一具有开放的外壁,以允许粉末填充。

内部特征的所有部分都是固态(例如毛细管)。在以下总体组成内,使用了几种具有不规则形状且D50在2至225微米范围内的粉末组成:%Fe:86-99.9999;%CU:<9;%C:<1.4;%Mn:<2.9;%Mo:<2.9;%Ni<9;%O:<0.4;%S:<0.1;%P:<0.1;%Si%:<0.1;%Cr:<0.1%(所有百分数均以重量百分数表示)。在混合,关闭和密封之后,通过浸入基于三元乙丙橡胶(EDPM)的液态弹性体中涂覆几个模具。使涂覆的模具经受第二次涂覆,该第二涂覆通过液体硅树脂槽浸入制成。然后,将所有模具抽真空至低于0.1MPa的绝对压力。将抽真空的模具放入热密封的真空袋中,用真空泵将其抽真空至绝对压力低于1·10

例5:用半结晶聚合物(通过差示扫描量热法(DSC)测得的结晶度为12-24%)和由铁基粉末制成的粉末混合物以1.3%-2.4%制造用于工业应用(例如热加工机械)的金属组分的添加剂。重量百分比的%V+%Cr+%Mo+%W+%Ta+%Zr+%Hf+%Ti和含0.2-0.82%重量百分比的%V+%Cr+%Mo+%W+%Ta+%Zr+%Hf+%Ti的铁基粉末。将粉末在双锥混合器中混合,然后填充到模具中,填充表观密度从56%到78%(根据ASTM B329-06的测试条件进行测量)。密封后,将模具引入反应器中,并在80分钟内将压力升至480-820MPa。在保持压力的同时,温度升至280K-380K。接着,在低于0.1MPa的压力下非常缓慢地释放压力,并在强制通风条件下将温度冷却至330K至316K。之后,去除密封件和模具。所获得的部件显示出良好的尺寸精度。

例6:使用由热塑性和半结晶聚合物制造并填充有金属粉末的模具获得用于冷作机械市场的金属件。在以下总体组成范围内,使用了几种具有不规则形状且D50在2至225微米范围内的粉末成分:%Cr:10–14;%Ni:5.6–12.5;%Ti:0.4–2.8;%Mo:0–4.4;%B:0–4;%Co:0–12;%Mn:0–2;%Cu:0–2;%Al:0-1;%Nb:0–0.5;%Ce:0–0.3;%Si:0-2;%C,%N,%P,%S,%O各自最多0.09%。%C+%N+%P+%S+%O:0–0.3。%La+%Cs+%Nd+%Gd+%Pr+%Ac+%Th+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Y+%Lu+%Sc+%Zr+%Hf:0–0.4;%V+%Ta+%W:0–0.8;其余为铁和微量元素,其中所有微量元素均低于0.9%。关闭并密封后,向模具施加具有不同材料的涂层,如表4所示。

涂覆件的泄漏率在0.9mbar.l/seg和1.12·10

例7:用不同聚合物的选择性激光烧结(SLS)印刷模具和由铁基粉末与-A粉末P1制成的粉末混合物制造金属组分的添加剂,该粉末由以下成分组成:%Fe:32-89;%Cr:8.6-24.9;%Ni:2.2–19.8;%Mo:0–6.9;%Ti:0–3.4;%Co:0–18;%Cu:0–6.9;%Mn:0–1.9;%Si:0–1.9;%Al:0–0.8;%S<0.1;%P<0.1;%Nb:0–0.98;%Ta:0–0.98;%W:0–0.9;%V 0–0.8;%B:0–2.9;%O<0.4;%N<0.24;%C<0.29所有微量元素均小于0.9%。

-A粉末P2,其由以下组成:%Fe:86-99.9999;%Cu:<9;%C:<1.4;%Mn:<2.9;%Mo:<2.9;%Ni<9;%O:<0.4;%S:<0.1;%P:<0.1所有微量元素均小于0.9%。通过混合两种或更多种粉末获得粉末混合物。当将合金粉末(%Fe:<90%)分为一种以上的粉末时,使用了三种以上的粉末。将粉末在带有支撑物的振动台中混合,然后填充到模具中,填充表观密度从70%到87%(根据ASTM B329-06的测试条件进行测量)。密封之后,将一些模具涂覆并引入反应器中,并且按照例3中所述的方法进行操作。在80MPa以下以100

例8:使用半结晶聚合物(聚合物的结晶度取决于塑料提供者),具体来说是聚丙烯(PP)模具制造用于汽车的金属件。如例3中所述,用金属混合物填充模具。用乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)涂覆填充的模具,并在1·10

例9:用于临床应用的金属零件是在选择性激光烧结(SLS)中制造的添加剂。使用事先冷冻研磨的聚己内酯(PCL)颗粒印刷复杂的模具。使用至少两种具有以下组成和限制的粉末填充模具:粉末P1,由以下成分组成:%Fe:32-89;%Cr:8.6-24.9;%Ni:2.2–19.8;%Mo:0–6.9;%Ti:0–3.4;%Co:0–18;%Cu:0–6.9;%Mn:0–1.9;%Si:0–1.9;%Al:0–0.8;%S<0.1;%P<0.1;%Nb:0–0.98;%Ta:0–0.98;%W:0–0.9;%V0–0.8;%B:0–2.9;%O<0.4;%N<0.24;%C<0.29所有微量元素均小于0.9%。粉末P2,其由以下组成:%Fe:86-99.9999;%Cu:<9;%C:<1.4;%Mn:<2.9;%Mo:<2.9;%Ni<9;%O:<0.4;%S:<0.1;%P:<0.1所有微量元素均小于0.9%。对密封的模具进行真空处理,所有模具的压降泄漏率均在1.5·10

例10:通过制造由2种粉末的粉末混合物填充的塑料聚合物的模具,来制造用于工具的金属部件。第一件的硬度为102–112HV,第二件的硬度为120–129HV,根据ISO 6507-1进行硬度测量。将粉末在混合器中混合并填充到模具中,填充表观密度为67%至75%(根据ASTM B329-06的测试条件进行测量)。密封后,将模具引入反应器中,并在60分钟内将压力升至150-650MPa。在保持压力的同时,温度升至300K-390K。然后,在低于0.1MPa的压力下非常缓慢地释放压力,并在强制通风条件下将温度冷却至330K至316K。之后,去除密封件和模具。通过脱脂工艺去除了剩余模具的一部分。将金属零件在反应器中于1650–1700K进行热处理。最终的部件达到了所需的性能。

例11:使用以玻璃纤维增强的非晶态聚合物PA12生产用于汽车领域的金属基质。模具是使用多喷射熔合(MJF)增材制造工艺制造的。在使用前,将粉末混合物(在这种情况下为3种以上粉末)在

接着,将模具放入反应器中,将压力升至125–350MPa 3小时,同时将温度升至380–420K。之后,压力逐渐释放。通过脱脂过程除去了一部分模具。将金属基体引入反应器中,在该反应器中压力保持在100–150MPa,温度在1520–1600K保持2-4小时。最终的金属件在抗腐蚀性方面表现出高的金属性能。

例12:制造金属件,为此,用材料挤压(FDM)印刷技术印刷聚合物模具,但是具有简单的几何形状而没有任何内部特征。用该基本模具测试例3中描述的一些组合物。在这种情况下,通过使用适当的氧还原技术将合金粉末中的O2含量(%Fe:<90%)降低至0-0.5。然后,将粉末在40-90Hz的双锥混合器中混合50-120分钟。填充模具至填充表观密度为83.1%,并盖上盖子。通过使用3层EDPM橡胶和2层硅树脂来涂覆模具。之后,将模具置于真空条件下并过冷至Tg–50℃。在过冷条件下放置24小时后,将密封模具引入反应器中,并进行与例3相似的过程,但温度更高,为193℃。根据例18中所述的方法对产生的金属零件进行后处理。

例13:用本文中的方法制造热冲压模具。将模具安装在试生产线中,并进行测试,以模拟20spm的批量生产。模具具有毛细管温度调节系统,所有功能表面均通过毛细管进行温度调节,直径为2mm,与表面的距离为4mm,彼此之间的平均距离为6mm。毛细管保持在距表面50毫米以下4毫米的长度,并且毛细管之间连接到较大导线的总长度小于70毫米。根据等效截面原理选择从毛细管或其他管中分配/收集的管的直径。每个段最终只有一个用于温度调节流体的主入口和一个主出口。用帘幕喷嘴系统对该段进行喷涂,该帘幕喷嘴系统将液体(超过98%的水)分布在模具表面,该模具表面通过厚度为6微米的高能电弧等离子体加速系统涂有氮化铝钛(AlTiN)。用两种不同的图案对涂层进行纹理化处理,该两种图案对分布液体的接触角滞后非常不同。高磁滞的区域是直径为2.5毫米的点状,而中心间隔为11.5毫米。点状图形内部的区域与分布液体的接触角滞后大于100°,而外部区域的显示与液体滞后角小于3°。两者均与分布液体的接触角超过110°。这种表面调节使喷洒的液体集中在点状区域,留下平均重量为62微克的液滴。热冲压后的钢板为2.5毫米厚的Usibor1500(带有AlSi涂层的22MnB5),在720℃的平均温度下成型,并在不到半秒的时间内冷却至200℃,然后将其抽出并在空气中冷却。如此加工的片材具有超过1150MPa的平均屈服强度,超过1560MPa的极限强度和超过10.5%的A50。

根据本文中的方法制造热冲压模具。使用选择性激光烧结(SLS)打印机由PA12制造模具。该模具与热冲压模具具有互补的外形,因此模具的型腔具有12%的各向同性几何形状(在冲压和烧结过程中减小了合金尺寸)。模具的前侧之一缺少外壁,可以在此填充粉末,相应的盖子厚度为3毫米(用于最终封闭),另一个厚度为30毫米,用于在振动时施加压力在填充过程中。模具的平均壁厚为6mm。冲压模具包括外部特征和内部特征(主要是带有毛细管和温度调节流体分配回路的温度调节系统,内部留有一些空隙以减轻重量并因此降低了成本。直径或厚度小于10mm的内部特征,其中所有模具都制成固体(例如毛细管),而较大的内部零件则变为空心,并相互连接,直到到达表面为止,以便可以对内部零件施加压力(请参见图-1的示意图)。向其中填充75%的球形气体雾化粉末,D50为350微米,按重量计以下组成(12%Cr;11%Ni;1.6%Ti;1%Mo;60ppm硼,其余为Fe和杂质[微量元素合计低于0.9%(重量)]);14%的不规则水雾化铁粉(Mn<0.1%(重量);Cr,Cu和Ni<0.05%(重量);O<0.1%(重量))D50为40微米;剩余的细气体雾化球形粉末(约11%),D90为8微米,以下成分为重量比(27.3%Cr;25%Ni;3.64%Ti;Mo2.27%;B为0.2%,其余为铁和杂质[微量元素含量合计低于0.9%]。将粉末在双锥混合器中混合30分钟,然后填充到模具中,该模具在振动台上以35Hz的频率振动,同时通过安装在振动台上的液压系统,在厚盖的帮助下施加2.2MPa的压力。填充模具至74.5%的填充表观密度,盖上盖子。然后将模具浸入EDPM基液态弹性体中进行涂覆,并干燥2小时,重复操作。涂覆时,将一些金属管粘在已填充的模具上,以留出一些套管来抽真空。当涂层干燥时,使用套筒将模具排空至低于1mbar的绝对压力,然后将套筒夹紧。然后将抽真空的涂覆并填充的模具放入热密封的Tedlar袋中,用真空泵将其抽空至绝对压力低于1mbar,然后进行热密封。此时,将密封的模具引入反应器中,将压力升至200MPa,同时保持压力,将温度升至175℃并保持2小时。达到20MPa后,缓慢释放压力。最后,将部件冷却,去除密封,并且尽可能多地使用方法步骤a)中提供的模具。将这种状态的组件引入脱脂/烧结反应器中,然后通过热解和用加湿氢气缓慢加热至700℃的方式将剩余的模具取出,观察到之间存在一定的脱气时间。然后,将气体改变为干燥的氢气,将部件温度升至1370℃,并在其中保持35分钟以进行烧结。接着,将该组分引入反应器中,并在200MPa和1200℃下处理2.5小时。然后,最终对该组件进行机械加工,涂层和纹理化。

例14:用例13中所述的方法进行测试,但是使用简化的测试几何形状,用至少两种本发明粉末的新型混合物进行测试。用至少一种包含以下元素和限制(所有重量百分比)的粉末(P1)制得混合物:%Fe:32-95;%Cr:8.6-24.9;%Ni:2.2–19.8;%Mo:0–6.9;%Ti:0–3.4;%Co:0–18;%Cu:0–6.9;%Mn:0–1.9;%Si:0–1.9;%Al:0–0.8;%S<0.1;%P<0.1;%Nb:0–0.98;%Ta:0–0.98;%W:0–0.9;%V 0–0.8;%O<0.4;%N<0.24;%C<0.29。以及另一种粉末(P2),其包含以下元素和限制:%Fe:86-99.9999;%Cu:<9;%C:<1.4;%Mn:<2.9;%Mo:<2.9;%Ni<9;%O:<0.4;%S:<0.1;%P:<0.1。在所有情况下,P1的D50在120至400微米之间,而P2的D50在12至48微米之间。

一些测试仅使用粉末P1和P2进行。在一些测试中,仅服用一种P1型粉末和一种P2型粉末。在一些测试中,使用了一种以上的P1型粉末。在一些测试中,使用了一种以上的P2型粉末。在一些测试中,P1是通过气体雾化,高压水雾化或离心雾化获得的高度球形粉末。在一些测试中,至少一部分P1型粉末是通过水雾化获得的不规则形状。在大多数测试中,大多数P2粉末的形状相当不规则,是通过水雾化,还原(主要是海绵铁)或压碎获得的。在所有测试中,P1型粉末占混合物体积的52–84%。P2型粉末占混合物体积的16%至42%。

还针对更多的粉末进行了测试。在一组测试中,引入至少一种选自以下组成范围(所有重量百分比)的粉末P3:%Fe:32-95;%Cr:8.6-24.9;%Ni:2.2–19.8;%Mo:0–6.9;%Ti:0–3.4;%Co:0–18;%Cu:0–6.9;%Mn:0–1.9;%Si:0–1.9;%Al:0–0.8;%S<0.1;%P<0.1;%Nb:0–0.98;%Ta:0–0.98;%W:0–0.9;%V0–0.8;%O<0.4;%N<0.24;%C<0.29。在一些测试中,P3型粉末是通过气体雾化,高压水雾化或离心雾化获得的高度球形粉末。在一些测试中,至少一部分P3型粉末是通过水雾化获得的不规则形状。P3型粉末的D50在2到54微米之间。然后,再次制造相同的粉末P3,但是没有单独添加作为铁合金元素的合金元素(%Cr,%Ti,%Ni)之一(细粉)。

在所有情况下,都可以实现非常复杂的几何形状(包括带有保形冷却的热冲压模具,风车主轴的重量减轻,以及包括连接和封闭内部特征在内的多个复杂几何形状的演示器)。在所有情况下,所获得的组件均具有出色的应力腐蚀开裂,机械强度和耐磨性,可防止因开裂或磨损而导致的早期失效。

这些混合物也应适用于其他示例和本文中描述的其他方法。此外,这些混合物可用于其他粉末固结技术(例如:增材制造(AM),热等静压(HIP),冷等静压(CIP),热喷涂,冷喷涂,激光熔覆等)中,具有类似的最终功能(在设计中应考虑到与之相关的缺点)的每种替代制造技术)。

例15:测试具有例3-13中所述的组成的粉末混合物,并用至少3种粉末获得相同的总体组成。在某些情况下,合金粉末(一种铁含量小于90%的铁)被分成一种以上的粉末。如果通过不同的制造方法获得特定的粉末,则观察到的表观填充密度增加。在一种情况下,使用了两种不同的雾化方法,分别是气体雾化,水雾化,氧化物还原,羰基分解,机械磨损……在另一种情况下,使用了三种不同的雾化方法。同样,可以使用三种以上的不同雾化方法。当使用水雾化,气体雾化和羰基铁粉的混合物时,表观填充密度特别具有意义。

当雾化气体D50为8-30μm,雾化水D50为30-150μm,羰基铁D50为2-25m时,表观填充密度(根据ASTM B309-06测量)为>72%;对于所有的混合物处理。在测试结束时,使用1-4种不同的气体雾化粉末和水雾化粉末来确定哪种粉末具有更好的机械性能。在所有情况下,当混合三种粉末时,每种粉末的组成在15-55%w/v,15-55%w/v,20-80%w/v,气体雾化,羰基铁和水分别雾化。结果表明,当气雾、羰基铁和水分别为(%w/v)为20-35%w/v,20-35%w/v,40-60%w/v,其表观填充密度最高。在这一点上,以相同的原理进行了一些试验,但是用第四,第五,第六…第十种粉末替代了三种粉末中的一种。当将高铁(%Fe:>90%)水雾化粉末与气体雾化混合制成混合物时,表观填充密度也具有研究意义。对于所有这些情况,当D50与先前所述的范围相同时,表观填充密度>60%。在所有测试情况下,气体雾化和水雾化的组成(%w/v)分别在20-50%w/v和50-80%w/v的范围内。当粉末混合物的成分分别在(%w/v)20-35%w/v和65-80%w/v的范围内气体雾化和水雾化时,在表观填充密度方面也具有研究意义。

例16:通过添加一种方式(%Y+%Sc):0.01–1.5%或以另一种方式(%Y+%Sc+%REE):0.01-1.5%进行例3-13中所述的粉末混合物的一些组合物作为补充元素粉。在某些情况下,将(%Y+%Sc):0.01–1.5%或(%Y+%Sc+%REE):0.01-1.5%添加到气体雾化粉末中。当(%v/v)中的浓度为(%Y+%Sc):0.05–0.6%或(%Y+%Sc+%REE):0.05-0.6时,测试结束时金属零件的机械性能得到了令人满意的改善。另外,当气体雾化粉末中的%Fe小于(%Fe:<88%)时,在改善的机械性能方面观察到有趣的结果。在所有测试情况下,确保所有粉末混合物中的O2含量在20-2000ppm O2的范围内。当粉末混合物中的O2浓度在100–1000ppm范围内时,可以获得最满意的机械性能改进。在其他情况下(%Y+%Sc):0.01–1.5%或(%Y+%Sc+%REE):0.01-1.5%加入到水雾化粉末中。当(%v/v)中的浓度在(%Y+%Sc)范围:0.05–0.6%或(%Y+%Sc+%REE):0.05-0.6范围内时,检测到最终金属零件的机械性能有所改善。当水雾化粉末中的铁%Fe浓度大于(%Fe>95)时,观察到最佳的机械性能。在所有测试情况下,确保所有粉末混合物中的O2含量在20-2000ppm O2的范围内。当粉末混合物中的O2浓度在100–1000ppm范围内时,可获得最满意的机械性能改进。另外,当向合金粉末中添加(%Y+%Sc):0.01–1.5%或(%Y+%Sc+%REE):0.01-1.5%时,可以检测到机械性能的改善。特别是在以(%v/v)表示(%Y+%Sc)的浓度为0.05–0.6%或(%Y+%Sc+%REE)的浓度为0.05-0.6%的情况下,达到满意的机械性能。在所有测试情况下,确保所有粉末混合物中的O2含量在20-2000ppm O2的范围内。当粉末混合物中的O2浓度在100–1000ppm范围内时,可获得最佳机械性能改进。如果将合金粉末分为一种以上的粉末,则在最终机械性能方面,添加(%Y+%Sc)或(%Y+%Sc+%REE)可能是有利的。

例17:根据实施例3-13的方法制造一些零件。用至少2至3种或3种以上的粉末获得所有混合物。所有测试的混合物中至少有一种粉末的铁浓度(%Fe)%Fe:90–99.9999%。粉末混合物的总体组成可以在下表中观察到。

就表观填充密度而言,特别具有意义的是那些装有含羰基铁的粉末混合物的模具,其中羰基铁的浓度(%w/v)在6%至35%之间。使用浓度范围为12%–27%的羰基铁,可获得最高的表观填充密度。这些组合物的处理方式与例3中所述的方式相同。

例18:在该方法的步骤h)中,对在实施例3-13中获得的一些金属零件进行后处理,以去除残留的塑料模具,并提高其机械性能。在某些情况下,脱脂过程包括将一些金属零件引入熔炉内,并在真空下将温度保持在920-1150K的范围内8小时。当在总绝对压力为1·10

例19:将来自例3的一些组分引入脱脂/烧结反应器中,在其中通过热裂解,并用湿润的氢气缓慢加热至450-800℃将剩余的模具移出,并且在观察到脱气之间存在一些停留。然后,将气体改变为干燥的氢气,并将部件温度升至1200至1420℃,并在此处放置35分钟以上进行烧结。一些组件在热处理过程之后进行了处理。然后将一些其他组分引入反应器中,并第一步在0.009–90MPa的温度下进行处理,温度为关键组分熔融温度的0.36至0.89倍。在第二步中,将温度保持在高水平6至590分钟。第三步,压力升至21–640MPa。在第四步中,温度和压力保持相同16至590分钟。然后,最后对某些组件进行机械加工,涂层和/或纹理化处理。在所有情况下,所获得的组件均具有预期应用可接受的机械强度和耐磨性。

例20:根据实施例3-13的方法制造一些零件。用至少2至3种或超过3种粉末获得所有混合物。粉末混合物的总体组成可以在下表中观察到。

根据例18中所述的方法,对一些所得的金属零件进行热处理,以降低孔隙率并提高机械性能。

例21:可以使用低温金属添加剂制造方法(例3-20中描述的粉末混合物)制造部件(粉末粘结所需的温度低于0.49Tm)。另外,也可以应用例18中所述的热处理和机械处理。

例22:使用在选择性激光烧结(SLS)增材制造过程中获得的无定形热塑性塑料,制造了若干用于汽车应用的金属件。如先前例3中所述,用粉末混合物填充模具。用EPDM橡胶涂覆填充的模具,并从1·10

例23:用例17的组合物作为单一粉末制造数个金属件。在某些情况下,粉末被水雾化。在某些情况下,粉末被气体雾化。其中一些与例3-13中的示例相同,但是使用了更高的压力(最大压力在400-800MPa范围内)。在以与例16相同的比例添加Y,Sc或REE的情况下,趋向于获得更高的机械性能。也可以采用实施例21中所述的制造方法。

实施例24。使用不同类型的喷射法进行了一系列的试验,使液体沉积在模具表面。关于每一个喷射系统和液体,分布、表面液滴大小(以体积/重量为单位)和分布液在模具相关表面上的百分比,如表1所示。

*使用加压液体的系统。

**使用加速液体的系统。

***水溶液含阳离子表面活性剂(CTAB、CPC、BAC...)

****水溶液含阴离子表面活性剂(LAS,SDS,STS...)

实施例25。已经由平均厚度在0.9mm和14mm之间的板材制造了不同的金属部件。所使用的板材有无涂层的,也有带涂层的(一些示例:AlSi和Zn,GA和GI涂层)铁合金板材(一些示例:22MnB5、34MnB5,SQ1800)。

板材在放入铸模/冲模之前先进行预热,且在成形步骤后冷却。在成形过程中,一定数量的液体沉积并分布在铸模/冲模的表面上。下表根据UADL和LADL参数进行了详细介绍。

*该值通过ST/10计算。

**该值在8到14mm之间专门为挖掘应用程序。

置于铸模/冲模的表面的板材与液滴直接发生接触。一旦成形,主要由液体汽化潜热进行冷却。

实施例26。使用一种喷射系统(帘式喷嘴)对热冲压模具进行了板材成形试验,模具表面包含液滴形式的液体(7.52g/dm2)的。将厚度为0.9mm的涂覆22MnB5的板材(AlSi和Zn GA均被尝试)在800-900℃的熔炉中预热,并将其放置在热压冲模中与液体直接接触。使板材成形并在成形之后对其以非常快的冷却速率981K/s进行冷却,冷却利用了高于190℃的液体的蒸发潜热。低于该温度时,冷却速率变为小于10K/s。

实施例27。使用一种带静电的喷射系统(粉碎机)对热冲压模具进行板材成形试验,模具表面有液滴形式的液体(2.37g/dm2),模具与液体(正极)之间电位差为75KV,电流为63μA。将厚度为1.65mm的涂覆22MnB5的板材在700-900℃的熔炉中预热,并放置在热压冲模中与液体直接接触。使板材成形并在成形之后在高于220℃对其以非常快的冷却速率927K/s进行冷却,冷却利用了液体的蒸发潜热。

实施例28。使用一种带静电的喷射系统(粉碎机)对热冲压模具进行板料成形试验,模具表面有液滴形式的液体(18.6g/dm2),模具与液体(负极)之间的电位差为97KV,电流为82μA。将厚度为2.1mm的涂覆22MnB5的板材在700-800℃的熔炉中预热,并放置在热压冲模中与液体直接接触。使板材成形并在成形之后在高于180℃对其以非常快的冷却速率730K/s进行冷却,冷却利用了液体的蒸发潜热。低于该温度时,冷却速率小于10K/s。

实施例29。使用投射系统(锥形喷嘴)和模具内的冷却凹槽结构对表面有液滴形式液体的热冲压模具进行板材成形试验,该结构内有3个直径为18mm的主凹槽和5个分支。将厚度为3.1mm的涂覆SQ1800板材在熔炉中预热,并放置在热压冲模中与液体直接接触。使板材成形并在成形之后在高于120℃对其以非常快的冷却速率760K/s进行冷却,冷却利用了液体的蒸发潜热。

实施例30。使用一种带静电的喷射系统(粉碎机)对热冲压模具进行一系列的板材成形试验,模具表面有液滴形式的液体,模具与液体(负极)之间电位差在1和350kV之间,电流在10和5000μA之间。模具内的冷却凹槽结构包含至少2个直径大于12mm的主凹槽及至少3个分支,每个分支最终化为至少10个次表层细凹槽(毛细管),且具有与被测表面不同的平均距离(1至16mm)和测试的不同平均当量直径(1至8mm)。将不同的厚度在0.9至3.1mm的涂覆有22MnB5涂层的板材在熔炉中预热,并放置在热压模具中与液体直接接触。板材形成并在成形后以非常快的冷却速率(始终高于200K/s)进行冷却,冷却使用液体高于一定的温度(测试值在55℃和320℃之间)的蒸发潜热。低于该温度,冷却速度保持低于20K/s。在不使用静电荷的情况下,一些试验也展现了相同的性能。另外,还测试了不同类型的喷射系统。某些测试仅在一侧(半模之一)上用水重复进行试验。一些测试在管状部件或结构上重复。

实施例31。使用一个喷射系统和模具内的冷却凹槽结构对表面有冷冻形式液滴的热冲压模具进行板材成形试验,该结构内有9个10mm的主凹槽和24个分支。将厚度为4.2mm的涂覆34MnB5的板材在熔炉中预热,并放置在热压冲模中与冷冻液滴直接接触。使板材成形并在成形之后对其以大于1000K/s的非常快的冷却速率进行冷却,冷却同时利用熔化相变热和液体高于90℃的蒸发潜热。

实施例32。对表面有冷冻液体的热冲压模具进行了一系列的板材成形试验。模具表面被保持在-1℃以下,且被喷射到表面的液体同时以冷冻液滴及连续冷冻膜(在一些情况下,该膜不完全连续,且相关表面的一些区域未覆盖)的形式被测试。实施例1和7中所述的粉碎机系统,喷嘴和静电荷被测试。与实施例7中相同的模具(内部冷却系统的影响)被测试。将与实施例2中相同的板材在炉中预热,并放置在热压模具中与冷冻液体直接接触。形成板材并在成形后以非常快的冷却速度(始终高于400K/s)进行冷却,冷却利用其熔化相变热和高于一定温度(测试值在55℃和280℃之间)的蒸发潜热进行冷却。低于该温度时,冷却速度保持低于15K/s。图2显示了温度(T°)与时间(time)的关系曲线示例。

实施例33。重复实施例9的试验,但是将模具表面保持在0℃以上,并且将喷射到其上的液体保持为液体的形式。测试了XX和YY之间的液滴大小。活性表面上的平均液体量在0.05到9g/dm2之间,活性模具表面的液体覆盖率为55%到100%。对尺寸从10至250mg的液滴进行了测试。

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