МОДИФИЦИРОВАННЫЕ СОСТАВЫ МЕТАЛЛА И ОТНОСЯЩИЕСЯ К НИМ СПОСОБЫ Российский патент 2025 года по МПК C23C10/20 C21D1/78 C21D9/00 C23C10/22 H01F41/06 H01F41/24 H01F27/28 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Металлические сплавы могут представлять собой сплавы железа и других элементов, включая углерод. Когда углерод является основным легирующим элементом, его содержание в металлическом сплаве по весу может составлять от примерно 0,002% до 2,1%. Без ограничения в металлическом сплаве могут присутствовать следующие элементы: углерод, марганец, фосфор, сера, кремний, кислород, азот и алюминий. Легирующие элементы, добавляемые для изменения характеристик металла (например, стали), могут включать, без ограничений: марганец, никель, хром, молибден, бор, титан, ванадий и ниобий.

[0002] Металлический сплав (например, нержавеющая сталь) может представлять собой материал, который не подвергается быстрой коррозии, ржавчине (или окислению), или на котором не образуются подтеки воды. Нержавеющая сталь может иметь различные марки и отделку поверхности в соответствии с условиями окружающей среды. Нержавеющая сталь может использоваться там, где важны как свойства стали, так и устойчивость к коррозии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] В настоящем документе в различных вариантах рассматриваются металлические составы, металлические материалы (например, такие металлически сплавы, как сплавы металлов, легированные диффузией (например, сплавы металлов или гибриды сплавов металлов), металлические подложки, такие как для формирования металлов, легированных диффузией (например, сплавы металлов или гибриды сплавов металлов) (в любой конфигурации, например, в рулонах), и способы, связанные с этим, такие как способы изготовления или получения иным образом таких составов и способов. В некоторых вариантах рассмотренный здесь металлический материал содержит металлическую подложку, такую как описана в настоящем документе. В конкретных вариантах металлический материал представляет собой диффузно-сплавной металлический материал, содержащий металлическую подложку (или сердцевину) и поверхность металлического сплава (например, металлически связанную с подложкой (или сердцевиной)). В некоторых случаях поверхность металлического сплава покрывает всю или часть поверхности металлического материала. В конкретных вариантах такой металлический материал или материал из металлического сплава (например, диффузно-сплавной металл) имеет форму рулона.

[0004] В определенных случаях, рассмотренные здесь процессы, такие как использование формы рулона, способствуют образованию нужных продуктов, рассмотренных в настоящем документе. В некоторых случаях использование конфигурации рулона улучшает скорость преобразования рассмотренных здесь процессов диффузного легирования, уменьшает количество суспензии, используемой в процессах легирования, уменьшает потери легирующих материалов (например, потому что независимо от того, в каком направлении направляется легирующий материал в процессе, описанном в настоящем документе, он направляется в материал подложки), снижает затраты (например, за счет меньшего количества материала суспензии для легирования и/или уменьшения потребности в переработке обедненной суспензии), более экологичен (например, за счет уменьшения количества используемой суспензии) и/или предоставляет другие преимущества. В некоторых случаях процессы, представленные в настоящем документе, могут быть реализованы и адаптированы с использованием существующей инфраструктуры, включающей обработку металлических рулонов, например, повышение эффективности затрат для производителей.

[0005] Кроме того, в некоторых случаях металлические материалы, подложки и/или процессы, описанные в настоящем документе, подходят для формирования металлических (например, сплавных) материалов с уникальными, желательными и/или иными высокими эксплуатационными характеристиками. В некоторых случаях использование материалов, подложек и/или процессов, описанных в настоящем документе, облегчает производство материалов из металлических сплавов, т.к. коэффициенты формы, эксплуатационные характеристики, структурирование (например, микроструктуры) и/или стоимость не могут быть достигнуты иным способом с использованием существующих технологий. В конкретных вариантах материалы и/или подложки, описанные в настоящем документе, состоят из любых подходящих элементов, таких как, посредством неограничивающего примера, одного или более, желез, хром, никель, кремний, ванадий, титан, бор, вольфрам, алюминий, молибден, кобальт, марганец, цирконий, ниобий, тантал, церий, висмут, сурьма, олово, свинец, их оксиды, нитриды, сульфиды или из любой их комбинации. Более подробные сведения о конкретных подложках приведены в настоящем документе.

[0006] В конкретных вариантах, приведенных в настоящем документе, представлен способ формирования рулона металла. В некоторых вариантах этот способ включает:

(a) взаимодействие (либо нанесение покрытия) металлической подложки (например, ее поверхности) с составом суспензии для обеспечения покрытия металлической подложки, при этом металлическая подложка с покрытием, содержащая суспензионное покрытие (например, пленку), которое находится в контакте и, по меньшей мере, частично покрывает поверхность металлической подложки, состав суспензии и покрытие (например, независимое) формируют легирующую добавку (например, элемент) (например, и оксид металла (например, оксид инертного металла) и/или активатор переноса металла); и

(b) намотка (например, смотка в рулон, скручивание, сгибание либо перемотка) подложки металла с покрытием при температуре намотки (например, смотки в рулон, скручивание, сгибания либо перемотки) (например, от примерно 10°С до примерно 200°С) для формирования рулона металла (например, рулона со спиральной намоткой), состоящего из множественных (например, смотанных) металлических витков с суспензионным покрытием, распределенным (например, в промежутке(-ах) между множественными (например, смотанными) витками.

[0007] В некоторых вариантах суспензионное покрытие (например, пленка) покрывает, по меньшей мере, 25%, по меньшей мере, 50%, по меньшей мере, 75%, по меньшей мере, 90% поверхности либо двух поверхностей металлической подложки.

[0008] В некоторых вариантах, этап (b) способа формирования рулона металла включает в себя пропускание металлической подложки с покрытием через множество рулонов, которые (например, все вместе) подвергают металлическую подложку с покрытием множественным циклам сгибов и разгибаний (например, по меньшей мере, около 5, 10,15 либо 20 раз).

[0009] В некоторых вариантах способ формирования рулона металла также включает следующее:

(с) подвергнуть рулон металла условиям, достаточным (например, отжиг при температуре легирования (например, от примерно 750°С до примерно 1100°С), чтобы в атмосфере легирования (например, содержащей восстановительный газ, такой как водород) легирующая добавка (например, элемент) растворялась и сплавляла два соседних витка металла множественных металлических витков для формирования диффузно-сплавного рулона металла.

[0010] В некоторых вариантах в суспензию входит активный оксид металла. В некоторых вариантах в активный оксид металла входит легирующий элемент. В некоторых вариантах активный оксид металла может быть выбран из группы, состоящей из оксида хрома(III) (Cr₂O₃), оксида титана(IV) (TiO₂), оксида железа-хрома (FeCr₂O₄), оксида кремния (SiO₂), пентоксида тантала (Ta₂O₅), оксида магния-хрома (MgCr₂O₄), оксида марганца(II) (MnO), оксида марганца(IV) (MnO₂), оксида ванадия(II) (VO), оксида ванадия(III) (V₂O₃), оксида титана(II) (TiO), оксида титана(III) (Τi₂O₃), пентоксида ниобия (Nb₂O₅), триоксида бора (B₂O₃), оксида церия (CeO₂) и их комбинаций. В некоторых вариантах, атмосфера легирования представляет собой восстановительную атмосферу. В некоторых вариантах атмосфера легирования включает водород. В некоторых вариантах, по меньшей мере, часть активного оксида металла проходит через реакцию металлотермического восстановления в восстановительной атмосфере с целью выделения воды (например, восстановленной легирующей добавкой (например, элементом)) и двух металлических диффузных слоев. В некоторых вариантах каждый из двух металлических диффузных слоев металлургически связан со стороной металлического витка диффузно-сплавного рулона металла.

[0011] В некоторых вариантах способ формирования рулона металла также включает сушку (влажного) суспензионного покрытия (например, пленки) для формирования сухого суспензионного покрытия (например, пленки). В некоторых вариантах сушка осуществляется перед намоткой (например, смоткой в рулон, скручиванием, сгибанием либо перемоткой). В некоторых вариантах сушка осуществляется удалением растворителя (например, воды или спирта (например, C₁-С₁₂, такого как С₁-С₆)).

[0012] В некоторых вариантах толщина влажной пленки состава суспензии составляет от примерно 50 микрометров (мкм) до примерно 500 мкм, и может быть такой как от примерно 50 мкм до примерно 300 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 210 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 200 мкм, от примерно 160 мкм до примерно 200 мкм, от примерно 165 мкм до примерно 195 мкм, от примерно 170 мкм до примерно 190 мкм, от примерно 175 мкм до примерно 190 мкм, от примерно 177 мкм до примерно 187 мкм, от примерно 180 мкм до примерно 185 мкм, в некоторых случаях с относительным стандартным отклонением, равным 10% или менее. В некоторых вариантах стандартное отклонение составляет примерно 15 мкм или менее, примерно 10 мкм или менее, или примерно 8 мкм или менее. В некоторых вариантах толщина сухой пленки состава суспензии составляет от примерно 50 микрометров (мкм) до примерно 250 мкм, и может быть такой как от примерно 50 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 77 мкм до примерно 83 мкм, либо примерно 80 мкм, в некоторых случаях с относительным стандартным отклонением, равным 10% или менее. В некоторых вариантах стандартное отклонение составляет примерно 15 мкм или менее, примерно 10 мкм или менее, или примерно 8 мкм или менее.

[0013] В некоторых вариантах расстояние между витками (например, средний шаг между витками) рулона металла менее, чем в 1,5 раза, и может быть менее, чем в 1,2 раза меньше средней толщины сухой пленки состава суспензионного покрытия; либо при этом расстояние между витками (например, средний шаг между витками) рулона металла менее, чем 350 микрометров (мкм), менее, чем 250 мкм, менее, чем 200 мкм, менее, чем 150 мкм, менее, чем 100 мкм, менее, чем 90 мкм либо менее, чем 85 мкм.

[0014] В некоторых вариантах диффузно-сплавной рулон металла включает (i) листовой металл, (ii) первый металлический диффузный слой, связанный металлургически со стороной листового металла, и (iii) второй металлический диффузный слой, связанный металлургически с другой стороной листового металла.

[0015] В некоторых вариантах суспензионное покрытие соприкасается с блокирующим слоем (например, содержащим оксид инертного металла) поверхности подложки металла. В некоторых вариантах в состав блокирующего слоя входит оксид инертного металла. В некоторых вариантах в состав блокирующего слоя (например, заметное количество) не входит легирующая добавка (например, элемент). В состав блокирующего слоя, как правило, не входит заметное количество (например, менее, чем 0,01%, менее, чем 0,005% либо менее, чем 0,001% от веса блокирующего слоя(-ев)) легирующей добавки(-ок).

[0016] В некоторых вариантах легирующая добавка выбирается из группы, состоящей из железа (Fe), хрома (Cr), никеля (Ni), кремния (Si), ванадия (V), титана (Ti), бора (В), вольфрама (W), алюминия (Al), молибдена (Мо), кобальта (Со), марганца (Μn), циркония (Zr), меди (Cu), ниобия (Nb), тантала (Та), церия (Се), висмута (Bi), сурьмы (Sb), олова (Sn), свинца (Pb) и их комбинаций.

[0017] В некоторых вариантах в состав суспензионного покрытия входит хром (Cr), концентрация хрома (Cr) - от примерно 5% до примерно 50%, от примерно 10% до примерно 45%, или от примерно 12% до примерно 45% по весу от состава суспензионного покрытия.

[0018] В некоторых вариантах, предусмотрено, по меньшей мере, примерно 10% масс, по меньшей мере, примерно 20% масс, по меньшей мере, примерно 30% масс. либо, по меньшей мере, примерно 40% масс. легирующей добавки (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков. В некоторых вариантах предусмотрено от примерно 10% масс. до примерно 80% масс. от примерно 20% масс. до примерно 80% масс, от примерно 30% масс. до примерно 80% масс. либо от примерно 40% масс. до примерно 80% масс. легирующей добавки (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков. В некоторых вариантах предусмотрено от примерно 10% масс. до примерно 100% масс. от примерно 20% масс. до примерно 100% масс. от примерно 30% масс. до примерно 100% масс. либо от примерно 40% масс. до примерно 100% масс. легирующей добавки (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков. В некоторых вариантах предусмотрена легирующая добавка (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков при температуре легирования. В некоторых вариантах температура легирования составляет от примерно 750°С до примерно 1100°С. В некоторых вариантах предусмотрена легирующая добавка (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков при температуре легирования. В некоторых вариантах, атмосфера легирования состоит из восстановительного газа, такого как водород.

[0019] В некоторых вариантах в состав суспензионного покрытия входит легирующая добавка, оксид металла и активатор переноса металла. В некоторых вариантах оксид металла представляет собой оксид инертного металла.

[0020] В некоторых вариантах в оксид металла входит оксид металла, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия (Al₂O₃), оксида хрома(III) (Cr₂O₃), оксида титана(IV) (TiO₂), оксида железа-хрома (FeCr₂O₄), оксида кремния (SiO₂), пентоксида тантала (Ta₂O₅), оксида магния-хрома (MgCr₂O₄), оксида марганца(II) (MnO), оксида марганца(IV) (MnO₂), оксида ванадия(II) (VO), оксида ванадия(III) (V₂O₃), оксида титана(II) (TiO), оксида титана(III) (Ti₂O₃), пентоксида ниобия (Nb₂O₅), триоксида бора (В₂О₃), оксида церия (СеО₂), оксида магния (MgO), оксида кальция (СаО), супероксида лития (LiO₂), оксида циркония (ΖrO₂), оксида лантана(III) (La₂O₃), бентонитовой глины, глины monterey, каолиновой глины, филлосиликатной глины, прочих глин и их комбинаций. В некоторых вариантах оксид металла включает оксид инертного металла, выбранного из группы, состоящей из оксида алюминия (Al₂O₃), оксида хрома(III) (Cr₂O₃), диоксида титана(IV) (TiO₂), FeCr₂O₄, оксида кремния (SiO₂), диоксида титана(IV) (TiO₂), Ta₂O₅, MgCr₂O₄, оксида марганца (MnO), оксида кальция (СаО), супероксида лития (LiO₂), оксида циркония (ZrO₂), оксида ванадия(III) (V₂O₃), оксида лантана(III) (La₂O₃), бентонитовой глины, глины monterey, каолиновой глины, филлосиликатной глины, прочих глин и их комбинаций.

[0021] В некоторых вариантах в активатор переноса металла входят галогенные соединения, галоидные соединения, соединения сульфидов металлов, газообразные соединения либо их комбинации. В некоторых вариантах в галогенные соединения входят хлор, бром, йод, фтор либо их комбинации. В некоторых вариантах в галоидные соединения входят хлориды металла, бромиды металла, йодные соединения металла, фториды металла либо их комбинации. В некоторых вариантах в газообразные соединения входит водород. В некоторых вариантах соединения хлоридов металла включают соединения, выбранные из группы, состоящей из хлорида магния (MgCl₂), хлорида железа(II) (FeCl₂), хлорида кальция (CaCl₂), хлорида циркония(IV) (ZrCl₄), хлорила титана(IV) (TiCl₄), хлорида ниобия(V) (NbCl₅), хлорида титана(III) (TiCl₃), тетрахлорида кремния (SiCl₄), хлорида ванадия(III) (VCl₃), хлорида хрома(III) (CrCl₃), трихлорсилана (SiHCl₃), хлорида марганца(II) (MnCl₂), хлорида хрома(II) (CrCl₂), хлорида кобальта(II) (CoCl₂), хлорида меди(II) (CuCl₂), хлорила никеля(II) (NiCl₂), хлорида ванадия(II) (VCl₂), хлорида аммония (NH₄Cl), хлорида натрия (NaCl), хлорида калия (KCl), оксихлорида висмута (BiOCl), хлоргидроокиси меди, хлоргидроокиси марганца, хлорокиси сурьмы, треххлористого молибдена и их комбинаций. В некоторых вариантах соединения сульфидов металла включают соединения, выбранные из группы, состоящей из сульфида молибдена (MoS), сульфида марганца (MnS), дисульфида железа (FeS₂), сульфида хрома (CrS), сульфида железа (FeS), сульфида меди (CuS), сульфида никеля (NiS) и их комбинаций.

[0022] В некоторых вариантах способ формирования рулона металла также включает развертывание (например, размотку, разгибание, выравнивание, правку) диффузно-сплавного рулона металла.

[0023] В некоторых вариантах способ формирования рулона металла также включает механическую обработку (например, полировку, очистку либо оба способа) диффузно-сплавного рулона металла (например, с целью удаления множества спекшихся (например, спекшихся на поверхности) частиц).

[0024] Конкретные варианты, рассмотренные в настоящем документе, представляют собой рулон металла (например, рулон спиральной намотки), смотанный посредством множества металлических витков с нанесением суспензионного покрытия (например, диффузно-сплавного состава), состоящий из множества витков с определенным расстоянием между ними (например, шаг между витками).

[0025] В некоторых вариантах состав суспензионного покрытия представляет собой сухую пленку средней толщиной от примерно 60 микрометров (мкм) до примерно 100 мкм, такую как от примерно 70 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 100 мкм, либо примерно 80 мкм при необходимости с относительным стандартным отклонением 10% или менее. В некоторых вариантах стандартное отклонение составляет примерно 15 мкм или менее, примерно 10 мкм или менее, или примерно 8 мкм или менее.

[0026] В некоторых вариантах шаг между витками менее, чем в 1,5 раза, например, менее, чем в 1,2 раза меньше средней толщины сухой пленки состава суспензионного покрытия либо менее 200 микрометров (мкм), менее 150 мкм, менее 100 мкм, менее 90 мкм либо менее 85 мкм.

[0027] В некоторых вариантах в состав суспензионного покрытия входит легирующая добавка (например, элемент) (например, и оксид металла (например, оксид инертного металла) и/или активатор переноса металла), способствующая диффузии и сплавлению с двумя соседними витками металла множества металлических витков.

[0028] Конкретные варианты, рассмотренные в настоящем документе, представляют собой рулон металла (например, рулон спиральной намотки), смотанный посредством множества металлических витков, включающий первый виток металла, прилегающий к нему второй виток металла и суспензионное покрытие (например, диффузно-сплавной состав) между первым и вторым витками металла.

[0029] В некоторых вариантах состав суспензионного покрытия представляет собой сухую пленку средней толщиной от примерно 60 микрометров (мкм) до примерно 100 мкм, такую как от примерно 70 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 100 мкм, либо от примерно 60 мкм до примерно 80 мкм.

[0030] В некоторых вариантах исполнения первый виток металла может иметь первую боковую поверхность, обращенную ко второму витку металла, а второй виток металла может иметь вторую боковую поверхность, обращенную к первому витку металла. В некоторых вариантах шаг (например, среднее расстояние либо кратчайшее расстояние) в радиальном направлении рулона металла между первой и второй боковыми поверхностями составляет от примерно 60 микрометров (мкм) до примерно 120 мкм, и может быть от примерно 70 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 100 мкм, либо от примерно 80 мкм до примерно 100 мкм.

[0031] В некоторых вариантах в состав суспензионного покрытия входит легирующая присадка (например, элемент), которая способна к диффузии и сплавлению с первым и вторым витками металла с образованием (i) первого диффузного слоя, металлургически связанного, по меньшей мере, частично с первым витком металла, и (ii) второго диффузного слоя, металлургически связанного, по меньшей мере, частично со вторым витком металла.

[0032] В некоторых вариантах первый либо второй диффузный слой характеризуется (например, средней) концентрацией легирующей присадки (например, элемента), которая ниже, чем соответствующая (например, средняя) концентрация легирующей присадки (например, элемента) состава суспензионного покрытия. В некоторых вариантах концентрация (например, средняя) легирующей присадки не превышает примерно 50%, 40%, 30%, 20% либо 10% от соответствующей (например, средней) концентрации легирующей присадки состава суспензионного покрытия.

[0033] В некоторых вариантах в состав рулона металла также входит блокирующий слой, расположенный между суспензионным покрытием и одним из двух соседних витков металла, либо расположенный между суспензионным покрытием и первым и вторым витком металла. В некоторых вариантах в состав блокирующего слоя входит оксид инертного металла.

[0034] В некоторых вариантах суспензионное покрытие прилегает к одному из двух соседних витков металла либо к первой и второй боковым поверхностям.

[0035] В некоторых вариантах блокирующий слой это первый блокирующий слой. В некоторых вариантах в состав рулона металла также входит второй блокирующий слой, расположенный между суспензионным покрытием и одним из двух соседних витков металла, либо расположенный между суспензионным покрытием и первым и вторым витком металла.

[0036] В некоторых вариантах внутренний диаметр рулона металла составляет от примерно 100 миллиметров (мм) до примерно 700 мм. В некоторых вариантах внешний диаметр рулона металла составляет от примерно 500 миллиметров (мм) до примерно 10 метров (м).

[0037] В некоторых вариантах ширина (например, средняя ширина) рулона металла составляет от примерно 1 дюйма до примерно 100 дюймов, и может быть от примерно 5 дюймов до примерно 90 дюймов, от примерно 5 дюймов до примерно 80 дюймов, от примерно 8 дюймов до примерно 72 дюймов. В некоторых вариантах виток металла (например, первый виток металла либо второй виток металла) имеет толщину (например, среднюю толщину либо среднюю измеренную толщину) от примерно 0,0005 дюйма до примерно 0,250 дюйма, и может быть от примерно 0,0005 дюйма до примерно 0,125 дюйма, от примерно 0,0005 дюйма до примерно 0,100 дюйма, либо от примерно 0,0005 дюйма до примерно 0,050 дюйма.

[0038] В некоторых вариантах легирующая добавка выбирается из группы, состоящей из железа (Fe), хрома (Cr), никеля (Ni), кремния (Si), ванадия (V), титана (Ti), бора (В), вольфрама (W), алюминия (Al), молибдена (Мо), кобальта (Со), марганца (Μn), циркония (Zr), меди (Cu), ниобия (Nb), тантала (Та), церия (Се), висмута (Bi), сурьмы (Sb), олова (Sn), свинца (Pb) и их комбинаций.

[0039] В некоторых вариантах в состав суспензионного покрытия входит хром (Cr), концентрация хрома (Cr) - от примерно 5% до примерно 50%, от примерно 10% до примерно 45%, либо от примерно 12% до примерно 45% по весу от состава суспензионного покрытия.

[0040] В некоторых вариантах предусмотрено, по меньшей мере, примерно 10% масс., по меньшей мере, примерно 20% масс., по меньшей мере, примерно 30% масс. либо, по меньшей мере, примерно 40% масс. легирующей добавки (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков. В некоторых вариантах предусмотрено от примерно 10% масс. до примерно 80% масс, от примерно 20% масс. до примерно 80% масс, от примерно 30% масс. до примерно 80% масс., либо от примерно 40% масс. до примерно 80% масс. легирующей добавки (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков. В некоторых вариантах предусмотрено от примерно 10% масс. до примерно 100% масс., от примерно 20% масс. до примерно 100% масс., от примерно 30% масс. до примерно 100% масс. либо от примерно 40% масс. до примерно 100% масс. легирующей добавки (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков. В некоторых вариантах предусмотрена легирующая добавка (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков при температуре легирования. В некоторых вариантах температура легирования составляет от примерно 750°С до примерно 1100°С. В некоторых вариантах предусмотрена легирующая добавка (например, хром (Cr) либо алюминий (Al)) для переноса в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков в атмосфере легирования. В некоторых вариантах, атмосфера легирования состоит из восстановительного газа, такого как водород.

[0041] В некоторых вариантах в состав суспензионного покрытия входит легирующая присадка, оксид металла и активатор переноса металла. В некоторых вариантах оксид металла представляет собой оксид инертного металла. В некоторых вариантах оксид инертного металла выбирается из группы, состоящей из оксида алюминия (Al₂O₃), оксида хрома(III) (Cr₂O₃), диоксида титана(IV) (TiO₂), FeCr₂O₄, оксида кремния (SiO₂), диоксида титана(IV) (TiO₂), Ta2O5, MgCr₂O₄, оксида марганца (MnO), оксида кальция (СаО), супероксида лития (LiO₂), оксида циркония (ΖrO₂), оксида ванадия(III) (V₂O₃), оксида лантана(III) (La₂O₃), бентонитовой глины, глины monterey, каолиновой глины, филлосиликатной глины, прочих глин и их комбинаций.

[0042] В некоторых вариантах в активатор переноса металла входят галогенные соединения, галоидные соединения, соединения сульфидов металлов, газообразные соединения либо их комбинации. В некоторых вариантах в галогенные соединения входят хлор, бром, йод, фтор либо их комбинации. В некоторых вариантах в галоидные соединения входят хлориды металла, бромиды металла, йодные соединения металла, фториды металла либо их комбинации. В некоторых вариантах в газообразные соединения входит водород. В некоторых вариантах соединения хлоридов металла включают соединения, выбранные из группы, состоящей из хлорида магния (MgCl₂), хлорида железа(II) (FeCl₂), хлорида кальция (CaCl₂), хлорида циркония (IV) (ZrCl₄), хлорида титана(IV) (TiCl₄), хлорида ниобия(V) (NbCl₅), хлорида титана(III) (TiCl₃), тетрахлорида кремния (SiCl₄), хлорида ванадия(III) (VCl₃), хлорида хрома(III) (CrCl₃), трихлорсилана (SiHCl₃), хлорида марганца(II) (MnCl₂), хлорида хрома(II) (CrCl₂), хлорида кобальта(II) (CoCl₂), хлорида меди(II) (CuCl₂), хлорида никеля(II) (NiCl₂), хлорида ванадия(II) (VCl₂), хлорида аммония (NH₄Cl), хлорида натрия (NaCl), хлорида калия (KCl), оксихлорида висмута (BiOCl), хлоргидроокиси меди, хлоргидроокиси марганца, хлорокиси сурьмы, треххлористого молибдена и их комбинаций. В некоторых вариантах соединения сульфидов металла включают соединения, выбранные из группы, состоящей из сульфида молибдена (MoS), сульфида марганца (MnS), дисульфида железа (FeS₂), сульфида хрома (CrS), сульфида железа (FeS), сульфида меди (CuS), сульфида никеля (NiS) и их комбинаций.

[0043] Другой аспект настоящего раскрытия обеспечивает машиночитаемый носитель, предназначенный для долговременного хранения информации, содержащий машиноисполняемый код, который при исполнении одним или несколькими компьютерными процессорами реализует любой из способов, описанных выше или где-либо еще в данном документе.

[0044] Другой аспект настоящего раскрытия обеспечивает систему, содержащую один или более компьютерных процессоров и подключенную к ним компьютерную память. Память компьютера содержит машиноисполняемый код, который при исполнении одним или несколькими компьютерными процессорами реализует любой из способов, описанных выше или где-либо еще в данном документе.

[0045] Дополнительные аспекты и преимущества настоящего раскрытия будут сразу понятны тем, кто имеет навыки в данной сфере, из следующего подробного описания, где описаны и показаны только иллюстративные варианты настоящего раскрытия. Как будет ясно, настоящее раскрытие содержит прочие и различные варианты, несколько деталей которых могут быть модифицированы в разных очевидных отношениях, без отхода от раскрытия. Соответственно, чертежи и описание нужно рассматривать как иллюстративные, а не как ограничительные.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0046] Новые характеристики изобретения изложены с подробностями в приложенных

пунктах формулы. Наилучшее понимание характеристик и преимуществ настоящего изобретения будет достигнуто после ознакомления со следующим подробным описанием, которое излагает иллюстративные варианты, в которых используются принципы изобретения, и сопроводительные чертежи (также «фигура» и «Фиг.» в данном документе), из которых:

[0047] Фиг. 1 схематично проиллюстрирован примерный способ формирования металлической подложки с покрытием;

[0048] Фиг. 2 проиллюстрирована примерная подложка после покрытия суспензией;

[0049] Фиг. 3 проиллюстрирована примерная подложка после покрытия суспензией;

[0050] Фиг. 4 схематично проиллюстрирована примерная компьютерная система управления, которая запрограммирована

либо иным образом сконфигурирована для реализации способов, предусмотренных в настоящем документе;

[0051] На Фиг. 5A-5F проиллюстрирована примерная структура зерен в подложке(ах);

[0052] На Фиг. 6 проиллюстрирован схематический пример рулона металла;

[0053] Фиг. 7А-7В иллюстрируют образцовый эффект(ы) шероховатости поверхности и расслоения суспензии;

[0054] Фиг. 8А-8В иллюстрируют образцовую локальную концентрацию хрома на поверхности подложки;

[0055] Фиг. 9А-9В иллюстрируют образцовый химический состав(ы) диффузно-сплавного металлического материала(-ов) легированного слоя;

[0056] Фиг. 10A-10В иллюстрируют микроструктуру(-ы) в образцовом легированном металле(-ах).

[0057] Фиг. 10C-10D иллюстрируют удлинение образцового легированного металла(-ов).

[0058] Фиг. 11 иллюстрирует потенциал питтингообразования образцового металлического материала;

[0059] Фиг. 12 иллюстрирует характеристики солевого тумана образцового металлического материала;

[0060] Фиг. 13 иллюстрирует коррозию в образцовом легированном металла; вставка из Фиг. 13 иллюстрирует

образцовую взаимосвязь между вариациями концентрации хрома и коррозией в металлическом материале;

[0061] Фиг. 14А иллюстрирует пример металлического материала после холодного обжатия;

[0062] Фиг. 14В иллюстрирует потенциал питтингообразования образцового металлического материала после холодного обжатия;

[0063] Фиг. 15 иллюстрирует примеры спеченных частиц;

[0064] Фиг. 16 иллюстрирует механические свойства образцового металлического материала; и

[0065] Фиг. 17А-17С иллюстрируют физические свойства образцового Cr-SODA.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0066] Несмотря на наличие различных вариантов изобретения, приведенных и описанных в настоящем документе, для специалистов в данной области очевидно, что такие варианты являются исключительно примерами. Специалисты в данной области могут проводить многочисленные вариации, изменения и замены без отрыва от изобретения. Необходимо понимать, что применимы различные альтернативы вариантам изобретения, приведенного в настоящем документе.

[0067] Термин "намотка" в том смысле, в котором он используется в настоящем документе, в общем случае относится к повороту (например, механическому) материала полностью либо постепенно по отношению к объекту либо к исходному положению. К неограниченным примерам намотки относится смотка в рулон.

[0068] Термин "развертывание" в том смысле, в котором он используется в настоящем документе, в общем случае относится к приведению смотанного материала в менее изогнутую форму либо состояние.

[0069] Термин "прилегающий" либо "прилегающий к" в том смысле, в котором он используется в настоящем документе, в общем случае относится к "находящийся рядом", "примыкающий", "находящийся в контакте с" и "в непосредственной близости от". В некоторых примерах "прилегающий к" может означать "выше" либо "ниже". Первый слой, прилегающий ко второму слою, может находиться в непосредственном контакте со вторым слоем, либо может существовать один или более промежуточных слоев между первым слоем и вторым слоем.

[0070] Каждый раз, когда термины "по меньшей мере", "больше, чем" либо "больше, чем либо равно" предшествуют первому цифровому значению в серии из двух или более цифровых значений, термины "по меньшей мере", "больше, чем" либо "больше, чем либо равно" применимы к каждому из цифровых значений этой серии цифровых значений. Например, больше, чем 1, 2 либо 3 эквивалентно больше, чем, либо равно 1, больше, чем либо равно 2, больше, чем либо равно 3.

[0071] Каждый раз, когда термины "не более, чем", "меньше, чем" либо "меньше, чем либо равно" предшествуют первому цифровому значению в серии из двух или более цифровых значений, термины "не более, чем", "меньше, чем" либо "меньше, чем либо равно" применимы к каждому из цифровых значений этой серии цифровых значений. Например, меньше, чем 3, 2 либо 1 эквивалентно меньше, чем, либо равно 3, меньше, чем либо равно 2, меньше, чем либо равно 1.

[0072] В настоящем документе в различных вариантах рассматриваются металлические составы, металлические материалы (например, такие металлически сплавы, как сплавы металлов, легированные диффузией (например, сплавы металлов или гибриды сплавов металлов), металлические подложки, такие как для формирования металлов, легированных диффузией (например, сплавы металлов или гибриды сплавов металлов) (в любой конфигурации, например, в рулонах), и способы, связанные с этим, такие как способы изготовления или получения иным образом таких составов и способов. В некоторых вариантах рассмотренный здесь металлический материал содержит металлическую подложку, такую как описана в настоящем документе. В конкретных вариантах металлический материал представляет собой диффузно-сплавной металлический материал, содержащий металлическую подложку (или сердцевину) и поверхность металлического сплава (например, металлургически связанную с подложкой (или сердцевиной)). В некоторых примерах поверхность металлического сплава покрывает всю или, по меньшей мере, одну поверхность металлического материала. В конкретных вариантах такой металлический материал или материал из металлического сплава (например, диффузно-сплавной металл) имеет форму рулона. В настоящем раскрытии представлены в различных вариантах металлические составы (например, сталь), составы (например, составы с металлической подложкой), содержащие то же самое, металлические объекты (например, листовая сталь), содержащие то же самое, и способы для подготовки того же.

[0073] В некоторых вариантах состав металла включает в себя элементарный весовой процент двух или более (например, трех или более, четырех или более, пяти или более, шести или более, семи или более или все восемь) из (i)-(viii) (например, как это определено анализом инструментального газа либо масс-спектрометрией с тлеющим разрядом)): (i) она включает в себя от примерно 0,001% масс. до примерно 0,6% масс. алюминия (Al); (ii) от примерно 0,001% масс. до примерно 0,3% масс. (например, от примерно 0,001% масс. до примерно 0,1% масс., от примерно 0,005% масс. до примерно 0,02% масс.) титана (Ti); (iii) от примерно 0,5% масс. до примерно 3% масс. (например, от примерно 1,0% масс. до примерно 2,5% масс.) марганца (Mn); (iv) от примерно 0,2% масс. или менее (например, от примерно 0,01% масс. до примерно 0,2% масс., а именно от примерно 0,1% масс. до примерно 0,2% масс.) (или, по меньшей мере, примерно 0,08% масс. ниобия (Nb); (v) от примерно 0,01% масс. или менее (например, примерно 0,005% масс. или менее, примерно 0,004% масс. или менее, или примерно 0,002% масс) углерода (С); (vi) от примерно 0,001% масс. до примерно 0,02% масс. (например, от примерно 0,005% масс. до примерно 0,015% масс., от примерно 0,008% масс. до примерно 0,015% масс., либо от примерно 0,005% масс. до примерно 0,01% масс.) азота (N); (vii) примерно 0,02% масс. или менее (например, от примерно 0,008% масс. до примерно 0,02% масс.) фосфора (Р); и (viii) примерно 0,01% масс. или менее (например, от примерно 0,005% масс. до примерно 0,01% масс.) серы (S).

[0074] В некоторых вариантах способ подготовки состава металла (например, стали) (например, для последующего диффузного легирования). Способ может включать (а) обеспечение состава металла в соответствии с описанным в настоящем документе; и (b) воздействие на состав металла условий, достаточных для формирования состава стали, состав стали включает в себя зерна размером 7 или меньше, согласно Американскому обществу по испытаниям и материалам (ASTM) (например, как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (например, Е112) (например, определяемые методом сканирующей электронной микроскопии (SEM) или оптической микроскопии (ОМ)).

[0075] В некоторых вариантах в состав металла (например, состав подложки) или металлического объекта (например, листовая сталь) может входить суспензия. Суспензия может содержать легирующую добавку и, по меньшей мере, частично покрывать поверхность объекта (например, листовой стали).

[0076] Настоящее раскрытие включает также в различных вариантах, представленных в настоящем документе, рулоны металла и способы формирования рулона(-ов) металла.

[0077] В некоторых вариантах способ формирования рулона металла включает следующее: (а) взаимодействие (либо покрытие) металлической подложки (такой, как описана в настоящем документе) (например, ее поверхности) с составом суспензии для обеспечения покрытия металлической подложки; и (b) намотка (например, смотка в рулон, скручивание, сгибание либо перемотка) металлической подложки с покрытием при температуре намотки (например, смотка в рулон, скручивание, сгибание либо перемотка) для формирования рулона металла (например, рулона спиральной намотки). Металлическая подложка с покрытием может включать суспензионное покрытие (например, пленку), находящееся в контакте с и, по меньшей мере, частично покрывающее поверхность металлической подложки. В состав суспензии и покрытия (например, независимо) может входить легирующая присадка (например, элемент) (например, оксид металла (например, оксид инертного металла) и/или активатор переноса металла). Рулон металла может состоять из множества (например, смотанных в рулон) металлических витков с суспензионным покрытием, расположенным (например, в промежутке(-ах) между витками) между множеством (например, рулонных) витков.

[0078] В некоторых вариантах рулон металла (например, рулон спиральной намотки) намотан посредством множества металлических витков. Рулон металла может включать множество металлических витков с составом суспензионного покрытия (например, диффузно-сплавным составом), расположенным в промежутках между витками (например, средний шаг между витками), между множеством его (например, рулона) витков. Состав суспензионного покрытия может быть представлен в виде сухой пленки средней толщины. В состав суспензии и покрытия может входить легирующая присадка (например, элемент) (например, и оксид металла (например, оксид инертного металла) и/или активатор переноса металла). Легирующая присадка может обладать свойством диффузии в и сплавления с двумя соседними витками металла множества металлических витков.

[0079] В некоторых вариантах рулон металла (например, рулон спиральной намотки) намотан посредством множества металлических витков. Рулон металла может включать в себя первый виток металла, соседствующий с ним второй виток металла и суспензионное покрытие (например, диффузно-сплавной состав), которое располагается между первым и вторым витками металла. Состав суспензионного покрытия может быть представлен в виде сухой пленки средней толщины. Первый виток металла может охватывать первую боковую поверхность, обращенную ко второму витку металла. Второй виток металла может охватывать вторую боковую поверхность, обращенную к первому витку металла. В состав суспензионного покрытия может входить легирующая добавка (например, элемент). Легирующий элемент может обладать способностью к диффузии в и сплавлению с первым и вторым витками металла для формирования (i) первого диффузного слоя, связанного металлургически, по крайней мере, частично с первым витком металла и (ii) второго диффузного слоя, связанного металлургически, по крайней мере, частично со вторым витком металла.

[0080] Настоящее раскрытие в некоторых вариантах настоящего документа рассматривает металлические материалы (например, сплав, такой как стальной сплав), содержащие поверхностный слой (например, сплав, такой как стальной сплав), металлургически связанный с подложкой (например, посредством диффузного слоя металла), причем подложка содержит металлический состав, такой, как описано в настоящем документе. Металлический материал может быть произведен в соответствии со способом, описанным в настоящем документе.

[0081] В некоторых вариантах в состав металлического материала может входить металлический диффузный слой, связанный металлургически с центральным слоем, при этом металлический диффузный слой имеет диффузную границу, формируемую вблизи от центрального слоя. Металлический материал может быть охарактеризован, по меньшей мере, двумя, по меньшей мере, тремя, по меньшей мере, четырьмя либо всеми пятью (i)-(v): (i) текучесть от примерно 19 кфунт/дюйм2 (то есть, 1 кфунт/дюйм2 = 6,9847572932 мегапаскаль (МПа) до примерно 29 кфунт/дюйм2 (например, от примерно 26 кфунт/дюйм2 до примерно 29 кфунт/дюйм2); (ii) предел прочности от примерно 42 кфунт/дюйм2 (то есть, 1 кфунт/дюйм2 = 6,9847572932 мегапаскаль (МПа) до примерно 65 кфунт/дюйм2 (например, от примерно 47 кфунт/дюйм2 до примерно 56 кфунт/дюйм2, от примерно 52 кфунт/дюйм2 до примерно 56 кфунт/дюйм2); (iii) удлинение от примерно 32% до примерно 44% (например, от примерно 32% до примерно 38%); (iv) показатель упрочнения от примерно 0,21 до примерно 0,32 (например, от примерно 0,29 до примерно 0,32) (например, как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (например, Е8, Е18, Е19 либо их комбинаций)); и (v) коэффициент пластической деформации от примерно 1,8 до примерно 3,0 (например, как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (например, Е8, Е18, Е19 либо их комбинаций)). По меньшей мере, примерно 80% (например, по меньшей мере, примерно 85%, 90%, 95% либо 99%) зерен по объему металлического диффузного слоя могут быть столбчатыми зернами (например, при температуре от примерно 1°С до примерно 50°С (например, от 5°С до примерно 45°С либо от 10°С до примерно 40°С). По меньшей мере, примерно 80% (например, по меньшей мере, примерно 85%, 90%, 95% либо 99%) зерен по объему центрального слоя могут быть равноосными зернами (например, согласно стандартному методу Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM), размер зерна 7 или менее (например, при температуре от примерно 750°С до примерно 1100°С).

[0082] В некоторых вариантах в состав металлического материала также входит поверхностный слой, связанный металлургически с подложкой посредством металлического диффузного слоя, причем этот металлический диффузный слой содержит в непосредственной близости диффузную границу, сформированную внутри подложки. В состав поверхностного слоя может входить хром (Cr) в концентрации от примерно 30% масс. до примерно 45% масс, при этом концентрации может варьироваться менее, чем на 10% масс., по поверхности поверхностного слоя (например, как определено энергодисперсионным микроанализом на растровом электронном микроскопе (SEM-EDS), рентгеновской люминесценцией (XRF) либо масс-спектрометрией с тлеющим разрядом (GDMS)); и в состав металлического диффузного слоя может входить хром (Cr) в концентрации от примерно 12% масс. до примерно 45% масс. (например, от примерно 20% масс. до примерно 45% масс., от примерно 25% масс. до примерно 45% масс. либо от примерно 30% масс. до примерно 45% масс.), которая может колебаться менее, чем на 5% масс. в направлении от поверхностного слоя к диффузной границе (например, как определено энергодисперсионным микроанализом на растровом электронном микроскопе (SEM-EDS), рентгеновской люминесценцией (XRF) либо масс-спектрометрией с тлеющим разрядом (GDMS)).

Состав металла и связанные с этим способы

[0083] С одной точки зрения, представленный в настоящем документе состав металла подложки описан далее в разделе "Подложка" или где бы то ни было еще в настоящем документе. В некоторых вариантах составом металла может быть, например, состав стали. Составы, описанные в настоящем документе, могут быть подготовлены способом, описанным ниже в разделе "Подготовка подложки", или где бы то ни было еще в настоящем документе.

[0084] В состав металла, например, в состав стали может входить любой один либо более требуемых элементов. В некоторых вариантах в состав металла могут входить любые два или более элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить любые три или более элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить любые три или более элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить любые пять или более элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить любые шесть или более элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить любые семь или более элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить все восемь элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S).

[0085] В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить восемь или менее элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить семь или менее элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить шесть или менее элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить пять или менее элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить четыре или менее элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить три или менее элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (N), фосфора (Р) и серы (S). В некоторых вариантах в состав металла, например, в состав стали могут входить два или менее элементов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), титана (Ti), марганца (Μn), марганца (Μn), ниобия (Nb), углерода (С), азота (Ν), фосфора (Ρ) и серы (S).

[0086] В некоторых вариантах в состав металла входит, по меньшей мере, два, по меньшей мере, три либо все четыре элемента, - алюмний (Al), титан (Ti), марганец (Μn) и ниобий (Nb). Например, в состав металла могут входить алюминий (Al) и титан (Ti), алюминий (Al) и марганец (Μn), алюминий (Al) и ниобий (Nb), титан (Ti) и марганец (Μn), титан (Ti) и ниобий (Nb), либо марганец (Μn) и ниобий (Nb). В некоторых вариантах в состав металла могут входить алюминий (Al), титан (Ti) и марганец (Mn); алюминий (Al), титан (Ti) и ниобий (Nb); алюминий (Al), марганец (Μn) и ниобий (Nb); либо титан (Ti), марганец (Mn) и ниобий (Nb). В некоторых вариантах в состав металла входят алюминий (Al), титан (Ti), марганец (Mn) и ниобий (Nb).

[0087] В некоторых вариантах в состав металла входит, по меньшей мере, два, по меньшей мере, три либо все четыре элемента, - углерод (С), азот (N), фосфор (Р) и сера (S). Например, в состав металла могут входить углерод (С) и азот (N), углерод (С) и фосфор (Р), углерод (С) и сера (S), азот (N) и фосфор (Р), азот (N) и сера (S) либо фосфор (Р) и сера (S). В некоторых вариантах в состав металла могут входить углерод (С), азот (N) и фосфор (Р); углерод (С), азот (N) и сера (S); углерод (С); фосфор (Р) и сера (S) либо азот (N), фосфор (Р) и сера (S). В некоторых вариантах в состав металла могут входить углерод (С), азот (N), фосфор (Р) и сера (S).

[0088] В некоторых вариантах в состав металла могут входить углерод (С), алюминий (Al), ниобий (Nb), титан (Ti), марганец (Mn), фосфор (Р), сера (S) и азот (N).

[0089] Элемент может иметь любое требуемое процентное соотношение в общем весе состава металла. Процентное соотношение веса элемента определяется любым подходящим способом, известным в данной отрасли, например, методом анализа инструментального газа (IGA) либо методом масс-спектрометрии с тлеющим разрядом (GDMS).

[0090] В некоторых вариантах в состав металла может входить алюминий (Al), и его доля в процентах составляет от примерно 0,001% масс., до примерно 0,6% масс., от примерно 0,001% масс., до примерно 0,01% масс. от примерно 0,01% масс., до примерно 0,1% масс., от примерно 0,1% масс. до примерно 0,6% масс., от примерно 0,005% масс. до примерно 0,05% масс., либо от примерно 0,05% масс. до примерно 0,5% масс. В некоторых вариантах в состав металла может входить алюминий (Al), и его доля в процентах составляет примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,5% масс., 0,6% масс. либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), и его доля в процентах составляет, по меньшей мере, примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,5% масс. либо 0,6% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), и его доля в процентах составляет максимум примерно 0,001% масс, 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,5% масс. либо 0,6% масс.

[0091] В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), и его доля в процентах составляет от примерно 0,001% масс. до примерно 0,3% масс., от примерно 0,001% масс. до примерно 0,01%, от примерно 0,001% масс. до примерно 0,1% масс., от примерно 0,01% масс. до примерно 0,1% масс., либо от примерно 0,005% масс., до примерно 0,02% масс., от примерно 0,05% масс., до примерно 0,02% масс., от примерно 0,05% масс. до примерно 0,1% масс., либо от примерно 0,005% масс. до примерно 0,3% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), и его доля в процентах составляет примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), и его доля в процентах составляет, по меньшей мере, примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,02% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., либо 0,3% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), и его доля в процентах составляет максимум 0,001% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,02% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., либо 0,3% масс.

[0092] В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Μn), и его доля в процентах составляет от примерно 0,5% масс. до примерно 3% масс., от примерно 0,5% масс., до примерно 1% масс., от примерно 1% масс. до примерно 2% масс., от примерно 1% масс. до примерно 2,5% масс., либо от примерно 2,5% масс. до 3% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Μn), и его доля в процентах составляет примерно 0,5% масс., 1% масс., 1,5% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 0,1% масс., 0,2% масс. либо 0,3% масс., либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. %. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Μn), и его доля в процентах составляет, по меньшей мере, примерно 0,5% масс., 1% масс., 1,5% масс., 2% масс., 2,5% масс., либо 3% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Μn), и его доля в процентах составляет максимум примерно 0,5% масс., 1% масс., 1,5% масс., 2% масс., 2,5% масс. либо 3% масс.

[0093] В некоторых вариантах в состав металла ниобий (Nb), и его доля в процентах составляет примерно 0,2% масс. или менее, примерно 0,1% масс. или менее, примерно 0,08% масс. или менее либо 0,05% масс .или менее. Например, доля ниобия (Nb) в процентах может составлять от примерно 0,01% масс. до 0,2% масс., от 0,01% масс. до примерно 0,05% масс., от 0,05% масс. до примерно 0,08% масс., от 0,05% масс. до примерно 0,2% масс., либо от 0,1% масс. до примерно 0,2% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), и его доля в процентах составляет примерно 0,01% масс., 0,05% масс., 0,08% масс., 0,08% масс., 0,2% масс., либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), и его доля в процентах составляет, по меньшей мере, примерно 0,01% масс., 0,05% масс., 0,08% масс., 0,08% масс., либо 0,2% масс. В некоторых вариантах в состав металла ниобий (Nb), и его доля в процентах составляет максимум примерно 0,01% масс., 0,05% масс., 0,08% масс., 0,08% масс., либо 0,2% масс.

[0094] В некоторых вариантах в состав металла углерод (С), и его доля в процентах составляет примерно 0,01% масс. или менее, примерно 0,005% масс. или менее, примерно 0,004% масс. или менее, либо примерно 0,002% масс. или менее. Например, процентное соотношение углерода (С) может составлять от примерно 0,001% масс. до примерно 0,002% масс., от примерно 0,002% масс. до примерно 0,004% масс., от примерно 0,004% масс. до примерно 0,005% масс., либо от примерно 0,005% масс. до примерно 0,01% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), и его доля в процентах составляет примерно 0,001% масс., 0,002% масс. %., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), и его доля в процентах составляет, по меньшей мере, примерно 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., либо 0,01% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), и его доля в процентах составляет максимум примерно 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., либо 0,01% масс.

[0095] В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), и его доля в процентах составляет от примерно 0,001% масс. до примерно 0,02% масс., от примерно 0,005% масс. до примерно 0,015% масс., от примерно 0,008% масс. до примерно 0,015% масс., либо от примерно 0,005% масс. до примерно 0,01% масс., либо от примерно 0,01% масс. до примерно 0,02% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), и его доля в процентах составляет примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,008% масс., 0,01% масс., 0,015% масс., 0,02% масс., либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), и его доля в процентах составляет, по меньшей мере, примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,008% масс., 0,01% масс., 0,015% масс., либо 0,02% масс. %. В некоторых вариантах в состав металла азот (N), и его доля в процентах составляет максимум примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,008% масс., 0,01% масс., либо 0,015% масс., либо 0,02% масс.

[0096] В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), и его доля в процентах составляет от примерно 0,02% масс., или менее, 0,01% масс. или менее, 0,008% масс. или менее, 0,005% масс. или менее, либо 0,001% масс. или менее. Например, процентное соотношение фосфора (Р) может составлять от примерно 0,001% масс. до примерно 0,005% масс., от 0,005% масс. до примерно 0,008% масс., либо от примерно 0,008% масс. до примерно 0,02% масс. В некоторых вариантах процентное соотношение фосфора (Р) составляет примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,008% масс., 0,01% масс., 0,02% масс., либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. В некоторых вариантах процентное соотношение фосфора (Р), и его доля в процентах составляет, по меньшей мере, примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,008% масс., 0,01% масс., 0,02% масс. В некоторых вариантах процентное соотношение фосфора (Р) составляет максимум примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,008% масс., 0,01% масс., 0,02% масс.

[0097] В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), и ее доля в процентах составляет примерно 0,01% масс. или менее, 0,008% масс. или менее, 0,005% масс. или менее, либо 0,001% масс. или менее. Например, процентное соотношение серы (S) может составлять от примерно 0,001% масс. до примерно 0,005% масс., от примерно 0,005% масс. до примерно 0,008% масс., либо от примерно 0,005% масс. до примерно 0,01% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), и ее доля в процентах составляет примерно 0001% масс., 0,005% масс., 0,008% масс., 0,01% масс., либо с В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), и ее доля в процентах составляет, по меньшей мере, примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,008% масс., 0,01% масс. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), и ее доля в процентах составляет максимум примерно 0,001% масс., 0,005% масс., 0,008% масс., 0,01% масс.

[0098] В некоторых вариантах в состав металла могут входить один или более дополнительных элементов. Дополнительными могут выступать любые подходящие элементы, которые могут быть использованы для состава металла, описанного в настоящем документе. В некоторых вариантах один или более дополнительных элементов могут быть выбраны из группы, состоящей из хрома (Cr), ванадия (V), кремния (Si), бора (В), меди (Cu), никеля (Ni), молибдена (Мо) и олова (Sn).

[0099] В некоторых вариантах в состав металла могут входить углерод (С), алюминий (Al), ниобий (Nb), титан (Ti), марганец (Mn), фосфор (Р), сера (S) хром(Cr), азот (N) и ванадий (V).

[00100] В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), концентрация углерода (С) - от примерно 0,02% до примерно 0,04%, от примерно 0,02 до примерно 0,03%, от примерно 0,03% до примерно 0,04%, от примерно 0,001% до примерно 0,005%, от примерно 0,001% до примерно 0,002%, от примерно 0,002% до примерно 0,004%, от примерно 0,003% до примерно 0,005%, от примерно 0,004% до примерно 0,005% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С) и углерод (С), концентрация углерода (С) составляет примерно 0,001%, 0,002%, 0,003%, 0,004%, 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), концентрация углерода (С) составляет, по меньшей мере, примерно 0,001%, 0,002%, 0,003%, 0,004%, 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, либо 0,05% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), концентрация углерода (С) составляет максимум примерно 0,001%, 0,002%, 0,003%, 0,004%, 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, либо 0,05% по весу от состава металла.

[00101] В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация алюминия (Al) составляет от примерно 0,02% до примерно 0,06%, от примерно 0,03% до примерно 0,05%, от примерно 0,04% до примерно 0,06%, от примерно 0,001% до примерно 0,01%, от примерно 0,001% до примерно 0,005%, от примерно 0,005 до примерно 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация алюминия (Al) составляет примерно 0,001%, 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%, 0,06%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация алюминия (Al) составляет, по меньшей мере, примерно 0,001%, 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05% либо 0,06% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация алюминия (Al) составляет максимум примерно 0,001%, 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05% либо 0,06% по весу от состава металла. [00102] В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация ниобия (Nb) составляет примерно 0,2% или менее, примерно 0,15% или менее, примерно 0,1% или менее, примерно 0,05% или менее, примерно 0,01% или менее либо примерно 0,005% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах концентрация ниобия (Nb) может составлять от примерно 0,08% до примерно 0,15%, от примерно 0,08% до примерно 0,1%, либо от 0,1% до примерно 0,15% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет примерно 0,005%, 0,01%, 0,05%, 0,08%, 0,1%, 0,15%, 0,2%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,005%, 0,01%, 0,05%, 0,08%, 0,1%, 0,15% либо 0,2% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет максимум примерно 0,005%, 0,01%, 0,05%, 0,08%, 0,1%, 0,15% либо 0,2% по весу от состава металла.

[00103] В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет от примерно 0,2% до примерно 0,3%, от примерно 0,1% до примерно 0,2%, от примерно 0,05% до примерно 0,1%, от примерно 0,02% до примерно 0,05%, либо от примерно 0,01% до примерно 0,02%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет примерно 0,01%, 0,02%, 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,01%, 0,02%, 0,05%, 0,1%, 0,2% либо 0,3% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет максимум примерно 0,01%, 0,02%, 0,05%, 0,1%, 0,2% либо 0,3% по весу от состава металла.

[00104] В некоторых вариантах в состав металла входит себя марганец (Mn), концентрация которого составляет от примерно 0,6% до примерно 0,73%, от примерно 0,7% до примерно 0,8%, от примерно 0,8% до примерно 1%, от примерно 1% до примерно 1,2%, либо от примерно 1,2% до примерно 1,4% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет примерно 0,6%, 0,73%, 0,8%, 0,9%, 1%, 1,1%, 1,2%, 1,3%, 1,4%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,6%, 0,73%, 0,8%, 0,9%, 1%, 1,1%, 1,2%, 1,3% либо 1,4% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет максимум примерно 0,6%, 0,73%, 0,8%, 0,9%, 1%, 1,1%, 1,2%, 1,3% либо 1,4% по весу от состава металла.

[00105] В некоторых вариантах в состава металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет от примерно 0,008% до примерно 0,015%, от примерно 0,005% до примерно 0,008%, от примерно 0,008% до примерно 0,01%, от примерно 0,01% до примерно 0,015%, от примерно 0,015% до примерно 0,02%, либо от примерно 0,005% до примерно 0,02% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет примерно 0,005%, примерно 0,008%, примерно 0,01%, примерно 0,015%, примерно 0,02%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,005%, примерно 0,008%, примерно 0,01%, примерно 0,015%, либо примерно 0,02% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет максимум примерно 0,005%, примерно 0,008%, примерно 0,01%, примерно 0,015%, либо примерно 0,02% по весу от состава металла.

[00106] В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет от примерно 0,0005% до примерно 0,005%, от примерно 0,005% до примерно 0,001%, от примерно 0,001% до примерно 0,005%, либо от примерно 0,005% до примерно 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет примерно 0,0005%, 0,001%, 0,005%, 0,01%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет, по меньшей мере, примерно 0,0005%, 0,001%, 0,005%, либо 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет максимум примерно 0,0005%, 0,001%, 0,005% либо 0,01%, по весу от состава металла.

[00107] В некоторых вариантах в состав металла входит хром (Cr), концентрация которого составляет от примерно 0,01% до примерно 0,02%, от примерно 0,02% до примерно 0,04%, от примерно 0,03% до примерно 0,05%, от примерно 0,03% до примерно 0,06%, либо от примерно 0,05% до примерно 0,06%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит хром (Cr), концентрация которого составляет примерно 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%, 0,06%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит хром (Cr), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05% либо 0,06% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит хром (Cr), концентрация которого составляет максимум примерно 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05% либо 0,06% по весу от состава металла.

[00108] В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет от примерно 0,004% до примерно 0,01%, от примерно 0,004% до примерно 0,008%, от примерно 0,008% до примерно 0,01%, от примерно 0,01% до примерно 0,02%, либо от примерно 0,005% до примерно 0,02% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет примерно 0,004%, 0,005%, 0,008%, 0,01%, 0,02% либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,004%, 0,005%, 0,008%, 0,01% либо 0,02% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет максимум примерно 0,004%, 0,005%, 0,008%, 0,01% либо 0,02% по весу от состава металла.

[00109] В некоторых вариантах в состав металла входит ванадий (V), концентрация которого составляет примерно 0,05% или менее, примерно 0,02% или менее, примерно 0,01% или менее, либо 0,005% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах концентрация ванадия (V) может составлять от примерно 0,005% до примерно 0,01%, от 0,01% до примерно 0,02%, от 0,005% до примерно 0,02%, либо от 0,02% до примерно 0,05% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ванадий (V), концентрация которого составляет примерно 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,05%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ванадий (V), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,005%, 0,01%, 0,02%, либо 0,05% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ванадий (V), концентрация которого составляет максимум примерно 0,005%, 0,01%, 0,02% либо 0,05%, по весу от состава металла.

[00110] В некоторых вариантах в состав металла входят углерод (С), алюминий (Al), ниобий (Nb), титан (Ti), марганец (Μn), кремний (Si), азот (Ν), фосфор (Ρ), бор (В) и сера (S).

[00111] В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), концентрация которого составляет от примерно 0,008% до примерно 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла углерод (С), концентрация которого составляет примерно 0,008%, 0,009%, 0,01%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,008%, 0,009% либо 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах состав металла включает в себя углерод (С), концентрация углерода (С) - примерно 0,008%, 0,009% или меньше, по весу от состава металла.

[00112] В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация алюминия (Al) составляет от примерно 0,005% до примерно 0,015%, от примерно 0,005% до примерно 0,008%, от примерно 0,008% до примерно 0,01%, от примерно 0,008% до примерно 0,012%, либо от примерно 0,012% до примерно 0,015% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация которого составляет примерно 0,005%, 0,008%, 0,01%, 0,012%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,005%, 0,008%, 0,01%, 0,012% либо 0,012% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация которого составляет максимум примерно 0,005%, 0,008%, 0,01%, 0,012% либо 0,012% по весу от состава металла.

[00113] В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет от примерно 0,1% до примерно 0,2%, от примерно 0,1% до примерно 0,15%, либо от примерно 0,15% до примерно 0,2% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет примерно 0,1%, 0,15%, 0,2%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,1%, 0,15% либо 0,2% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация составляет максимум примерно 0,1%, 0,15% либо 0,2%, по весу от состава металла.

[00114] В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет от примерно 0,01% до примерно 0,02%, от примерно 0,01% до примерно 0,015%, либо от 0,015% до примерно 0,02%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет примерно 0,01%, 0,15%, 0,02%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,01%, 0,15% либо 0,02%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет максимум примерно 0,01%, 0,15% либо 0,02%, по весу от состава металла.

[00115] В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет от примерно 1,5% до примерно 2,5%, от примерно 1,5% до примерно 2%, от 2% до примерно 2,5% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет примерно 1,5%, 2%, 2,5%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 1,5%, 2% либо 2,5%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет максимум примерно 1,5%, 2% либо 2,5% по весу от состава металла.

[00116] В некоторых вариантах в состав металла входит кремний (Si), концентрация которого составляет от примерно 0,1% до примерно 1,0%, от примерно 0,1% до примерно 0,5%, либо от примерно 0,5% до примерно 1,0% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит кремний (Si), концентрация которого составляет примерно 0,1%, 0,5%, 1,0%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит кремний (Si), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,1%, 0,5% либо 1,0%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит кремний (Si), концентрация которого составляет максимум примерно 0,1%, 0,5% либо 1,0%, по весу от состава металла.

[00117] В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет от примерно 0,005% до примерно 0,01%, от примерно 0,005% до примерно 0,0075%, от примерно 0,0075% до примерно 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет примерно 0,005%, примерно 0,0075%, либо 0,01%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,005%, примерно 0,0075%, либо 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет максимум примерно 0,005%, примерно 0,0075%, либо 0,01% по весу от состава металла.

[00118] В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет от примерно 0,002% до примерно 0,01%, от примерно 0,002% до примерно 0,005%, либо от примерно 0,005% до примерно 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет примерно 0,002%, 0,005%, 0,01%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,002%, 0,005% либо 0,01%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет максимум примерно 0,002%, 0,005% либо 0,01%, по весу от состава металла.

[00119] В некоторых вариантах в состав металла входит бор (В), концентрация которого составляет от примерно 0,0001% до примерно 0,001%, от примерно 0,0001% до примерно 0,0005%, либо от примерно 0,0005% до примерно 0,001% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит бор (В), концентрация которого составляет примерно 0,0001%, 0,0005%, 0,001%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит бор (В), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,0001%, 0,0005% либо 0,001%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит бор (В), концентрация которого составляет максимум примерно 0,0001%, 0,0005% либо 0,001%, по весу от состава металла.

[00120] В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет от примерно 0,005% до примерно 0,01%, от примерно 0,005% до примерно 0,0075%, от примерно 0,0075% до примерно 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет примерно 0,005%, 0,0075%, 0,01%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет, по меньшей мере, примерно 0,005%, 0,0075%, либо 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет максимум примерно 0,005%, 0,0075% либо 0,01%, по весу от состава металла.

[00121] В некоторых вариантах в состав металла входят углерод (С), алюминий (Al), ниобий (Nb), титан (Ti), марганец (Μn), фосфор (Р), сера (S), кремний (Si), медь (Cu), никель (Ni), хром (Cr), молибден (Мо), ванадий (V), олово (Sn) и азот (N).

[00122] В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), концентрация которого составляет примерно 0,004% или менее, 0,002% или менее, либо 0,001% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (S), концентрация которого составляет примерно 0,001%, 0,002%, 0,004%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,001%, 0,002% либо 0,004% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит углерод (С), концентрация которого составляет максимум примерно 0,001%, 0,002% либо 0,004% по весу от состава металла.

[00123] В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация которого составляет от примерно 0,02% до примерно 0,05%, от примерно 0,02% до примерно 0,03%, от примерно 0,03% до примерно 0,05% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация которого составляет примерно 0,02%, 0,03%, 0,04%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,02%, 0,03%, 0,04% либо 0,05% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит алюминий (Al), концентрация которого составляет максимум примерно 0,02%, 0,03%, 0,04% либо 0,05% по весу от состава металла.

[00124] В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет от примерно 0,12% до примерно 0,14%, от примерно 0,12% до примерно 0,13%, либо от примерно 0,13% до примерно 0,14% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет примерно 0,12%, 0,13%, 0,14%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,12%, 0,13% либо 0,14% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ниобий (Nb), концентрация которого составляет максимум примерно 0,12%, 0,13% либо 0,14%, по весу от состава металла.

[00125] В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет от примерно 0,012% до примерно 0,02%, от примерно 0,012% до примерно 0,015%, либо от примерно 0,015% до примерно 0,02%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет примерно 0,012%, 0,015%, 0,02%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,012%, 0,015% либо 0,02%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит титан (Ti), концентрация которого составляет максимум примерно 0,012%, 0,015% либо 0,02%, по весу от состава металла.

[00126] В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Μn), концентрация которого составляет от примерно 1,2% до примерно 1,35%, от примерно 1,2% до примерно 1,25%, от примерно 1,25% до примерно 1,3%, либо от 1,3% до примерно 1,35% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет примерно 1,2%, 1,25%, 1,3%, 1,35%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 1,2%, 1,25%, 1,3% либо 1,35%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит марганец (Mn), концентрация которого составляет максимум примерно 1,2%, 1,25%, 1,3% либо 1,35% по весу от состава металла.

[00127] В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет примерно 0,02% или менее, примерно 0,01%, или менее, либо примерно 0,005% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет примерно 0,005%, 0,01%, 0,02%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,005%, 0,01% либо 0,02%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит фосфор (Р), концентрация которого составляет максимум примерно 0,005%, 0,01% либо 0,02%, по весу от состава металла.

[00128] В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет примерно 0,01% или менее, примерно 0,005%, или менее, либо примерно 0,001% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет примерно 0,001%, 0,005%, 0,01%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет, по меньшей мере, примерно 0,001%, 0,005%, либо 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит сера (S), концентрация которой составляет максимум примерно 0,001%, 0,005%, 0,01%, по весу от состава металла.

[00129] В некоторых вариантах в состав металла кремний (Si), концентрация которого составляет примерно 0,034% или менее, примерно 0,02%, или менее, либо примерно 0,01% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит кремний (Si), концентрация которого составляет примерно 0,01%, 0,02%, 0,034%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит кремний (Si), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,01%, 0,02% либо 0,034%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит кремний (Si), концентрация которого составляет максимум примерно 0,01%, 0,02% либо 0,034%, по весу от состава металла.

[00130] В некоторых вариантах в состав металла входит медь (Cu), концентрация которой составляет примерно 0,1% или менее, примерно 0,05%, или менее, либо примерно 0,01% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит медь (Cu), концентрация которой составляет примерно 0,01%, 0,05%, 0,1%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит медь (Cu), концентрация которой составляет, по меньшей мере, примерно 0,01%, 0,05% либо 0,1% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит медь (Cu), концентрация которого составляет максимум примерно 0,01%, 0,05% либо 0,1% по весу от состава металла.

[00131] В некоторых вариантах в состав металла входит никель (Ni), концентрация которого составляет примерно 0,1% или менее, примерно 0,05%, или менее, либо примерно 0,01% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит никель (Ni), концентрация которого составляет примерно 0,01%, 0,05%, 0,1%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит никель (Ni), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,01%, 0,05% либо 0,1%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит никель (Ni), концентрация которого составляет максимум примерно 0,01%, 0,05% либо 0,1%, по весу от состава металла.

[00132] В некоторых вариантах в состав металла входит хром (Cr), концентрация которого составляет примерно 0,1% или менее, примерно 0,05% или менее, либо примерно 0,01% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит хром (Cr), концентрация которого составляет примерно 0,01%, 0,05%, 0,1%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит хром (Cr), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,01%, 0,05% либо 0,1% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит хром (Cr), концентрация которого составляет максимум примерно 0,01%, 0,05% либо 0,1% по весу от состава металла.

[00133] В некоторых вариантах в состав металла входит молибден (S), концентрация которого составляет примерно 0,03% или менее, примерно 0,01%, или менее, либо примерно 0,001% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит молибден (Μn), концентрация которого составляет примерно 0,001%, 0,01%, 0,03%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит молибден (Μn), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,001%, 0,01% либо 0,03%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит молибден (Μn), концентрация которого составляет максимум примерно 0,001%, 0,01% либо 0,03% по весу от состава металла.

[00134] В некоторых вариантах в состав металла входит ванадий (V), концентрация которого составляет примерно 0,008% или менее, примерно 0,005% или менее, либо примерно 0,001% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ванадий (V), концентрация которого составляет примерно 0,001%, 0,005%, 0,008%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ванадий (V), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,001%, 0,005% либо 0,008% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит ванадий (V), концентрация которого составляет максимум примерно 0,001%, 0,005% либо 0,008%, по весу от состава металла.

[00135] В некоторых вариантах в состав металла входит олово (Sn), концентрация которого составляет примерно 0,03% или менее, примерно 0,01%, или менее, либо примерно 0,005% или менее по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит олово (Sn), концентрация которого составляет примерно 0,005%, 0,01%, 0,03%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит олово (Sn), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,005%, 0,01% либо 0,03% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит олово (Sn), концентрация которого составляет максимум примерно 0,005%, 0,01% либо 0,03%, по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет от примерно 0,005% до примерно 0,01%, от примерно 0,005% до примерно 0,0075% либо от примерно 0,0075% до примерно 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет примерно 0,005%, 0,0075%, 0,01%, либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет, по меньшей мере, примерно 0,005%, 0,0075% либо 0,01% по весу от состава металла. В некоторых вариантах в состав металла входит азот (N), концентрация которого составляет максимум примерно 0,005%, 0,0075% либо 0,01% по весу от состава металла.

[00136] В некоторых вариантах в описанный выше состав металла входит зерно. В некоторых вариантах зерна являются равноосными. Размер зерна определяется любым подходящим способом, известным в данной отрасли, например, стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM), методом сканирующей электронной микроскопии (SEM) либо оптической микроскопии (ОМ) при любой подходящей температуре. В некоторых вариантах размер зерна определяется при температуре, равной от примерно 1°С до примерно 50°С, например, от примерно 5°С до примерно 45°С, либо от примерно 10°С до примерно 40°С. В некоторых вариантах зерна могут иметь средний размер, равный примерно 7 или менее, примерно 6 или менее, примерно 5 или менее, примерно 4 или менее, примерно 3 или менее, примерно 2 или менее, либо примерно 1 или менее, как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (например, E112).

[00137] В некоторых вариантах состава металла, по меньшей мере, примерно 50% масс., 60% масс., 70% масс., 80% масс., 90% масс. либо 95% масс. элемента состава металла, например, в промежутках между зернами, способны к выходу из состава металла в форме галоидов, таких как хлорид, при температуре легирования в атмосфере легирования. Элементами, способными к выходу из состава металла, могут быть, например, железо (Fe), титан (Ti) либо марганец (Mn). В некоторых вариантах температурой легирования может быть любая температура, подходящая для диффузного легирования. В некоторых вариантах, температура легирования может составлять от примерно 750°С до примерно 1100°С. В некоторых вариантах атмосферой легирования может быть любая среда, подходящая для диффузного легирования. В некоторых вариантах атмосфера легирования состоит из восстановительного газа, такого как водород.

[00138] В некоторых вариантах состав металла предусматривает металлургическую связь с легирующей добавкой, например, посредством диффузного легирования при температуре легирования в атмосфере легирования. В некоторых вариантах температурой легирования может быть любая температура, подходящая для диффузного легирования. В некоторых вариантах, температура легирования может составлять от примерно 750°С до примерно 1100°С. В некоторых вариантах атмосферой легирования может быть любая среда, подходящая для диффузного легирования.

В некоторых вариантах атмосфера легирования состоит из восстановительного газа, такого как водород. В некоторых вариантах легирующей добавкой может быть любой материал, состав либо сплав, подходящий для диффузного легирования. В некоторых вариантах легирующая добавка включает в себя элементарные соединения, выбираемые из группы, состоящей из железа (Fe), хрома (Cr), никеля (Ni), кремния (Si), ванадия (V), титана (Ti), бора (В), вольфрама (W), алюминия (Al), молибдена (Мо), кобальта (Со), марганца (Mn), циркония (Zr), меди (Cu), ниобия (Nb), тантала (Та), церия (Се), висмута (Bi), сурьмы (Sb), олова (Sn), свинца (Pb) и их комбинаций.

[00139] В некоторых вариантах количество карбидов в составе металла остается в значительной мере одинаковым на протяжении всего процесса диффузного легирования. В некоторых вариантах количество карбидов либо количество зерен в составе металла остается в значительной мере одинаковым на протяжении всего процесса диффузного легирования. В некоторых вариантах в составе металла происходило превращение феррита в аустенит.

[00140] В некоторых вариантах в процессе диффузного легирования зерна в составе металла варьируются, например, они могут быть больше, меньше по размеру, чем соответствующие зерна первоначального состава металла. Первоначальный состав металла может представлять, например, нержавеющую сталь 439 (439 SS), нержавеющую сталь 304L (304L SS), нержавеющую сталь DDS и подобные.

[00141] Описанный выше состав металла может быть использован для изготовления любого металлического объекта по потребности. Например, состав металла может быть использован для изготовления стального листа, рулонов металла, стальной полосы, стальных труб, трубопроводов, металлической проволоки или любого металлического объекта, известного в отрасли. В некоторых вариантах описанный выше состав металла может быть использован для изготовления подложки объекта из металла.

[00142] В некоторых вариантах металлический объект, изготовленный из представленного выше состава металла, имеет поверхность, средняя шероховатость которой не превышает 55 микродюймов (мк), не превышает 40 мк, не превышает 35 мк, не превышает 30 мк, не превышает 25 мк, не превышает 20 мк, не превышает 15 мк, не превышает 10 мк, не превышает 5 мк, не превышает 3 мк, не превышает 2 мк либо не превышает 1 мк, как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM).

[00143] Единицы измерения I-Units представляют собой точное количественное измерение плоскостности. Это безразмерное число, которое включает как высоту (Н), так и длину полной амплитуды (L либо Ρ на диаграмме ниже) повторяющейся волны. Согласно стандартному методы Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) формула I-Units следующая: I = [(3,1415 × H)/2L]² × 10⁵. В некоторых вариантах металлический объект, изготовленный из описанного выше состава металла характеризуется величиной I-Unit, не превышающей 50, не превышающей 40, не превышающей 30, не превышающей 20, не превышающей 10, не превышающей 5, не превышающей 3 либо не превышающей 1, как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM).

[00144] Коэффициент пластической деформации r является параметром, который показывает способность листового металла к сопротивлению уменьшению или увеличению толщины при воздействии растягивающих или сжимающих сил на плоскости листа. Такое сопротивление уменьшению либо увеличению толщины способствует формированию профилей, таких как цилиндрические емкости с плоским дном. В некоторых вариантах состав металла либо металлический объект демонстрируют коэффициент пластической деформации, превышающий примерно 1,8, 1,9 либо 2,0 при температуре от примерно 1 градуса по Цельсию (°С) до примерно 50°С (например, от примерно 5°С до примерно 45°С либо от примерно 10°С до примерно 40°С), как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM).

[00145] Значение R может быть определено как соотношение пластической деформации на плоскости листа к пластической деформации калибра либо толщины листа. Значение R может быть рассчитано следующим образом:

[00146] где R₀, R₄₅ и R₉₀ коэффициенты пластической деформации относительно направления листа. Значение r и/или значение n металлического материала (например, стали) может быть изменено путем внесения изменений в химический состав материала для формирования более высокоформуемого металлического материала. Значение r обычной стали с небольшим количеством металлических включений может находиться в пределах примерно между 1,4 и 1,8. Значение r может быть определено согласно стандартному методу Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (например, Е8, Е18, Е19 либо их комбинации).

[00147] В некоторых вариантах значение r состава металла либо металлического объекта может составлять, по меньшей мере, примерно 1,2, 1,4 либо 1,7 при температуре от примерно 1 градус Цельсия (°С) до примерно 50°С (например, от примерно 5°С до примерно 45°С либо от примерно 10°С до примерно 40°С, как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM). В некоторых вариантах состав металла либо металлический объект демонстрируют коэффициент пластической деформации максимум примерно 3,0, 2,5 либо 2,0 при температуре от примерно 1 градуса по Цельсию (°С) до примерно 50°С (например, от примерно 5°С до примерно 45°С либо от примерно 10°С до примерно 40°С), как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM).

[00148] В настоящем документе также приведен способ подготовки состава (например, стали), включающий: (а) обеспечение состава металла в соответствии с описанным выше; (b) воздействие на состав металла условий, достаточных для формирования состава стали, состав стали включает в себя зерна размером примерно 7 или менее, как определено стандартным методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (например, Е11), методом сканирующей электронной микроскопии (SEM) или оптической микроскопии (ОМ)). В некоторых вариантах метод подготовки состава (например, стали) может быть использован для последующего диффузного легирования.

[00149] В некоторых вариантах метод подготовки состава, в частности этап (b), включает закалку указанного металлического состава с температуры конца прокатки до температуры закалки. В некоторых вариантах температура конца прокатки может составлять от примерно 250°С до примерно 350°С, от примерно 250°С до примерно 300 °С или от примерно 300°С до примерно 350°С. В некоторых вариантах закалка осуществляется при температуре от примерно 400°С до примерно 700°С, от примерно 400°С до примерно 500°С или от примерно 500°С до примерно 700°С.

[00150] В некоторых вариантах метод подготовки состава, в частности этап (b), включает механическое обжатие, по меньшей мере, одного размера состава металла при температуре механического обжатия на протяжении длительности механического обжатия. В некоторых вариантах этап (b) включает механическое обжатие средней толщины состава металла. В некоторых вариантах температура механического обжатия может составлять от примерно 10°С до примерно 200°С, от примерно 10°С до примерно 50°С, от примерно 50°С до примерно 100°С либо от примерно 100°С до примерно 200°С. В некоторых вариантах длительность механического обжатия может составлять от примерно 1 секунды до примерно 24 часов, от примерно 1 секунды до примерно 1 минуты, от примерно 1 минуты до примерно 1 часа либо от примерно 1 часа до примерно 24 часов.

[00151] В некоторых вариантах метода подготовки состава механические обжатие - это процесс, выбранный из группы, состоящей из вытяжки методом растяжения, выравнивания натяжения, теплового сплющивания, формирования вытягиванием, правки, формирования ударом, ротационного выдавливания, профилирования, гидроформирования, ЧПУ-формирования, отбортовки, обжима, зафланцовки, горячей штамповки, экструзии и их комбинаций.

[00152] В некоторых вариантах метода подготовки состава после этапа (b) состав характеризуется одним или более из следующих пунктов: (I) сегрегация атомов внедрения состава сокращена по сравнению с сегрегацией состава металла (а); (II) стабильность атомов внедрения состава стали усилена по сравнению со стабильностью состава металла (а); (III) варьирование размера зерен состава стали (например, рост) меньше по сравнению с варьированием размера зерен состава металла (а) при одинаковой температуре; и (IV) средний размер зерна Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (например, аустенитного зерна) состава стали уменьшен по сравнению со средним размером зерен состава металла (а).

[00153] Настоящим документом также предусмотрена подложка, включающая состав металла, описанный выше в разделе "Состав металла" и где бы то ни было еще в настоящем документе, и способ взаимодействия (либо покрытия) металлической подложки (например, ее поверхности) с суспензионным составом с целью получения металлической подложки с покрытием, такой как рулон металла с покрытием. Такие подложки могут включать, например, один или более следующих элементов: углерод, марганец, кремний, ванадий, титан, никель, хром, молибден, бор и ниобий.

[00154] Подложка может включать элементарные соединения, такие как переходный металл, неметаллический элемент, оксид металла, металлический элемент-восстановитель, галогенид металла, активатор, металлоид либо их комбинации (например, множественные элементарные металлы). Подложка может включать переходный металл. Подложка может включать неметаллический элемент. Подложка может включать металлоид. Подложка может включать элементарные соединения, выбранные, например, их хрома, никеля, алюминия, кремния, ванадия, титана, бора, вольфрама, молибдена, кобальта, марганца, циркония, ниобия, углерода, азота, серы, кислорода, фосфора, меди, олова, кальция, мышьяка, свинца, сурьмы, тантала, цинка или любых их комбинаций. Подложка может включать элементарные соединения, выступающие в качестве восстановителя металла. Восстановитель металла может включать алюминий, титан, цирконий, кремний или магний.

[00155] Подложка может включать такие металлы как железо, медь, алюминий или любые их комбинации. Подложка может включать сплавы металлов и/или неметаллов. Сплав может содержать примеси. Подложка может включать сталь. Подложкой может быть стальная подложка. Подложка может включать керамику. В подложке может не быть свободного углерода. Подложка может быть изготовлена из расплавленной фазы. Подложка может быть в состоянии холодной прокатки, в состоянии максимальной твердости (например, она может быть не подвержена отжигу после холодной прокатки) либо в горячекатаном состоянии с травлением.

[00156] Металлическая подложка может включать компонент активатора переноса металла. Активатор переноса металла может включать примерно 0,001% масс., 0,01% масс., 0,1% масс., 0,5% масс., 1% масс., 2% масс., 3% масс., 4% масс., 5% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо примерно 50% масс. всей подложки. Активатор переноса металла может включать, по меньшей мере, примерно 0,001% масс., 0,01% масс., 0,1% масс., 0,5% масс., 1% масс., 2% масс., 3% масс., 4% масс., 5% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо, по меньшей мере, примерно 50% масс. или более всей подложки. Активатор переноса металла может включать не более, чем примерно 50% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 5% масс., 4% масс., 3% масс., 2% масс., 1% масс., 0,5% масс., 0,1% масс., 0,01% масс. или не более, чем примерно 0,001% масс. или менее всей подложки. Активатор переноса металла может включать примерно от 0,00 до 1% масс., от примерно 0,001 до 2% масс., от примерно 0,001 до 3% масс., от примерно 0,001 до 4% масс., от примерно 0,001 до 5% масс., от примерно 0,001 до 10% масс., от примерно 0,001 до 15% масс., от примерно 0,001 до 20% масс., от примерно 0,001 до 30% масс., от примерно 0,001 до 50% масс., от примерно 0,01 до 1% масс., от примерно 0,01 до 2% масс., от примерно 0,01 до 3% масс., от примерно 0,01 до 4% масс., от примерно 0,01 до 10% масс., от примерно 0,01 до 15% масс., от примерно 0,01 до 20% масс., от примерно 0,01 до 30% масс., от примерно 0,01 до 50% масс., от примерно 0,1 до 1% масс., от примерно 0,1 до 2% масс., от примерно 0,1 до 3% масс., от примерно 0,1 до 4% масс., от примерно 0,1 до 5% масс., от примерно 0,1 до 10% масс., от примерно 0,1 до 15% масс., от примерно 0,1 до 20% масс., от примерно 0,1 до 30% масс., от примерно 0,1 до 50% масс., от примерно 1,0 до 2% масс., от примерно 1,0 до 3% масс., от примерно 1,0 до 4% масс., от примерно 1,0 до 10% масс., от примерно 1,0 до 15% масс., от примерно 1,0 до 20% масс., от примерно 1,0 до 30% масс., от примерно 1,0 до 50% масс. либо от примерно 10 до 50% масс. всей подложки.

[00157] Подложка может содержать примерно 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13,14, 15,16, 17, 18, 19 либо примерно 20 или более элементарных соединений. Подложка может содержать, по меньшей мере, примерно 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11, 12, 13,14, 15, 16,17, 18, 19 или примерно 20 или более элементарных соединений. Подложка может содержать не более, чем примерно 20, 19, 18, 17, 16,15,14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3 или не более, чем примерно 2 или менее элементарных соединений. Подложка может включать, по меньшей мере, два из следующих элементов: углерод, марганец, кремний, ванадий и титан. Подложка может включать, по меньшей мере, три из следующих элементов: углерод, марганец, кремний, ванадий и титан. Подложка может включать, по меньшей мере, четыре из следующих элементов: углерод, марганец, кремний, ванадий и титан.

[00158] Подложка может содержать разнообразные элементы. Подложка может содержать углерод (С) в количестве (либо примерно) 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс.,10% масс.,15% масс., 20% масс., 30% масс. либо 40% масс. или более. Подложка может содержать углерод (С) в количестве (либо примерно) 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1.7° о.масс.1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. либо 0,0001% масс. или менее. Подложка может содержать углерод (С) в количестве (либо примерно) 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0.4°о.масс.0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0.9° о.масс.1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо 40% масс., либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями.

Подложка может содержать марганец (Μn) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать марганец в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7, 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее. Подложка может содержать ниобий (Nb) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать ниобий в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее. Ниобий может быть добавлен в подложку таким образом, что его содержание в подложке будет составлять, по меньшей мере, примерно 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,003% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,006% масс., 0,007% масс., 0,008% масс., 0,009% масс., 0,01% масс., 0,02% масс., 0,03% масс., 0,04% масс., 0,05% масс., 0,06% масс., 0,07% масс., 0,08% масс., 0,09% масс., 0,1% масс. или более. Без привлечения теории стоит отметить, что наличие ниобия в подложке может предотвратить обеднение хрома в подложке.

[00161] Подложка может содержать ванадий (V) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать ванадий в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00162] Подложка может содержать титан (Ti) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать титан в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее. В некоторых случаях подложка может содержать, по меньшей мере, примерно 0,015% масс. титана.

[00163] Подложка может содержать азот (N) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать азот в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00164] Подложка может содержать фосфор (Р) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать фосфор в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00165] Подложка может содержать серу (S) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс.,0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс.,1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать серу в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00166] Подложка может содержать алюминий (Al) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать алюминий в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0.0001 "о.масс. или менее.

[00167] Подложка может содержать медь (Cu) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать медь в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00168] Подложка может содержать никель (Ni) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать никель в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1.3° о.масс.1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00169] Подложка может содержать хром (Cr) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать хром в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00170] Подложка может содержать молибден (Мо) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс.,0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс.,1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать молибден в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00171] Подложка может содержать олово (Sn) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать олово в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002, 0,01% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00172] Подложка может содержать бор (В) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать бор в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001%маес, 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00173] Подложка может содержать кальций (Са) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать кальций в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00174] Подложка может содержать мышьяк (As) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать мышьяк в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00175] Подложка может содержать кобальт (Со) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать кобальт в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00176] Подложка может содержать свинец (Pb) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать свинец в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00177] Подложка может содержать сурьму (Sb) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать сурьму в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00178] Подложка может содержать тантал (Та) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать сурьму в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,01% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00179] Подложка может содержать вольфрам (W) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать вольфрам в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00180] Подложка может содержать цинк (Zn) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс.,0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать цинк в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00181] Подложка может содержать цирконий (Zr) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать цирконий в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1.9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1,4% масс., 1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00182] Подложка может содержать кремний (Si) в количестве большем, чем 0,0001% масс., 0,0005% масс., 0,001% масс., 0,002% масс., 0,004% масс., 0,005% масс., 0,01% масс., 0,05% масс., 0,1% масс., 0,2% масс., 0,3% масс., 0,4% масс., 0,5% масс., 0,6% масс., 0,7% масс., 0,8% масс., 0,9% масс., 1% масс., 1,1% масс., 1,2% масс., 1,3% масс., 1,4% масс., 1,5% масс., 1,6% масс., 1,7% масс., 1,8% масс., 1,9% масс., 2% масс., 2,5% масс., 3% масс., 5% масс., 7% масс., 10% масс., 15% масс., 20% масс., 30% масс. либо больше, чем примерно 40% масс. или более. Подложка может содержать кремний в количестве меньшем либо равном, чем примерно 40% масс., 30% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 7% масс., 5% масс., 3% масс., 2,5% масс., 2% масс., 1,9% масс., 1,8% масс., 1,7% масс., 1,6% масс., 1,5% масс., 1.4° о.масс.1,3% масс., 1,2% масс., 1,1% масс., 1% масс., 0,9% масс., 0,8% масс., 0,7% масс., 0,6% масс., 0,5% масс., 0,4% масс., 0,3% масс., 0,2% масс., 0,1% масс., 0,05% масс., 0,01% масс., 0,005% масс., 0,004% масс., 0,002% масс., 0,001% масс., 0,0005% масс. или менее, чем примерно 0,0001% масс. или менее.

[00183] В ходе формирования подложки могут встречаться незначительные включения, такие как азот, углерод и сера. Ниобий в подложке может привязываться к этим включением (например, азоту, углероду и сере) в подложке. Добавление ниобия может предотвратить выделения по границам зерен, например, выделения по границам зерен хрома. Уменьшение выделения по границам зерен может привести к увеличению коррозионной стойкости, которая может быть желательным свойством подложки. На РИС. 3 представлена подложка после нанесения на нее суспензионного состава, при этом выделения по границам зерен хрома отсутствуют.

[00184] Массовая доля хрома на поверхности подложки может быть измерена. Массовая доля хрома может составлять часть подложки с покрытием либо подложки без покрытия. В некоторых случаях массовая доля хрома подложки составляет, по меньшей мере, примерно 5%, 10%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, or 26% либо более. Массовая доля хрома подложки может быть не больше, чем примерно 26%, 25%, 24%, 23%, 22%, 21%, 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 10% либо не больше, чем примерно 5% или менее. Массовая доля хрома подложки может составлять примерно 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22% или 23%. Массовая доля хрома подложки с покрытием может быть больше, чем, примерно, либо меньше, чем массовая доля хрома подложки без покрытия.

[00185] Подложки можно приобрести у поставщика. Подложки могут быть покрыты слоем суспензии с включением в него легирующей добавки в день подготовки подложки. Подложки могут быть подготовлены более, чем за примерно 2 дня, 3 дня, 1 неделю, 1 месяц либо 1 год или более до нанесения суспензионного слоя с легирующей добавкой. Подложки могут быть подготовлены менее, чем за примерно 1 год, 1 месяц, 1 неделю, 3 дня или менее, чем 2 дня до нанесения суспензионного слоя с легирующей добавкой. Металл-восстановитель может быть добавлен в подложку в течение, по меньшей мере, примерно 30 секунд, 1 минуты, 5 минут, 10 минут, 30 минут, 1 часа, 2 часов, 3 часов, 4 часов, 5 часов, 6 часов, 7 часов, 8 часов, 9 часов, 10 часов, 11 часов, 12 часов или более при добавлении суспензионного состава в подложку. Металл-восстановитель может быть добавлен в подложку в течение не более, чем примерно 12 часов, 11 часов, 10 часов, 9 часов, 8 часов, 7 часов, 6 часов либо менее, чем примерно 5 часов, 4 часов, 3 часов, 2 часов, 1 часа, 30 минут, 10 минут, 5 минут, 1 минуты, 30 секунд или менее при добавлении суспензионного состава в подложку. В некоторых примерах металл-восстановитель добавляется в подложку в течение примерно 10 секунд, 20 секунд, 30 секунд, 1 минуты, 5 минут, 10 минут, 20 минут, 30 минут, 45 минут, 60 минут, 1 часа, 2 часов, 3 часов, 4 часов, 6 часов, 8 часов, 10 часов, 12 часов, 18 часов, 24 часов либо в течение примерно 2 дней при добавлении суспензионного состава в подложку. Суспензионные составы

[00186] В настоящем раскрытии приводится суспензия для формирования металлической подложки с покрытием. Металлическая подложка с покрытием может быть сформирована нанесением суспензии на подложку, как описано выше. Осаждение суспензии, прилегающей к подложке, может сформировать слой с покрытием суспензией, прилегающий к подложке. В некоторых случаях в состав суспензии входит легирующая добавка, активатор переноса металла либо растворитель. В некоторых вариантах в состав легирующей добавки может входить элемент. Элемент может быть металлом. В некоторых вариантах в состав легирующей добавки может входить металл. В некоторых вариантах в состав легирующей добавки может входить оксид металла.

[00187] В некоторых вариантах легирующая добавка выбирается из группы, состоящей из железа (Fe), хрома (Cr), никеля (Ni), кремния (Si), ванадия (V), титана (Ti), бора (В), вольфрама (W), алюминия (Al), молибдена (Мо), кобальта (Со), марганца (Μn), циркония (Zr), меди (Cu), ниобия (Nb), тантала (Та), церия (Се), висмута (Bi), сурьмы (Sb), олова (Sn), свинца (Pb) и их комбинаций. Легирующая добавка может быть выбрана из группы, состоящей из ферросилиция (FeSi), феррохрома (FeCr), хрома и их комбинаций.

[00188] Суспензионный состав суспензионной смеси может включать оксид металла весом до примерно 30 процентов массовой доли (% масс.), 35% масс., 40% масс., 45% масс., 50% масс., 55% масс., 60% масс., 65% масс., 70% масс., 75% масс., 80% масс., 85% масс., 90% масс. либо примерно 95% масс. от общего веса суспензии. Суспензионный состав суспензионной смеси может включать оксид металла весом до, по меньшей мере, примерно 30% масс., 35% масс., 40% масс., 45% масс., 50% масс., 55% масс., 60% масс., 65% масс., 70% масс., 75% масс., 80% масс., 85% масс., 90% масс. либо примерно 95% масс. от общего веса суспензии. Суспензионный состав суспензионной смеси может включать оксид металла весом не более, чем примерно 95% масс., 90% масс., 85% масс., 80% масс., 75% масс., 70% масс., 65% масс., 60% масс., 55% масс., 50% масс., 45% масс., 40% масс., 35% масс. либо не более, чем примерно 30% масс. или менее от общего веса суспензии. Суспензионный состав суспензионной смеси может включать оксид металла весом в диапазона от примерно 30 до примерно 95% масс. от общего веса суспензии. Оксид металла может включать от примерно 1 до примерно 95% масс., от примерно 1 до примерно 85% масс., от примерно 1 до примерно 75% масс., от примерно 1 до примерно 60% масс., от примерно 1 дл примерно 50% масс., от примерно 1 до примерно 40% масс., от примерно 1 до примерно 30% масс., от примерно 1 до примерно 20% масс., от примерно 1 до примерно 10% масс., от примерно 5 до примерно 95% масс., от примерно 5 до примерно 85% масс., от примерно 5 до примерно 75% масс., от примерно 5 до примерно 60% масс., от примерно 5 до примерно 50% масс., от примерно 5 до примерно 40% масс., от примерно 5 до примерно 30% масс., от примерно 5 до примерно 20% масс., от примерно 5 до примерно 10% масс., от примерно 10 до примерно 95% масс., от примерно 10 до примерно 85% масс., от примерно 10 до примерно 75% масс., от примерно 10 до примерно 60% масс., от примерно 10 до примерно 50% масс., от примерно 10 до примерно 40% масс., от примерно 10 до примерно 30% масс., от примерно 10 до примерно 20% масс., от примерно 20 до примерно 95% масс., от примерно 20 до примерно 85% масс., от примерно 20 до примерно 75% масс., от примерно 20 до примерно 60% масс., от примерно 20 до примерно 50% масс., от примерно 20 до примерно 40% масс., от примерно 20 до примерно 30% масс., от примерно 30 до примерно 85% масс., от примерно 30 до примерно 75% масс., от примерно 30 до примерно 60% масс., от примерно 30 до примерно 50% масс., от примерно 30 до примерно 40% масс., от примерно 1 до примерно 95% масс., от примерно 40 до примерно 85% масс., от примерно 40 до примерно 75% масс., от примерно 40 до примерно 60% масс., от примерно 40 до примерно 50% масс., от примерно 50 до примерно 95% масс., от примерно 50 до примерно 85% масс., от примерно 50 до примерно 75% масс. либо от примерно 50 до примерно 60% масс. от общего веса суспензии. Оксид металла либо металл-восстановитель может быть выбран исходя из их относительной чистоты. Чистота оксида металла либо металла-восстановителя может составлять, по меньшей мере, примерно 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99%, 99.9%, либо, по меньшей мере, примерно 99,99% либо более на основании веса. Чистота оксида металла либо металла-восстановителя может составлять не более, чем примерно 99,99%, 99%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, либо не более, чем примерно 25% или менее на основании веса.

[00189] Атомное отношение к источнику оксида металла-восстановителя может составлять от примерно 0,6 до 2,0. Атомное отношение к источнику оксида металла-восстановителя может составлять от примерно 0,01 до 10,0, от примерно 0,01 до 1,0, от примерно 0,01 до 1,5, от примерно 0,01 до 3,0, от примерно 0,01 до 4,0, от примерно 0,01 до 5,0, от примерно 0,1 до 1,0, от примерно 0,1 до 1,5, от примерно 0,1 до 3,0, от примерно 0,1 до 4,0, от примерно 0,1 до 5,0, от примерно 0,1 до 10,0, от примерно 0,5 до 1,0, от примерно 0,5 до 1,5, от примерно 0,5 до 3,0, от примерно 0,5 до 4,0, от примерно 0,5 до 5,0, от примерно 0,5 до 10,0, от примерно 1,0 до 1,5, от примерно 1,0 до 3,0, от примерно 1,0 до 4,0, от примерно 1,0 до 5,0, от примерно 1,0 до 10,0, от примерно 2,0 до 3,0, от примерно 2,0 до 4,0, от примерно 2,0 до 5,0, от примерно 2,0 до 10,0, от примерно 3,0 до 4,0, от примерно 4,0 до 5,0, от примерно 4,0 до 10,0 либо от примерно 5,0 до 10,0. Суспензионное покрытие может включать легирующую добавку, оксид металла (например, оксид инертного металла либо оксид активного металла), соединения хлоридов металла и/или активатор переноса металла. В некоторых вариантах легирующая добавка выбирается из группы, состоящей из железа (Fe), хрома (Cr), никеля (Ni), кремния (Si), ванадия (V), титана (Ti), бора (В), вольфрама (W), алюминия (Al), молибдена (Мо), кобальта (Со), марганца (Μn), циркония (Zr), меди (Cu), ниобия (Nb), тантала (Та), церия (Се), висмута (Bi), сурьмы (Sb), олова (Sn), свинца (Pb) и их комбинаций.

[00191] Суспензионное покрытие может включать легирующую добавку, оксид металла (например, оксид инертного металла либо оксид активного металла). Оксид металла может быть выбран из группы, состоящей из оксида алюминия (Al₂O₃), оксида хрома(III) (Cr₂O₃), оксида титана(IV) (TiO₂), оксида железа-хрома (FeCr₂O₄), оксида кремния (SiO₂), пентоксида тантала (Та₂О₅), оксида магния-хрома (MgCr₂O₄), оксида марганца(II) (MnO), оксида марганца(IV) (MnO₂), оксида ванадия (II) (VO), оксида ванадия(III) (V₂O₃), оксида титана(II) (TiO), оксида титана(III) (Ti₂O₃), пентоксида ниобия (Nb₂O₅), триоксида бора (В₂О₃), оксида церия (СеО₂), оксида магния (MgO), оксида кальция (СаО), супероксида лития (LiO₂), оксида циркония (ZrO₂), оксида лантана(III) (La₂O₃), бентонитовой глины, глины monterey, каолиновой глины, филлосиликатной глины, прочих глин и их комбинаций.

[00192] Оксид металла может быть оксидом активного металла и/или оксидом инертного металла. Оксид активного металла (например, содержащий легирующую добавку) (например, выбранный из группы, состоящей из оксида хрома(III) (Cr₂O₃), оксида титана(IV) (TiO₂), оксида железа-хрома (FeCr₂O₄), оксида кремния (SiO₂), пентоксида тантала (Та₂О₅), оксида магния-хрома (MgCr₂O₄), оксида марганца (II) (MnO), оксида марганца(IV) (MnO₂), оксида ванадия(II) (VO), оксида ванадия(III) (V₂O₃), оксида титана(II) (TiO), оксида титана(III) (Ti₂O₃), пентоксида ниобия (Nb₂O₅), триоксида бора (В₂О₃), оксида церия (СеО₂) и их комбинаций.

[00193] В некоторых вариантах в состав оксида металла может входить оксид инертного металла. В некоторых вариантах оксид инертного металла может быть выбран из группы, состоящей из оксида алюминия (Al₂O₃), оксида хрома(III) (Cr₂O₃), диоксида титана (TiO₂), FeCr₂O₄, оксида кремения (SiO₂), диоксида титана (TiO₂), Ta2O5, MgCr₂O₄, оксида магния (MgO), оксида кальция (СаО), супероксида лития (LiO₂), оксида циркония (ZrO₂), оксида ванадия(III) (V₂O₃), оксида лантана(III) (La₂O₃), бентонитовой глины, глины monterey, каолиновой глины, филлосиликатной глины, прочих глин и их комбинаций.

[00194] Оксид металла может формироваться в суспензии в результате реакции металлотермического восстановления между элементарным металлом и термодинамически менее стабильным оксидом металла. Подходящие пары элементарных металлов и термодинамически менее устойчивых оксидов металлов могут быть выбраны из пар, у которых свободная энергия Гиббса образования снижена за счет окисления элементарного металла оксидом металла. Реакция металлотермического восстановления может происходить спонтанно. Реакция металлотермического восстановления может происходить в присутствии активатора переноса металла, такого как галоид, галогенид металла, сульфид металла либо газообразные соединения. В оксид металла может входить порошок.

[00195] В суспензию может входить активатор переноса металла, предназначенный для переноса металлических соединений из суспензии на поверхность подложки. В активатор переноса металла могут входить соединения галоидов (например, хлор, бром, йод, фтор либо их комбинации), соединения галогенида металла (например, хлорид металла, бромид металла, йод, фтор либо их комбинации), соединения сульфидов, соединения сульфидов металла, газообразные соединения (например, водород) либо их комбинации. Активатор переноса металла может быть введен в момент подготовки суспензии, например, добавлением одного или более порошков. Активатор переноса металла может быть введен после формирования суспензии из внешнего источника, такого как диффузия водорода в слое суспензии после нанесения на подложку. В некоторых случаях активатор переноса металла включает одновалентный металл, двухвалентный металл либо трехвалентный металл.

В некоторых случаях активатор переноса металла выбирается из группы, состоящей из хлорида магния (MgCl₂), хлорида железа(II) (FeCl₂), хлорида кальция (CaCl₂), хлорида циркония(IV) (ZrCl₄), хлорида титана(IV) (TiCl₄), хлорида ниобия(V) (NbCl₅), хлорида титана(III) (TiCl₃), тетрахлорида кремния (SiCl₄), хлорида ванадия(III) (VCl), хлорида хрома (III) (CrCl₃), трихлорсилана (SiHCl₃), хлорида марганца(II) (MnCl₂), хлорида хрома(II) (CrCl₃), хлорида кобальта(II) (CoCl₂), хлорида меди(II) (CuCl₂), хлорила никеля(II) (NiCl₂), хлорида ванадия(II) (VCl₃), хлорида аммония (NH4Cl), хлорида натрия (NaCl), хлорида калия (KCl), сульфида молибдена (MoS), сульфида марганца (MnS), дисульфида железа (FeS₂), сульфида хрома (CrS), сульфида меди (CuS), сульфида никеля (NiS), оксихлорида висмута (BiOCl), хлоргидроокиси меди, хлоргидроокиси марганца, хлорокиси сурьмы, треххлористого молибдена и их комбинаций. В некоторых вариантах галоидный активатор гидратирован. В некоторых вариантах галоидный активатор выбирается из группы, состоящей из тетрагидрата хлорида железа (FeCl₂⋅4Н₂О), гексагидрата хлорида железа (FeCl₂⋅6Н₂О) и гексагидрата хлорида магния (MgCl₂⋅6Н₂О). В некоторых вариантах галоидный активатор гидратирован. В некоторых вариантах галоидный активатор выбирается из группы, состоящей из тетрагидрата хлорида железа (FeCl₂⋅4Н₂О), гексагидрата хлорида железа (FeCl₂⋅6Н₂О) и гексагидрата хлорида магния (MgCl₂⋅6Н₂О).

[00197] В некоторых вариантах легирующая добавка выбирается из группы, состоящей из железа (Fe), хрома (Cr), никеля (Ni), кремния (Si), ванадия (V), титана (Ti), бора (В), вольфрама (W), алюминия (Al), молибдена (Мо), кобальта (Со), марганца (Mn), циркония (Zr), меди (Cu), ниобия (Nb), тантала (Та), церия (Се), висмута (Bi), сурьмы (Sb), олова (Sn), свинца (Pb) и их комбинаций. В состав суспензии может входить растворитель. Растворитель может быть как водным, так и органическим. В состав растворителей могут входить вода, метанол, этанол, изопропанол, ацетон либо метилэтилкетон. Точка кипения (или температура кипения) растворителя может быть меньше, чем либо равной примерно 200°С, 190°С, 180°С, 170°С, 160°С, 150°С, 140°С, 130°С, 120°С, 110°С, or 100°С или менее. Точка кипения растворителя может быть более, чем либо равной примерно 100°С, 110°С, 120°С, 130°С, 140°С, 150°С, 160°С, 170°С, 180°С, 190°С или более, чем примерно 200°С или более. Точка кипения (или температура кипения) растворителя может быть от примерно 100°С до примерно 200°С, от примерно 100°С до примерно 150°С либо от примерно 150°С до примерно 200°С. В состав суспензии может входить растворитель (например, вода, кетон либо спирт (например, спирт С₁-С₁₂, такой как спирт C₁-С₆).

[00198] В некоторых случаях в суспензию входят инертные соединения. Суспензия может формироваться смешением различных компонентов в смесительной камере (либо сосуде). Различные компоненты могут смешиваться одновременно или последовательно. Например, в камеру вводится растворитель, после чего за ним в камеру вводятся элементарные соединения. Для предотвращения комкования к растворителю в регулируемых количествах могут добавляться сухие компоненты. Некоторые элементарные металлы могут иметь форму сухого порошка.

[00199] Лопасть для смешения суспензионного состава может иметь форму метелки, вилки или лопатки. Для смешения суспензионного состава может использоваться более одной лопасти. Лопасти могут быть разной либо одинаковой формы. Сухие компоненты могут быть добавлены в растворитель в регулируемых количествах для предотвращения комкования. Высокая скорость сдвига может использоваться для контроля вязкости. В суспензии частицы хрома могут быть более крупного размера, чем размер прочих частиц, и они могут быть взвешены без высокополимерных добавок.

[00200] Свойство суспензии может быть функция, состоящая из одного или более параметров, используемая для формирования суспензии, поддержания или осаждения суспензии. К таким свойствам относятся вязкость, коэффициент истончения сдвига и предел текучести. К таким свойствам относятся число Рейнольдса, вязкость, рН и концентрация компонентов суспензии. К параметрам, которые могут оказывать влияние на свойства суспензии, относятся содержание воды, идентичность элементарных соединений и содержание, температура, скорость сдвига и время смешивания.

[00201] На Фиг. 1 представлен способ получения металлической подложки с покрытием В процессе ПО предоставляется подложка. Далее, в процессе 120 суспензионный состав из сосуда для смешения наносится на подложку для формирования суспензионного покрытия (например, пленки) и содержит легирующую присадку для формирования подложки с покрытием. В процессе 130 растворитель может быть удален из суспензии после нанесения термосушкой либо сушкой в вакууме при температуре примерно 90°С - 175°С на протяжении примерно 10-60 секунд. В процессе 140 подложка с покрытием может быть подвергнута перемотке для ее намотки (либо смотки в рулон) при температуре намотки 10°С - 200°С для формирования рулона металла. В процессе 150 при достаточных условиях отжига при температуре легирования от примерно 750 градусов Цельсия (°С) до примерно 1100°С и/или в атмосфере легирования с содержанием восстановительного газа (например, водорода) легирующая присадка может быть отожжена с прилеганием к подложке для формирования диффузно-легированного рулона металла. В подложку могут входить две подложки, либо их боковые поверхности в рулоне металла, взаимодействующего с суспензией. После процесса 150 диффузно-легированный рулон металла может быть подвергнут перемотке для раскручивания (размотки) диффузно-легированного рулона металла.

[00202] На Фиг. 2 представлено изображение микроструктуры подложки и морфологии зерна после нанесения суспензии. Размер зерна и коэффициент вариации могут быть рассчитаны согласно стандарту Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM).

[00203] Суспензия может демонстрировать тиксотропное поведение, при этом она демонстрирует пониженную вязкость при воздействии напряжения сдвига. Коэффициент истончения сдвига суспензии может составлять от примерно 1 до примерно 8. Для получения заданной вязкости смешивание может осуществляться при высокой скорости сдвига. Скорость сдвига может составлять от примерно 1 с^-1 до примерно10,000 с^-1 (либо Гц). Скорость сдвига может составлять примерно 1 с^-1, примерно 10 с^-1, примерно 100 с^-1, примерно 1,000 с^-1, примерно 5,000 с^-1, либо примерно 10,000 с^-1. Скорость сдвига может составлять, по меньшей мере, примерно 1 с^-1, примерно 10 с^-1, примерно 100 с^-1, примерно 1,000 с^-1, примерно 5,000 с^-1, либо, по меньшей мере, примерно 10,000 с^-1 или более. Скорость сдвига может быть меньше, чем примерно 10,000 с^-1, 5,000 с^-1, 1,000 с^-1, 100 с^-1, 10 с^-1, либо меньше, чем примерно 1 s^-1 либо менее. Скорость сдвига может составлять от примерно 10,000 с^-1 до примерно 1 с^-1, 1000 с^-1 до примерно 1 с^-1, 100 с^-1 до примерно 1 с^-1, либо 10,000 с^-1 до примерно 100 с^-1.

[00204] Скорость сдвига суспензии может быть измерена разными инструментами. Скорость сдвига может быть измерена, например, вискозиметром DHR-2 ТА Instruments. Скорость сдвига суспензии может различаться в зависимости от инструмента, применяемого для проведения измерений.

[00205] Для достижения целевого или заранее определенного значения вязкости смешивание может осуществляться на протяжении периода времени от примерно 1 минуты до 2 часов. Время смешивания может быть меньше, чем примерно 30 минут. Вязкость суспензии может снизиться при более длительном ее смешивании. Время смешивания может соответствовать продолжительности гомогенизации суспензии.

[00206] Надлежащее состояние смешивания это состояние, при котором на поверхности суспензии отсутствует вода. Надлежащее состояние смешивания это состояние, при котором на дне сосуда отсутствуют твердые частицы. Суспензия может быть равномерной по цвету и текстуре.

[00207] Требуемой вязкостью состава суспензии может быть вязкость, которая подходит для нанесения покрытий роликами. Вязкость суспензии может составлять примерно 1 сантипуаз (сП), 5 сП, 10 сП, 50 сП, 100 сП, 200 сП, 500 сП, 1,000 сП, 10,000 сП, 100,000 сП, 1,000,000 сП либо примерно 5,000,000 сП либо диапазон (включительно) между любыми двумя из представленных выше значений. Вязкость суспензии может составлять, по меньшей мере, примерно 1 сП, 5 сП, 10 сП, 50 сП, 100 сП, 200 сП, 500 сП, 1,000 сП, 10,000 сП, 100,000 сП, 1,000,000 сП либо примерно 5,000,000 сП. Вязкость суспензии может составлять не более, чем примерно 5,000,000 сП, 1,000,000 сП, 100,000 сП, 10,000 сП, 5,000 сП, 1,000 сП, 500 сП, 200 сП, 100 сП, 50 сП, 10 сП, 5 сП либо не более, чем примерно 1 сП. Вязкость суспензии может составлять от примерно 1 сП до 5,000,000 сП. Вязкость суспензии может составлять примерно 1 сП, примерно 5 сП, примерно 10 сП, примерно 50 сП, примерно 100 сП, примерно 200 сП, примерно 500 сП, примерно 1,000 сП, примерно 10,000 сП, примерно 100,000 сП, примерно 1,000,000 сП либо примерно 5,000,000 сП. Вязкость суспензии может быть от примерно 1 сП до 1,000,000 сП либо от 100 сантипауз сП до 100,000 сП. Вязкость суспензии может зависеть от скорости сдвига. Вязкость суспензии может составлять от примерно 200 сП до примерно 10,000 сП либо от примерно 600 сП до примерно 800 сП. Суспензия может быть от примерно 100 сП до примерно 200 сП применительно к окну сдвига, скорости сдвига которого составляют от примерно 1000 с^-1 до примерно 1000000 с^-1.

[00208] Капиллярное число суспензии может составлять примерно 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4,5, 6, 7, 8, 9 либо примерною либо диапазон (включительно) между любыми двумя из представленных выше значений. Капиллярное число суспензии может составлять, по меньшей мере, примерно 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4,5, 6, 7, 8, 9 либо примерно 10 или более. Капиллярное число суспензии может составлять не более, чем примерно 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0,5, 0,1, 0,05 либо не более, чем примерно 0,01 или менее. Капиллярное число суспензии может составлять от примерно 0,01 до примерно 10, от примерно 0,01 до примерно 0,1, от примерно 0,1 до примерно 1, от примерно1 до примерно 10, от примерно 0,05 до примерно 0,5, от примерно 0,5 до примерно 5 либо от примерно 5 до примерно 10.

[00209] Предел текучести суспензии может составлять примерно 0,0001 Паскаль (Па), 0,001 Па, 0,01 Па, 0,1 Па, 0,2 Па, 0,3 Па, 0,4 Па, 0,5 Па, 0,6 Па, 0,7 Па, 0,8 Па, 0,9 Па либо примерно 1 Па либо диапазон (включительно) между любыми двумя из представленных выше значений. Предел текучести суспензии может составлять, по меньшей мере, примерно 0,0001 Паскаль (Па), 0,001 Па, 0,01 Па, 0,1 Па, 0,2 Па, 0,3 Па, 0,4 Па, 0,5 Па, 0,6 Па, 0,7 Па, 0,8 Па, 0,9 Па либо, по меньшей мере, примерно 1 Па или более. Предел текучести суспензии может составлять не более, чем 1 Па, 0,9 Па, 0,8 Па, 0,7 Па, 0,6 Па, 0,5 Па, 0,4 Па, 0,3 Па, 0,2 Па, 0,1 Па, 0,01 Па 0,001 Па либо не более, чем примерно 0,001 Па или менее. Предел текучести суспензии может составлять от примерно 0,0001 Па до примерно 1 Па, от примерно 0,0001 Па до примерно 0,001 Па, от примерно 0,001 до примерно 0,01 Па, от примерно 0,01 Па до примерно 0,1 Па либо от примерно 0,1 Па до примерно 1 Па.

[00210] Скорость осаждения суспензии может быть стабильной до отделения или осадка на протяжении более, чем примерно одной минуты, более, чем примерно 15 минут, более, чем примерно 1 час, более, чем примерно 1 день, более, чем примерно 1 месяц либо более, чем примерно 1 год. Скорость осаждения суспензии может быть связана с количеством времени, в течение которого суспензия удерживает свое состояние без перемешивания до момента начала осаждения, либо до момента, когда вязкость начинает превышать значения, не отвечающие требованиям нанесения покрытий роликами. Аналогичным образом, срок годности суспензии может быть связан с количеством времени, в течение которого суспензия удерживает свое состояние без перемешивания до момента, когда начинается загустение суспензии до состояния, при котором нанесение покрытия роликами становится невозможным. Тем не менее, даже при загустении и осаждении суспензии она может быть повторно перемешана до своей первоначальной вязкости. Индекс тиксотропности суспензии может быть стабилен таким образом, что суспензия не загустевает до ненадлежащих состояний в слепых зонах мыльниц роликов.

[00211] Вязкость суспензии можно контролировать путем наблюдения за уровнем водородного связывания, добавляя в суспензию кислоту во время перемешивания. Кроме того, во время перемешивания в суспензию может быть добавлена кислота или база для контроля уровня рН суспензии. Уровень рН суспензии может составлять примерно 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 либо примерно 12 либо диапазон (включительно) между любыми двумя из представленных выше значений. Уровень рН суспензии может составлять, по меньшей мере, примерно 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 либо, по меньшей мере, 12 или более. Уровень рН суспензии может составлять не более, чем примерно 12,11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4 либо не более, чем примерно 3 или менее. Уровень рН суспензии может составлять от примерно 3 до примерно 12. Уровень рН суспензии может составлять от примерно 5 до примерно 8. Уровень рН суспензии может составлять примерно 3, примерно 4, примерно 5, примерно 6, примерно 7, примерно 8, примерно 9, примерно 10, примерно 11 либо примерно 12. Уровень рН суспензии может изменяться по мере ее осаждения. Повторное перемешивание суспензии после ее осаждения может вернуть рН суспензии к первоначальному уровню. Различные количества связующего вещества, например, ацетата металла, могут добавляться в суспензию для увеличения прочности прессовки в суспензии. В суспензии может не быть связующих веществ. В суспензию может входить активатор переноса металла, который выступает в качестве связующего вещества.

[00212] Текучесть суспензии измеряется испытанием с опрокидыванием. Испытание с опрокидыванием может продемонстрировать предел текучести и вязкость. Для измерения текучести суспензии также может использоваться реометр.

[00213] Время высыхания суспензии может быть достаточно долгим, так что суспензия остается в сыром состоянии в течение нанесения покрытия роликами и высыхает уже после ее нанесения на подложку. Суспензия не сохнет при комнатной температуре. Суспензия может стать сухой на ощупь после теплового воздействия на зону нанесения роликами в течение примерно десяти секунд. Температура воздействия составляет около 120°С.

[00214] Удельная плотность суспензии может составлять порядка 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 либо примерно 10 г/см³ либо диапазон (включительно) между любыми двумя из представленных выше значений. Удельная плотность может составлять, по меньшей мере, примерно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 либо, по меньшей мере, примерно 10 г/см³ или более. Удельная плотность суспензии не может превышать примерно 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 либо не более, чем примерно 1 г/см³ или менее. Удельная плотность суспензии может составлять от примерно 1 г/см³ до 10 г/см³, от примерно 1 г/см³ до 5 г/см³ либо от примерно 5 г/см³ до 10 г/см³. Прочность прессовки суспензии может быть такой, что суспензия способна выдерживать нанесение покрытия роликами без повреждения подложки с нанесенным на нее покрытием. Например, сухая пленка суспензии, высушенная после нанесения покрытия роликами в сушильной печи, прилегающей к камере покраски, может иметь прочность прессовки, которая позволяет пленке быть устойчивой к воздействию, равному двадцати раз, изгибающему пленку в переменных отрицательных и положительных направлениях в арку диаметром около 20 дюймов. Прочность прессовки сухой пленки суспензии может далее позволить пленке пройти испытание методом клейкой ленты с небольшим количеством порошка. При испытании клейкой лентой может потребоваться взаимодействие куска ленты с поверхностью материала с покрытием. Лента, после ее отделения от поверхности материала с покрытием, может быть достаточно прозрачной, чтобы увидеть через любой порошок то, что осталось на ленте.

[00215] Суспензионный состав может быть нанесен на подложку до формирования на подложке диффузно-легированного металла. Суспензия может быть распределена по подложке с равномерной толщиной. Суспензия может быть распределена по подложке с различной толщиной. Средняя толщина наносимого слоя суспензии может составлять примерно 0,0001 дюйма (дм) (то есть, 1 дм = 2,54 сантиметра), 0,0005 дм, 0,001 дюйма дм, 0,002 дм, 0,003 дм, 0,004 дм, 0,005 дм, 0,006 дм, 0,007 дм, 0,008 дм, 0,009 дм, 0,01 дм, 0,02 дм, 0,03 дм, 0,04 дм, 0,05 дм, 0,06 дм, 0,07 дм, 0,08 дм, 0,09 дм, 0,1 дм, 0,125 дм, 0,25 дм, 0,5 дм либо диапазон (включительно) между любыми двумя из представленных выше значений. Средняя толщина нанесенного суспензионного покрытия может быть, по меньшей мере, примерно 0,0001 дм, 0,0005 дм, 0,001 дм, 0,002 дм, 0,003 дм, 0,004 дм, 0,005 дм, 0,006 дм, 0,007 дм, 0,008 дм, 0,009 дм, 0,01 дм, 0,02 дм, 0,03 дм, 0,04 дм, 0,05 дм, 0,06 дм, 0,07 дм, 0,08 дм, 0,09 дм, 0,1 дм, 0,125 дм, 0,25 дм, 0,5 дм или более. Средняя толщина нанесенного суспензионного покрытия может быть не больше, чем примерно 0,5 дм, 0,25 дм, 0,125 дм, 0,1 дм, 0,09 дм, 0,08 дм, 0,07 дм, 0,06 дм, 0,05 дм, 0,04 дм, 0,03 дм, 0,02 дм, 0,01 дм, 0,009 дм, 0,008 дм, 0,007 дм, 0,006 дм, 0,005 дм, 0,004 дм, 0,003 дм, 0,002 дм, 0,001 дм, 0,0005 дм, 0,0001 дм или менее. Средняя толщина нанесенного суспензионного покрытия может составлять от примерно 0,0001 дм до примерно 0,5 дм, от примерно 0,0001 дм до примерно 0,001дм, от примерно 0,001 дм до примерно 0,01 дм, от примерно 0,01 дм до примерно t 0,1 дм, от примерно 0,0001 дм до примерно 0,05 дм либо от примерно 0,005 дм до примерно 0,5 дм.

[00216] Суспензионный состав определенной толщины может наноситься с прилеганием к одной или более поверхностей подложки. Толщина наносимого суспензионного покрытия может быть относительно равномерно распределена по поверхности либо может варьироваться. Толщина наносимого суспензионного покрытия может варьироваться от одной поверхности подложки к другой. Толщина наносимого суспензионного покрытия, прилегающего к подложке, может быть измерена в любое время, включая момент непосредственно после нанесения, во время высыхания либо после полного удаления растворителя. Нанесенное покрытие из суспензии может считаться значительно равномерным, если, по меньшей мере, 90%, 95%, 99% или более поверхности подложки имеет суспензионное покрытие, отклонение которого не превышает примерно 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19% либо примерно 20% либо диапазон (включительно) между любыми двумя из представленных выше значений от средней толщины нанесенного суспензионного покрытия.

[00217] Суспензионное покрытие, нанесенное с прилеганием к одной или более поверхностей подложки может иметь среднюю толщину нанесения до или после высыхания, равную примерно 5 мкм, 10 мкм, 15 мкм, 20 мкм, 25 мкм, 30 мкм, 40 мкм, 50 мкм, 60 мкм, 70 мкм, 80 мкм, 90 мкм, 100 мкм, 150 мкм, 200 мкм, 250 мкм, 300 мкм, 400 мкм, 500 мкм, 600 мкм, 700 мкм, 800 мкм, 900 мкм, 1 мм, 2 мм, 5 мм, либо примерно 1 см либо диапазон (включительно) между любыми двумя из представленных выше значений от средней толщины нанесенного суспензионного покрытия. Суспензионное покрытие, нанесенное с прилеганием к одной или более поверхностей подложки, может иметь среднюю толщину нанесения до или после высыхания, по меньшей мере, примерно 5 мкм, 10 мкм, 15 мкм, 20 мкм, 25 мкм, 30 мкм, 40 мкм, 50 мкм, 60 мкм, 70 мкм, 80 мкм, 90 мкм, 100 мкм, 150 мкм, 200 мкм, 250 мкм, 300 мкм, 400 мкм, 500 мкм, 600 мкм, 700 мкм, 800 мкм, 900 мкм, 1 мм, 2 мм, 5 мм, либо примерно 1 см. Суспензионное покрытие, нанесенное с прилеганием к одной или более поверхностей подложки, может иметь среднюю толщину нанесения до или после высыхания не более, чем примерно 1 см, 5 мм, 2 мм, 1 мм, 900 мкм, 800 мкм, 700 мкм, 600 мкм, 500 мкм, 400 мкм, 300 мкм, 250 мкм, 200 мкм, 150 мкм, 100 мкм, 90 мкм, 80 мкм, 70 мкм, 60 мкм, 50 мкм, 40 мкм, 30 мкм, 25 мкм, 20 мкм, 15 мкм, 10 мкм либо 5 мкм или менее. Толщина суспензионного покрытия, наносимого с прилеганием к одной или более поверхностям подложки, до либо после сушки может составлять от примерно 5 мкм до примерно 1 см, от примерно 5 мкм до примерно 50 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 500 мкм, от примерно 500 мкм до примерно 1 мм либо от примерно 1 мм до примерно 1 см.

[00218] Суспензионное покрытие, нанесенное с прилеганием к одной или более поверхностей подложки, может покрывать от примерно 25% до примерно 100% одной или более поверхностей подложки. Суспензионное покрытие может покрывать от примерно 25% до примерно 50%, от примерно 25% до примерно 75%, от примерно 25% до примерно 90%, от примерно 25% до примерно 100%, от примерно 50% до примерно 75%, от примерно 50% до примерно 90%, от примерно 50% до примерно100%, от примерно 75% до примерно 90%, от примерно 75% до примерно 100% либо от примерно 90% до примерно 100% одной или более поверхностей подложки. Суспензионное покрытие может покрывать примерно 25%, примерно 50%, примерно 75%, примерно 90% либо примерно100% одной или более поверхностей подложки. Суспензионное покрытие может покрывать, по меньшей мере, примерно 25%, примерно 50%, примерно 75%, примерно 90% либо больше одной ил более поверхностей подложки.

[00219] Суспензионное покрытие может быть подвергнуто сушке (например, в сушильной печи) после нанесения на поверхность подложки. Средняя толщина сухой пленки состава суспензионного покрытия составлять от примерно 60 микрометров (мкм) (то есть, 1 микрометр=10^-6 метра) до примерно 100 мкм. В некоторых вариантах средняя толщина сухой пленки может составлять от примерно 50 мкм до примерно 100 мкм. В некоторых вариантах средняя толщина сухой пленки может составлять от примерно 50 мкм до примерно 60 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 65 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 70 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 65 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 70 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 70 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 95 мкм до примерно 100 мкм. В некоторых вариантах средняя толщина сухой пленки может составлять примерно 50 мкм, примерно 60 мкм, примерно 65 мкм, примерно 70 мкм, примерно 75 мкм, примерно 80 мкм, примерно 85 мкм, примерно 90 мкм, примерно 95 мкм либо примерно 100 мкм. В некоторых вариантах средняя толщина сухой пленки может составлять, по меньшей мере, примерно 50 мкм, примерно 60 мкм, примерно 65 мкм, примерно 70 мкм, примерно 75 мкм, примерно 80 мкм, примерно 85 мкм, примерно 90 мкм, примерно 95 мкм либо примерно 100 мкм. В некоторых вариантах средняя толщина сухой пленки может составлять максимум примерно 100 мкм, примерно 95 мкм, примерно 90 мкм, примерно 85 мкм, примерно 80 мкм, примерно 75 мкм, примерно 70 мкм, примерно 65 мкм, примерно 60 мкм, примерно 55 мкм или менее. В некоторых вариантах средняя толщина сухой пленки может варьироваться с относительным стандартным отклонением не более 10%. Относительное стандартное отклонение может составлять максимум примерно 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% или менее. Относительное стандартное отклонение может быть сопоставлено со стандартным отклонением средней толщины сухой пленки. Стандартное отклонение сухой пленки не может превышать примерно 15 мкм, примерно 14 мкм, примерно 13 мкм, примерно 12 мкм, примерно 11 мкм, примерно 10 мкм, примерно 9 мкм, примерно 8 мкм, примерно 7 мкм, примерно 6 мкм либо примерно 5 мкм. Стандартное отклонение сухой пленки может составлять от примерно 5 мкм до примерно 15 мкм, от примерно 5 мкм до примерно 10 мкм либо от 8 мкм до примерно 12 мкм.

[00220] Элементарные соединения в суспензии могут диффундировать к либо в подложку в соответствии с концентрационным градиентом. Например, концентрация элементарных соединений в составе суспензии может быть максимальной на поверхности подложки и может сокращаться согласно градиенту на глубину подложки. Сокращение концентрации может быть линейным, параболическим, нормальным либо любым из этих комбинаций. Концентрация элементарных соединений в суспензионном составе может быть выбрана исходя из требуемой толщины слоя легирования для формирования подложки.

[00221] Элементарные соединения в суспензии могут повлиять на адгезию суспензии с подложкой. Кроме того, элементарные соединения могут повлиять на вязкость суспензионного состава. Кроме того, элементарные соединения могут повлиять на прочность прессовки покрытой суспензией подложки. Прочность прессовки это, как правило, способность покрытой суспензией подложки выдерживать транспортировку или обработку до момента полного высыхания суспензионного покрытия. Соответственно, элементарные соединения могут быть выбраны на основании требуемой степени адгезии суспензионного покрытия к подложке, требуемой вязкости суспензионного покрытия и способности элементарных соединений увеличивать прочность прессовки покрытой суспензией подложки. Кроме того, некоторые металлсодержащие галоиды в суспензионном составе могут оказывать коррозионное воздействие на покрытие роликов, наносящих суспензионное покрытие на подложку. Такая коррозия может быть нежелательной. Элементарные соединения могут предотвратить формирование пор Киркендаля на границе взаимодействия суспензионного покрытия и подложки. При нагревании элементарные соединения могут разлагаться на оксиды. Кроме того, после отжига элементарные соединения могут становиться инертными. Концентрация различных элементарных соединений может варьироваться.

[00222] Перед нанесением суспензии на подложку подложка может быть подвергнута предварительной обработке. Подложка может быть подвергнута предварительной обработке с использованием химикатов для изменения поверхности подложки с целью улучшения адгезии суспензионного покрытия с поверхностью подложки. Примерами таких химикатов могут быть хроматы и фосфаты.

[00223] На поверхности подложки может не быть технологических оксидов. Это достигается обычным травлением. На поверхности подложки в достаточной мере могут отсутствовать органические материалы. На поверхности подложки в достаточной мере могут отсутствовать органические материалы после обработки имеющимися в продаже очистителями.

[00224] Связывающие зерно частицы могут быть добавлены, удалены либо выведены из подложки в ходе подготовки подложки для контроля за размером зерна подложки. Например, связывающие зерно частицы могут быть добавлены в подложку для поддержания небольшого размера зерна и формирования точек закрепления. В качестве другого примера можно привести следующее: связывающие зерно частицы могут быть выведены из подложки для возможности увеличения зерен в размере и ламинирования. Связывающие зерно частицы могут быть нерастворимы при температурах отжига.

[00225] Примерами связывающих зерно частиц являются интерметаллиды, нитриды, карбиды, карбонитрид титана, алюминий, ниобий, ванадий и любые их комбинации. Неограничивающими примерами связующих зерно частиц являются нитрид титаны (TiN), карбид титана (TiC) и нитрид алюминия (AlN).

[00226] Суспензионный состав может быть нанесен либо осажден с прилеганием к подложке (например, ее поверхности) для формирования сырой пленки при помощи роликов, нанесения расщеплением, нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения с использованием щелевой головки, нанесения покрытия наливом, лакирования обливом, нанесения покрытия экструзией, покрытия краской, распыления краски, электростатических механизмов, печати (например, 2-D печать, 3D-печать, трафаретная печать, формирование рисунка), осаждения испарением (например, химическое испарение осаждением), электрохимического осаждения, осаждения суспензии, погружения, распыления, любых их комбинаций либо любым иным подходящим способом.

[00227] Нанесение суспензии может осуществляться при помощи роликов. Процесс нанесения роликами может начинаться с формирования подложки. Затем смотанная подложка может быть подвергнута размотке (например, разматывание). Далее на размотанную подложку при помощи роликов наносится суспензионный состав. Затем ролики могут быть сконфигурированы таким образом, что размотанная подложка может проходить через множество роликов для нанесения на нее суспензионного покрытия. Подложка может подаваться через ролики неоднократно, таким образом, что суспензионное покрытие наносится на подложку несколько раз. Далее подложка может быть подвергнута многократной смотке и размотке (например, сгибание и разгибание). Подложка может быть подвергнута, по крайне мере, примерно 5, 10, 15, 20 или более циклам сгибания и разгибания. Подложка может быть подвергнута примерно 5, 10, 15 или 20 циклам сгибания и разгибания. Подложка (например, подложка с нанесением суспензионного покрытия, подложка без покрытия, подложка с одним или более слоями суспензионного покрытия) может быть подвергнута перемотке, скручиванию, сгибанию в изменяющихся положительных и отрицательных направлениях. В зависимости от свойств суспензионного состава может быть желательным нанесение нескольких покрытий на подложку. Несколько покрытий суспензионного состава могут быть нанесены на подложку с целью получения требуемой толщины суспензии. Различные составы суспензии могут быть использованы в каждом из многочисленных покрытий. Состав суспензии может наноситься с формированием рисунка подложки. Рисунок может быть в форме, например, сетки, полос, точек, пятен сварки либо их комбинаций. Несколько покрытий одной подложки могут формировать расщепленное покрытие на подложке.

[00228] Суспензионный состав может сформирован таким образом, чтобы обладать набором свойств, позволяющих суспензионному покрытию обладать прочностью в процессе намотки и размотки. Суспензионный состав может обладать устойчивостью к расслоению и оставаться на подложке в процессе намотки и/или размотки. При намотке из подложки с суспензионным покрытием может формироваться рулон металла. При намотке и размотке покрытая суспензией подложка может проходить через множество роликов нанесения покрытия. Суспензионное покрытие может характеризоваться прочностью прессовки, способной выдерживать множество (например, по меньшей, мере 5, 10, 15 или 20 раз) циклов сгибания и разгибания. Прочность прессовки это, как правило, способность металлсодержащего слоя подложки с покрытием выдерживать транспортировку и обработку до момента полного высыхания металлсодержащего слоя. Прочность прессовки суспензии может быть такой, что суспензия способна выдерживать нанесение покрытия роликами без повреждения покрытой суспензией подложки. Например, сухая пленка суспензии, высушенная после нанесения роликами (например, в сушильной печи) может обладать прочностью прессовки, которая позволяет пленке выдерживать изгибающее ее в арку усилие (например, по меньшей мере, примерно 5, 10, 15 или 20 раз) диаметром примерно 20 дюймов.

Прочность прессовки сухой пленки суспензии может далее позволить пленке пройти испытание клейкой лентой с небольшим количеством порошка. В некоторых вариантах сухая пленка обладает прочностью прессовки, способной выдержать 20 скручиваний в арку диаметром 20 дюймов (положительных или отрицательных) и пройти испытание клейкой лентой с небольшим количеством порошка и/или (2) способной выдержать процесс высокоскоростного нанесения покрытия роликами.

[00229] Суспензионное покрытие может характеризоваться адгезией к подложке, способной выдерживать множество (например, по меньшей мере, примерно 5, 10, 15 или 20 раз) циклам сгибания и разгибания. Суспензионное покрытие может быть сконфигурировано таким образом, чтобы выдерживать процесс высокоскоростного нанесения покрытия роликами. Прочное суспензионное покрытие может выдерживать намотку с относительно плотным изгибом и малым радиусом изгиба. В неограничивающем примере суспензионное покрытие может быть способно выдерживать, по меньшей мере, 4 цикла изгибания и/или скручивания в переменных положительных и отрицательных направлениях вокруг одного или более цилиндров (например, роликов) диаметром примерно 4 дюйма (дм) без какого-либо отслоения суспензии от поверхности подложки. В некоторых вариантах подложка может быть очищена и/или промыта от каких бы то ни было остатков перед нанесением суспензии.

[00230] Представленный здесь способ может также включать нанесение блокирующего слоя с блокирующим составом на поверхность подложки для предотвращения диффузии легирующей добавки в подложку и/или сплава с подложкой. В блокирующий состав могут входить инертные соединения (например, оксид инертного металла). Блокирующий слой может быть нанесен либо осажден с прилеганием к подложке (например, ее поверхности) при помощи роликов, нанесения расщеплением, нанесения покрытия методом центрифугирования, нанесения с использованием щелевой головки, нанесения покрытия наливом, лакирования обливом, нанесения покрытия экструзией, покрытия краской, распыления краски, электростатических механизмов, печати (например, 2-D печать, 3D-печать, трафаретная печать, формирование рисунка), осаждения испарением (например, химическое испарение осаждением), электрохимического осаждения, осаждения суспензии, погружения, распыления, любых их комбинаций либо любым иным подходящим способом. Блокирующий слой может быть нанесен перед нанесением суспензионного состава на подложку (например, ее поверхность). Блокирующий слой может быть нанесен таким образом, чтобы сформировать рисунок на подложке (например, ее поверхности). Рисунок может быть в форме, например, сетки, полос, точек, пятен сварки либо их комбинаций. Многочисленные покрытия блокирующего состава на одной подложке могут формировать на подложке расщепление.

[00231] Суспензия может прилегать к подложке посредством нанесения, осаждения или отжига. Осаждение суспензии может осуществляться при температуре примерно 0°С, 25°C, 50°С, 75°С, 100°С, 200°С, 300°С, 400°С, 500°С, 600°С, 700°С, 800°С, 900°С или 1000°С либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. Суспензия может осаждаться при температуре, по меньшей мере, примерно 0°С, 25°С, 50°С, 75°С, 100°С, 200°С, 300°С, 400°С, 500°С, 600°С, 700°С, 800°С, 900°С, or 1000°С или более. Суспензия может осаждаться при температуре не более, чем примерно 1000°С, 900°С, 800°С, 700°С, 600°С, 500°С, 400°С, 300°С, 200°С, 100°С, 75°С, 50°С, 25°С либо не более, чем примерно 0°С или менее. Суспензия может осаждаться при температуре от примерно 0°С до примерно 1000°С.Суспензия может осаждаться при температуре от примерно 10°С до примерно 100°С.Суспензия может осаждаться при температуре от примерно 100°С до примерно 500°С.Суспензия может осаждаться при температуре от примерно 500°С до примерно 1000°С.

[00232] Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с относительной влажностью примерно 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% или примерно 99% либо в диапазоне (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с относительной влажностью, по меньшей мере, примерно 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% или, по меньшей мере, примерно 99% или более. Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с относительной влажностью не более, чем примерно 99%, 95%, 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10% или не более, чем примерно 5% или менее. Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с относительной влажностью от примерно 0% до примерно 10%, от примерно 10% до примерно 99%, от примерно 10% до примерно 50% либо от примерно 50% до примерно 99%. Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с абсолютными уровнями влажности, по меньшей мере, примерно 0,5 торр, 1 торр, 2 торр, 5 торр, 10 торр, 20 торр, 50 торр, 100 торр, 250 торр либо, по меньшей мере, примерно 500 торр или более. Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с абсолютными уровнями влажности не более, чем примерно 760 торр, 500 торр, 250 торр, 100 торр, 50 торр, 20 торр, 10 торр, 5 торр, 2 торр, 1 торр либо 0,5 торр или менее. Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с абсолютными уровнями влажности от примерно 0,5 торр до примерно 760 торр, от примерно 1 торр до примерно 200 торр либо от примерно 10 торр до примерно 500 торр. В некоторых вариантах относительная влажность в процессе осаждения суспензионного состава составляет примерно 50%.

[00233] Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с уровнями кислорода более, чем либо равными примерно 0,001 торр, 0,01 торр, 0,05 торр, 0,1 торр, 0,5 торр, 1 торр, 2 торр, 5 торр, 10 торр либо более, чем примерно 20 торр или более. Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с уровнями кислорода более, чем примерно 20 торр, 10 торр, 5 торр, 2 торр, 1 торр, 0,5 торр, 0,1 торр, 0,05 торр, 0,01 торр, 0,005 торр либо 0,001 торр или менее. Осаждение суспензии на подложку может происходить в атмосфере с уровнями кислорода от примерно 0,001 торр до примерно 20 торр, от примерно 0,001 торр до примерно 0,1 торр, от примерно 0,1 торр до примерно 10 торр, от примерно 0,01 торр до примерно 0,2 торр либо от примерно 0,2 торр до примерно 20 торр. Сушка суспензии на подложке может осуществляться с условиях окружающей среды.

[00234] Отжиг суспензии на подложке может осуществляться в атмосфере с низкими уровнями кислорода, не превышающими примерно 0,5 торр, 0,1 торр, 0,05 торр, 0,01 торр, 0,005 торр либо 0,001 торр или менее. Отжиг суспензии на подложке может осуществляться в атмосфере с уровнями кислорода, превышающими примерно 0,001 торр, 0,005 торр, 0,01 торр, 0,05 торр, 0,1 торр либо более, чем примерно 0,5 торр или более. Отжиг суспензии на подложке может осуществляться в атмосфере с уровнями кислорода от примерно 0,001 торр до примерно 0,5 торр, от примерно 0,001 торр до примерно 0,01 торр, от примерно 0,01 торр до примерно 0,1 торр, от примерно 0,005 торр до примерно 0,05 торр либо от примерно 0,05 торр до примерно 0,5 торр.

[00235] Сушка суспензионного покрытия (например, сырой пленки) для формирования сухой пленки может происходить в атмосфере с уровнями водорода, превышающими примерно 0,001 торр, 0,005 торр, 0,01 торр, 0,05 торр, либо больше, чем, либо примерно 0,1 торр или более. Сушка суспензионного покрытия (например, сырой пленки) на подложке может происходить в атмосфере с уровнями водорода менее, чем либо примерно 0,1 торр, 0,05 торр, 0,01 торр, 0,005 торр либо 0,001 торр или менее. Отжиг легирующей добавки в суспензионном покрытии на подложке может происходить в атмосфере чистого водорода, чистого аргона либо смеси водорода и аргона.

[00236] После нанесения суспензии на подложку растворитель может быть выведен из суспензионного состава нагревом, испарением, вакуумом либо их комбинациями. После удаления растворителя подложка может быть перемотана. Подложка с суспензионным покрытием может быть инкубирована, либо может храниться под вакуумом, либо в атмосферных условиях после осаждения и до отжига. Это происходит до отжига и может быть полезно для удаления остаточных загрязнений с покрытия, например, остатков растворителя либо связующего вещества, образованных нанесением покрытия. Период инкубации может составлять примерно 10 секунд, 20 секунд, 30 секунд, 40 секунд, 50 секунд, 1 минуту, 2 минуты, 3 минуты, 4 минуты либо 5 минут. Период инкубации может составлять, по меньшей мере, примерно 10 секунд, 20 секунд, 30 секунд, 40 секунд, 50 секунд, 1 минуту, 2 минуты, 3 минуты, 4 минуты либо 5 минут или более. Период инкубации не может превышать примерно 5 минут, 4 минуты, 3 минуты, 2 минуты, 1 минуту, 50 секунд, 40 секунд, 30 секунд, 20 секунд либо не более, чем примерно 10 секунд или менее. Периодом инкубации может быть время между нанесением покрытия и отжигом, и может быть продолжительность времени, используемая для перемещения рулона к участку либо оборудованию термообработки. Например, период инкубации может длиться примерно 10 секунд, примерно 30 секунд, примерно 1 минуту, примерно 2 минуты, примерно 3 минуты, примерно 4 минуты либо примерно 5 минут. Температура инкубации может составлять примерно 50°С, 75°С, 100°С, 125°С, 150°С, 175°С, 200°С, 225°С, 250°С, 275°С либо примерно 300°С либо диапазон (включительно) между любыми двумя указанными выше значениями. Температура инкубации может составлять, по меньшей мере, примерно 50°С, 75°С, 100°С, 125°С, 150°С, 175°С, 200°С, 225°С, 250°С, 275°С, или, как минимум, около 300°С или более. Температура инкубации может составлять не более 300°С, 275°С, 250°С, 225°С, 200°С, 175°С, 150°С, 125°С, 100°С, 75°С, или не превышать 50°С или менее. Температура инкубации может находиться в диапазоне от приблизительно 50°С до около 300°С. Например, температура инкубации может быть выше около 50°С, около75°С, около 100°С, около 125°С, около 150°С, около 175°С, около 200°С, около 225°С, около 250°С, около 275°С, или около 300°С и выше. Температура инкубации может составлять от приблизительно 50°С до около 300°С, от 50°С до примерно 100°С, от 100°С до около 100°С или от 100°С до примерно 300°С.

После инкубации и перед отжигом сухую пленку суспензии на подложке можно поддерживать в условиях вакуума. Покрытие может быть сухим на ощупь сразу же после этапа сушки, следующего за нанесением покрытия роликом. Поглощенная вода или другие загрязняющие вещества могут попасть в покрытие в любое время между нанесением покрытия роликом и отжигом.

[00237] Пространственно-сегрегированный сплав может быть нанесен на поверхность металлической подложки с использованием легирующего металла, который был получен на месте из его оксида металла посредством реакции металлотермического восстановления. Реакция металлотермического восстановления возникает, когда термодинамически менее стабильный оксид металла взаимодействует с агентом металла-восстановителя, который формирует термодинамически более стабильный оксид металла. Агент металла-восстановителя может включать любые элементарные частицы, включая железо, хром, никель, кремний, ванадий, титан, бор, вольфрам, алюминий, молибден, кобальт, марганец, цирконий, ниобий и их комбинации.

[00238] В некоторых вариантах осуществления металлотермическое восстановление может быть запущено или усилено активатором переноса (подвижности) металла. Восстанавливающее соединение металла может быть выбрано таким образом, чтобы его свободная энергия Гиббса образования соответствующего оксида металла была относительно большой (например образование оксида алюминия из алюминия). Такие восстанавливающие металлы могут служить эффективными поглотителями кислорода и воды, тем самым устраняя окисляющие частицы, которые препятствуют прямой реакции оксида металла с соединением-активатором. Пример общей реакции металлотермического восстановления может включать реакцию оксида хрома с металлическим алюминием, такую как:

при этом вышеописанная реакция может служить причиной осаждения хрома на поверхности подложки. Использование оксидов металлов в качестве исходного материала для осаждения может исключить использование в реакции дополнительных инертных порошков, которые действуют как каркасы для диффузионного легирования (насыщения) и как сепараторы для легирующих металлических порошков в процессах спекания. Количество дефектов диффузионного легирования можно снизить, например, путем введения порошка вторичного элемента или легирования восстанавливающего элемента частицами, повышающими температуру плавления восстанавливающего элемента до температуры, превышающей температуру, используемую для осаждения. Образовавшийся в результате реакции металла-восстановителя оксид металла проще удалить в процессе очистки после термической обработки. Пространственно-сегрегированный сплав может содержать легирующий агент на детали, изготавливаемой сразу в окончательной форме, например, на внутреннем диаметре металлических труб, стержнях, проволоке и др.

[00239] Состав суспензии на поверхности подложки может содержать легирующий агент, нанесенный на поверхность подложки. Суспензия может содержать порошок оксида металла, агент металла-восстановителя, вещества-предшественника галоидного соединения или растворителя. Суспензия, содержащая порошок оксида металла, может быть оптимизирована по своим химическим и реологическим свойствам. Повышенный реологический контроль может обеспечить более однородное покрытие, включая подавление нежелательных реологических эффектов, таких как ребристость, каскады или другие дефекты, а также увеличение поверхностного покрытия на поверхности подложки, и может привести к увеличению расхода используемого металла. Состав суспензии может быть скорректирован на основании, по меньшей мере, относительных концентраций компонентов, размера частиц компонентов, рН, ионной силы, снижения седиментации, предела текучести суспензии, вязкости суспензии и любых других свойств, которые могут повлиять на характеристики суспензии как осадителя легирующего агента на поверхность подложки.

[00240] Пары оксидов металлов и агентов металлов-восстановителей могут быть выбраны с опорой на высокое значение свободной энергии Гиббса образования для реакции металлотермического восстановления между оксидом металла и агентом металла-восстановителя. В некоторых случаях между оксидом металла и агентом металла-восстановителя может возникнуть спонтанная реакция металлотермического восстановления. Реакция металлотермического восстановления может иметь свободную энергию Гиббса образования по меньшей мере около -50 кДж, -100 кДж, -150 кДж, -200 кДж, -250 кДж, -300 кДж, -350 кДж, -400 кДж, -450 кДж. кДж, -500 кДж, -550 кДж, -600 кДж, -650 кДж, -700 кДж, -750 кДж, -800 кДж, -850 кДж, -900 кДж, -950 кДж, -1000 кДж или более приблизительно -1000 кДж. Реакция металлотермического восстановления может иметь свободную энергию Гиббса образования не более примерно -1000 кДж, -950 кДж, -900 кДж, -850 кДж, -800 кДж, -750 кДж, -700 кДж, -650 кДж, -600 кДж, -550 кДж, -500 кДж, -450 кДж, -400 кДж, - 350 кДж, -300 кДж, -250 кДж, -200 кДж, -150 кДж, -100 кДж, - 50 кДж или менее приблизительно -50 кДж. Реакция металлотермического восстановления может иметь свободную энергию Гиббса образования в диапазонах от приблизительно -50 кДж до около - 1000 кДж, от -50 кДж до около -500 кДж или от приблизительно -500 кДж до около -1000 кДж. Металлические рулоны и связанные с ними методики

[00241] В настоящем документе также рассматривается рулон металла из множества витков с вышеописанным суспензионным покрытием, например, где состав диффузионного легирования, как описано выше, находится в промежутках между многочисленными витками рулона. В некоторых вариантах рулон металла представляет собой рулон металла спиральной намотки.

[00242] Также в настоящем документе рассматривается рулон металла из множества витков, который включает в себя первый виток металла, соседствующий с ним второй виток и вышеописанное суспензионное покрытие, например, состав диффузионного легирования, который располагается между первым и вторым витками металла.

[00243] В настоящей публикации приводятся способы формирования рулона металла. Состав суспензии может быть нанесен на подложку (на ее поверхность) с целью получения металлической подложки с покрытием. После этого металлическую подложку с покрытием сворачивают (в витки), формируя рулон металла. Рулон металла может быть подвержен отжигу с целью получения диффузионно-легированного рулона металла. Рулон металла (например, рулон спиральной намотки) может сворачиваться из множества витков металла; рулон металла может включать в себя первый виток металла, соседствующий с ним второй виток металла и суспензионное покрытие (например, состав диффузионного легирования), которое располагается между первым и вторым витками металла.

[00244] Подложка с суспензионным покрытием может сворачиваться (в витки) для формирования рулона металла (например, рулона металла спиральной намотки). Рулон металла может состоять из множества витков металла. На РИС. 6 приводится пример рулона металла с уложенной в витки подложкой 601 и суспензионным покрытием 603. Суспензионное покрытие 603 может располагаться в промежутке (например, 602) между двумя витками свернутой подложки (например, 601а и 602b). Суспензионное покрытие 603 может закладываться между двумя или более витками (например, 601а и 601b) подложки в рулоне металла.

[00245] Расстояние между витками в металлическом рулоне может быть расстоянием между двумя последовательными витками подложки в металлическом рулоне. Например, на РИС. 6 расстояние 602 между витками 601а и 601b подложки может быть примерным расстоянием между витками в металлическом рулоне 600, Расстояние между витками рулона металла может не более чем в 1,5 раза (например, менее чем в 1,2 раза) превышать среднюю толщину сухой пленки суспензионного покрытия. Расстояние между витками рулона металла может не более чем в около 1,4 раза, около 1,3 раза, около 1,2 раза, около 1,1 раза, около 1,0 раза, около 0,9 раза, около 0,8 раза или около 0,7 раза превышать среднюю толщину сухой пленки суспензионного покрытия.

[00246] Расстояние между витками в металлическом рулоне может составлять от около 85 мкм до приблизительно 350 мкм. В некоторых вариантах исполнения расстояние между витками в металлическом рулоне может составлять от примерно 85 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 200 мкм, примерно от 85 мкм до примерно 250 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 350 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 200 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 250 мкм, примерно 90 мкм до примерно 350 мкм, от примерно 100 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 100 мкм до примерно 200 мкм, от примерно 100 мкм до примерно 250 мкм, от примерно 100 мкм до примерно 350 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 200 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 250 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 350 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 250 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 350 мкм или от примерно 250 мкм до примерно 350 мкм. В некоторых вариантах исполнения расстояние между витками в металлическом рулоне может составлять около 85 мкм, около 90 мкм, около 100 мкм, около 150 мкм, около 200 мкм, около 250 мкм или около 350 мкм. В некоторых вариантах исполнения расстояние между витками в металлическом рулоне может составлять по меньшей мере около 85 мкм, около 90 мкм, около 100 мкм, около 150 мкм, около 200 мкм, около 250 мкм, около 350 мкм или более. В некоторых вариантах исполнения расстояние между витками в металлическом рулоне может составлять не более примерно 350 мкм, примерно 250 мкм, примерно 200 мкм, примерно 150 мкм, примерно 100 мкм, примерно 90 мкм, примерно 85 мкм или меньше.

[00247] В некоторых вариантах исполнения рулон металла может состоять из множества витков металла, включающих первый виток металла и соседствующий с ним второй виток металла рулона. В некоторых вариантах исполнения первый виток металла может иметь первую боковую поверхность, обращенную ко второму витку металла, а второй виток металла может иметь вторую боковую поверхность, обращенную к первому витку металла. Расстояние (например, среднее расстояние или кратчайшее расстояние) вдоль радиальной линии рулона металла между первой и второй боковыми поверхностями может составлять от около 60 микрометров (мкм) (где 1 микрометр = 10^-6 метров) до приблизительно 120 мкм. В некоторых вариантах исполнения это расстояние может составлять от около 60 мкм до приблизительно 100 мкм. В некоторых вариантах исполнения расстояние может составлять от примерно 60 мкм до примерно 65 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 70 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 90 мкм, примерно 60 от примерно 65 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 70 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 65 мкм до от примерно 90 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 90 мкм, примерно 85 от примерно 95 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 100 мкм или примерно 95 мкм м до примерно 100 мкм. В некоторых вариантах исполнения расстояние может составлять около 60 мкм, около 65 мкм, около 70 мкм, около 75 мкм, около 80 мкм, около 85 мкм, около 90 мкм, около 95 мкм или около 100 мкм. В некоторых вариантах исполнения расстояние может составлять по меньшей мере около 60 мкм, около 65 мкм, около 70 мкм, около 75 мкм, около 80 мкм, около 85 мкм, около 90 мкм, около 95 мкм, около 100 мкм или более. В некоторых вариантах исполнения расстояние может составлять не более примерно 100 мкм, примерно 95 мкм, примерно 90 мкм, примерно 85 мкм, примерно 80 мкм, примерно 75 мкм, примерно 70 мкм, примерно 65 мкм, примерно 60 мкм или меньше.

[00248] Подложка с суспензионным покрытием может наматываться (в витки) при определенной температуре намотки. Температура намотки может повышать способность подложки с суспензионным покрытием к деформации, тем самым уменьшая усилие, требуемое для намотки (в витки) подложки с суспензионным покрытием с целью получения рулона металла и/или для предотвращения отслоения суспензии от поверхности подложки. Температура намотки может составлять от около 10 градусов Цельсия (°С) до приблизительно 200°С. Температура намотки может составлять от примерно 10°С до примерно 30°С, от примерно 10°С до примерно 50°С, от примерно 10°С до примерно 70°С, от примерно 10°С до примерно 90°С, от примерно 10°С до примерно 110°С, от примерно 10°С до примерно 140°С, от около 10°С до около 170°С, от около 10°С до около 200°С, от около 30°С до около 50°С, от примерно 30°С до примерно 70°С, от примерно 30°С до примерно 90°С, от примерно 30°С до примерно 110°С, примерно от 30°С до 140°С, от 30°С до 170°С, от 30°С до 200°С, от 50°С до 70°С, от 50°С до 90°С, от 50°С до 110°С, около 50°С до около 140°С, от около 50°С до около 170°С, от около 50°С до около 200°С, от около 70°С до около 90°С, от около 70°С до около 110°С, от около 70°С до около 140°С, от около 70°С до около 170°С, от 70 до 200°С, от 90 до 110°С, от 90 до 140°С, от 90 до 170°С, от 90 до 200°С, от 110 до 140°С, от примерно 110°С до примерно 170°С, от примерно 110°С до примерно 200°С, от примерно 140°С до примерно 170°С, от примерно 140°С до примерно 200°С или от примерно 170°С до примерно 200°С.Температура намотки может составлять около 10°С, около 30°С, около 50°С, около 70°С, около 90°С, около 110°С, около 140°С, около 170°С или около 200°С.Температура намотки может составлять по меньшей мере около 10°С, около 30°С, около 50°С, около 70°С, около 90°С, около 110°С, около 140°С, около 170°С, около 200°С или выше. Температура намотки может составлять по меньшей мере около 170°С, около 140°С, около 110°С, около 90°С, около 70°С, около 50°С, около 30°С, около 10°С или меньше.

[00249] Подложка, покрытая суспензией, может иметь прочное покрытие, которое по существу предотвращает отслоение суспензии от поверхности подложки. Суспензионное покрытие может иметь прочное покрытие и не демонстрировать значительного отслоения во время или после намотки металла в рулон. Суспензионное покрытие может быть прочным даже при относительно низких температурах намотки.

[00250] Суспензионное покрытие (например, пленка), наносимое на подложку, может содержать влажную суспензионную смесь, содержащую растворитель (например, воду или спирт (например, спирт С₁-С₁₂, такие как спирты С₁-С₆))). Растворитель может быть удален из суспензии после нанесения суспензионного покрытия на подложку с образованием сухого суспензионного покрытия (например, сухой пленки). Для удаления растворителя из суспензии после нанесения суспензии на поверхность подложки влажное суспензионное покрытие (например, мокрая пленка) может быть подвергнуто сушке с использованием тепла или отрицательного давления (например, вакуума) или их комбинации.

[00251] Толщина мокрой пленки суспензионного состава, наносимой на поверхность подложки, может составлять от около 50 микрометров (мкм) (где 1 микрометр = 10^-6 метров) до приблизительно 500 мкм. Мокрая пленка может иметь толщину от около 50 мкм до около 450 мкм, от около 50 мкм до около 400 мкм, от около 50 мкм до около 350 мкм, от около 50 мкм до около 300 мкм, от около 50 мкм до около 300 мкм, от около 100 мкм до около 250 мкм, от около 100 мкм до около 500 мкм, от около 100 мкм до около 400 мкм, от около 100 мкм до около 300 мкм, от около 150 мкм до около 300 мкм. Влажная пленка может иметь толщину от примерно 50 мкм до примерно 210 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 200 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 160 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 165 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 50 мкм. от примерно 50 мкм до примерно 170 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 175 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 177 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 180 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 190 мкм, от примерно 210 мкм до от примерно 200 мкм, от примерно 210 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 210 мкм до примерно 160 мкм, от примерно 210 мкм до примерно 165 мкм, от примерно 210 мкм до примерно 170 мкм, от примерно 210 мкм до примерно 175 мкм, от примерно 210 мкм до примерно 177 мкм, от примерно 210 мкм до примерно 180 мкм, от примерно 210 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 210 мкм до примерно 190 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 160 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 165 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 170 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 175 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 177 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 180 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 200 мкм до примерно 190 мкм, примерно 150 мкм от примерно 160 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 165 мкм, от примерно 150 мкм до от примерно 170 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 175 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 177 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 180 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 190 мкм, от примерно 160 мкм до примерно 165 мкм, от примерно 160 мкм до примерно 170 мкм, от примерно 160 мкм до примерно 175 мкм, от примерно 160 мкм до примерно 177 мкм, от примерно 160 мкм до примерно 180 мкм, от примерно 160 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 160 мкм до примерно 190 мкм, от примерно 165 мкм до примерно 170 мкм, от примерно 165 мкм до примерно 175 мкм, от примерно 165 мкм до примерно 177 мкм, от примерно 165 мкм до примерно 180 мкм, от примерно 165 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 165 мкм до примерно 190 мкм, примерно 170 от примерно 170 мкм до примерно 175 мкм, от примерно 170 мкм до примерно 177 мкм, от примерно 170 мкм до примерно 180 мкм, от примерно 170 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 170 мкм до примерно 190 мкм, от примерно 175 мкм до примерно 177 мкм, от примерно 175 мкм до от примерно 180 мкм, от примерно 175 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 175 мкм до примерно 190 мкм, от примерно 177 мкм до примерно 180 мкм, от примерно 177 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 177 мкм до примерно 190 мкм, от примерно 180 мкм до примерно 185 мкм, от примерно 180 мкм до примерно 190 мкм или от примерно 185 мкм до примерно 190 мкм. Мокрая пленка может иметь толщину около 50 мкм, около 210 мкм, около 200 мкм, около 150 мкм, около 160 мкм, около 165 мкм, около 170 мкм, около 175 мкм, около 177 мкм, около 180 мкм, около 185 мкм, около 190 мкм, около 300 мкм или около 500 мкм. Мокрая пленка может иметь толщину по меньшей мере примерно 50 мкм, примерно 150 мкм, примерно 160 мкм, примерно 165 мкм, примерно 170 мкм, примерно 175 мкм, примерно 177 мкм, примерно 180 мкм, примерно 185 мкм, примерно 190 мкм, примерно 195 мкм, примерно 210 мкм, примерно 200 мкм, примерно 300 мкм, примерно 500 мкм или более. Мокрая пленка может иметь толщину не более примерно 500 мкм, примерно 300 мкм, примерно 210 мкм, примерно 200 мкм, 195 мкм, примерно 190 мкм, примерно 185 мкм, примерно 180 мкм, примерно 177 мкм, примерно 175 мкм, примерно 170 мкм, примерно 165 мкм, примерно 160 мкм, примерно 150 мкм, примерно 50 мкм или менее. Толщина мокрой пленки состава суспензии, нанесенного на поверхность подложки, может (не обязательно) иметь относительное стандартное отклонение 10% или менее (например, стандартное отклонение около 15 мкм или менее, около 10 мкм или менее или около 8 мкм или менее).

[00252] Мокрая пленка состава суспензии, нанесенная на поверхность подложки, может быть высушена для образования сухой пленки. Толщина сухой пленки на подложке может составлять от примерно 50 микрометров (мкм) (где 1 микрометр = 10^-6 метров) до примерно 250 мкм. Толщина сухой пленки на подложке может составлять от примерно 50 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 100 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 60 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 65 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 70 мкм. мкм, от примерно 50 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 77 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 83 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 65 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 70 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 77 мкм, примерно 60 от примерно 60 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 83 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 60 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 65 мкм до от примерно 70 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 75 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 77 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 83 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 65 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 75 мкм, примерно 70 мкм t о от примерно 77 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 83 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 70 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 77 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 83 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 75 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 77 мкм до примерно 80 мкм, от примерно 77 мкм до примерно 83 мкм, от примерно 77 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 77 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 77 мкм до примерно 95 мкм, примерно от 77 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 83 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 80 мкм до примерно 150 мкм, примерно 83 мкм до примерно 85 мкм, от примерно 83 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 83 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 83 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 90 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 85 мкм до примерно 150 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 95 мкм, от примерно 90 мкм до примерно 150 мкм или от примерно 95 мкм до примерно 150 мкм. Толщина сухой пленки на подложке может составлять около 50 мкм, около 60 мкм, около 65 мкм, около 70 мкм, около 75 мкм, около 77 мкм, около 80 мкм, около 83 мкм, около 85 мкм, около 90 мкм, около 95 мкм, около 150 мкм, около 200 мкм или около 250 мкм. Толщина сухой пленки на подложке может составлять по меньшей мере примерно 50 мкм, примерно 60 мкм, примерно 65 мкм, примерно 70 мкм, примерно 75 мкм, примерно 77 мкм, примерно 80 мкм, примерно 83 мкм, примерно 85 мкм, примерно 90 мкм, примерно 95 мкм, примерно 150 мкм, примерно 200 мкм, примерно 250 мкм. Толщина сухой пленки на подложке может составлять не более около 250 мкм, около 200 мкм, около 150 мкм, около 95 мкм, около 90 мкм, около 85 мкм, около 83 мкм, около 80 мкм, около 77 мкм, около 75 мкм, около 70 мкм, около 65 мкм, около 60 мкм, около 50 мкм или меньше. Толщина сухой пленки состава суспензии, нанесенного на поверхность подложки, может (не обязательно) иметь относительное стандартное отклонение 10% или менее (например, стандартное отклонение около 15 мкм или менее, около 10 мкм или менее или около 8 мкм или менее). Толщина сухой пленки на подложке (не обязательно) может иметь относительное стандартное отклонение не более 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% или меньше. Толщина сухой пленки на подложке (не обязательно) может иметь стандартное отклонение максимум примерно 15 мкм, 14 мкм, 12 мкм, 10 мкм, 98 мкм, 76 мкм, 54 мкм, 3 мкм, 2 мкм, 1 мкм или меньше.

[00253] Предложен также способ формирования металлического рулона, описанный выше, и этот способ включает: (а) приведение в контакт или покрытие металлической подложки, как описано выше, составом суспензии с целью получения металлической подложки с покрытием, которая, кроме прочего, состоит из суспензионного покрытия (например, пленки), находящегося в контакте с- и по меньшей мере частично покрывающего поверхность металлической подложки, а состав суспензии и покрытие содержат, как было сказано выше, легирующий агент; и (b) наматывание металлической подложки с покрытием на обмотку для формирования рулона металла, состоящего из множества витков, с суспензионным покрытием, располагающимся между многочисленными витками. В некоторых вариантах исполнения термин «намотка» включает в себя: сматывание в бухту или бунт, скручивание, многократный изгиб и перемотку (повторное сматывание в рулон). В некоторых вариантах исполнения намотка осуществляется при температуре от примерно 10°С до примерно 200°С, от примерно 10°С до примерно 100°С или от примерно 100°С до примерно 200°С. В некоторых вариантах способа формирования рулона металла, этап (b) включает в себя пропускание металлической подложки с покрытием через множество валков, которые (например, все вместе) подвергают металлическую подложку с покрытием множественным циклам изгибов и разгибаний. В некоторых вариантах исполнения металлическая подложка с покрытием подвергается по меньшей мере примерно 5, 10, 15 или 20 циклам изгиба и разгибания.

[00254] В некоторых вариантах исполнения способ формирования рулона металла дополнительно включает помещение металлического рулона в условия легирующей атмосферы, в которую диффундирует легирующий элемент. Легирующий элемент сплавляется с двумя соседними витками металла из общего множества витков, и таким образом получается диффузионно-легированный рулон металла. Диффузионное легирование

[00255] В настоящей публикации представлены способы формирования рулонов из диффузионно-легированного металла путем отжига рулона металла, включающего подложку с суспензионным покрытием, в условиях отжига, достаточных для диффузии легирующего агента (например, элемента(ов) или видов элементарных частиц) из суспензии в подложку. Условия отжига могут включать температуру отжига (или температуру сплавления) и/или атмосферу отжига (или атмосферу сплавления) (например, содержащую газ-восстановитель, такой как водород).

[00256] Легирующий агент (например, элемент), который способен к диффузии и сплавлению с первым и вторым витками металла с образованием (i) первого диффузионного слоя, металлургически связанного по меньшей мере частично с первым витком металла, и (ii) второго диффузионного слоя, металлургически связанного по меньшей мере частично со вторым витком металла.

[00257] Подложка с суспензионным покрытием, как описано в настоящем документе, может быть повторно смотана в рулон перед отжигом. Подложку с суспензионным покрытием можно поместить в ретортную печь и подвергнуть воздействию контролируемой атмосферы во время термообработки. Воду можно удалить. Для введения водорода между витками металла может быть использован вакуум. Процесс отжига может осуществляться по процедуре отжига тугосмотанного или же слабосмотанного рулона. Отжиг подложки со слоем суспензионного покрытия позволяет элементам суспензии диффундировать в подложку или через нее. В процессе отжига менее, чем около 100% масс., 90% масс., 80% масс., 70% масс., 60% масс., 50% масс., 40% масс., 30% масс., 20% масс., 10% масс., или 5% масс., или меньше элементарных частиц могут диффундировать в подложку. В процессе отжига по меньшей мере около 5% масс., 10% масс., 20% масс., 30% масс., 40% масс., 50% масс., 60% масс., 70% масс., 80% масс., или 90% масс., элементарных частиц могут диффундировать в / на подложку. Определенные условия процесса могут привести к тому, что приблизительно 1-5% частиц элементов диффундируют из покрытия в подложку. Диффузии элементарных частиц на подложку может способствовать компонент в слое суспензии. Процесс отжига может быть непрерывным. Процесс отжига может осуществляться с перерывами. Подложка с суспензионным покрытием может подвергаться более чем одному циклу отжига для увеличения полезного использования элементарных частиц или изменения градиента концентрации элементарных частиц в диффузионном слое, прилегающем к подложке.

[00258] Подложка может нагреваться со скоростью более примерно 0,01 °С в секунду, 0,1 °С в секунду, 1 °С в секунду, 5 °С в секунду, 10 °С в секунду, 15 °С в секунду, 20 °С в секунду, 25 °С в секунду или 30 °С в секунду или выше. Подложка может нагреваться со скоростью более примерно 0,01 °С в минуту, 0,1 °С в минуту, 1 °С в минуту, 5 °С в минуту, 10 °С в минуту, 15 °С в минуту, 20 °С в минуту, 25 °С в минуту или 30 °С в минуту и выше. Подложка может нагреваться со скоростью менее 30 °С в минуту, 25 °С в минуту, 20 °С в минуту, 15 °С в минуту, 10 °С в минуту, 5 °С в минуту, 1 °С в минуту, 0,1 °С в минуту или менее чем 0,01 °С в минуту или ниже. Подложка может нагреваться со скоростью менее примерно 30 °С в секунду, 25 °С в секунду, 20 °С в секунду, 15 °С в секунду, 10 °С в секунду, 5° С в секунду, 1 °С в секунду, 0,1 °С в секунду или менее примерно 0,01 °С в секунду или ниже. Подложка с суспензионным покрытием может подвергаться отжигу при температуре не менее около 0°С, 25°С, 50°С, 75°С, 100°С, 200°С, 300°С, 400°С, 500°С, 600°С, 700°С, 800°С, 900°С, 1000°С, 1100°С, 1200°С, or 1300°С или более. Температура отжига может составлять не более 1300°С, 1200°С, 1100°С, 1000°С, 900°С, 800°С, 700°С, 600°С, 500°С, 400°С, 300°С, 200°С, 100°С, 75°С, 50°С, 25°С, или не превышать 0°С или менее. Температура отжига может составлять около 800°С, 900°С, 1000°С, 1100°С, 1200°С или 1300°С. Температура нагрева во время отжига может составлять от примерно 800°С до примерно 1300°С, скажем, от примерно 900°С до примерно 1000°С. Температура отжига может составлять примерно 900°С, 925°С, 950°С или 1000°С.

[00259] Во время нагрева железо в составе подложки или суспензионного покрытия может превратиться из феррита в аустенит. Температуру, при которой происходит переход, можно назвать температурой перехода феррит-аустенит. Температура перехода феррит-аустенит для подложки или состава суспензии может составлять не более 1600°С, 1500°С, 1400°С, 1300°С, 1200°С, 1100°С, 1000°С, 900°С, 800°С, 700°С, 600°С или не более 500°С либо меньше. Температура перехода феррит-аустенит для подложки или состава суспензии может составлять более 500°С, 600°С, 700°С, 800°С, 900°С, 1000°С, 1100°С, 1200°С, 1300°С, 1400°С, 1500°С, или 1600°С либо больше Температура перехода феррит-аустенит для подложки может составлять около 900°С, 1000°С, 1100°С, 1200°С, или 1300°С.Температура перехода феррит-аустенит для подложки может составлять от около 900°С до примерно 1300°С, от около 1000°С до примерно 1200°С, или от около 1100°С до примерно 1200°С.

[00260] Общее время отжига может составлять около 5 часов, 10 часов, 20 часов, 40 часов, 60 часов, 80 часов, 100 часов, 120 часов, 140 часов, 160 часов, 180 часов, или приблизительно 200 часов. Общее время отжига может составлять не менее около 5 часов, 10 часов, 20 часов, 40 часов, 60 часов, 80 часов, 100 часов, 120 часов, 140 часов, 160 часов, 180 часов, или приблизительно 200 часов и больше. Общее время отжига может составлять менее около 200 часов, 180 часов, 160 часов, 140 часов, 120 часов, 100 часов, 80 часов, 60 часов, 40 часов, 20 часов, 10 часов, или менее, чем приблизительно 5 часов или меньше. Общее время отжига, включая нагрев, может варьироваться от примерно 5 часов до примерно 200 часов. Например, общее время отжига может составлять более примерно 5 часов, примерно 20 часов, примерно 40 часов, примерно 60 часов, примерно 80 часов, примерно 100 часов, примерно 120 часов, примерно 140 часов, примерно 160 часов, примерно 180 часов или около 200 часов или более. Максимальная температура в процессе отжига может быть достигнута в течение от 1 до 100 часов. Например, максимальная температура в процессе отжига может быть достигнута примерно за 1 час, 10 часов, 20 часов, 30 часов, 40 часов, 50 часов, 60 часов, 70 часов, 80 часов, 90 часов или 100 часов. Максимальная температура в процессе отжига может быть достигнута по меньшей мере примерно за 1 час, 10 часов, 20 часов, 30 часов, 40 часов, 50 часов, 60 часов, 70 часов, 80 часов, 90 часов или примерно за 100 часов или более. Максимальная температура в процессе отжига может быть достигнута не более чем за примерно 100 часов, 90 часов, 80 часов, 70 часов, 60 часов, 50 часов, 40 часов, 30 часов, 20 часов, 10 часов или не более чем за примерно 1 час или меньше. В некоторых случаях подложка может подвергаться отжигу при температуре около 950°С в течение по меньшей мере около 5 часов. В некоторых случаях подложка может подвергаться отжигу при температуре около 950°С в течение по меньшей мере около 20 часов. В некоторых случаях подложка может подвергаться отжигу при температуре около 950°С в течение по меньшей мере около 40 часов. В некоторых случаях подложка может подвергаться отжигу при температуре около 900°С в течение по меньшей мере около 20 часов. В некоторых случаях подложка может подвергаться отжигу при температуре около 900°С в течение по меньшей мере около 40 часов. В некоторых случаях подложка может подвергаться отжигу при температуре около 900°С в течение по меньшей мере около 60 часов. В некоторых случаях подложка может подвергаться отжигу при температуре около 900°С в течение по меньшей мере около 80 часов.

[00261] Атмосфера отжига может содержать частицы газов, например, инертных или химически активных газов, таких как водород, гелий, метан, этилен, азот или аргон. Атмосфера отжига может содержать смесь газов. Атмосфера отжига может быть вакуумом. Чтобы предотвратить потерю элементарных частиц во время отжига, к газу, используемому для отжига, можно добавить соляную кислоту. Сведение к минимуму парциального давления компонента в составе суспензии в реакторе при высоких температурах может поддержать низкую скорость осаждения, что необходимо для минимизации или предотвращения образования пор Киркендалла. Добавление слишком большого количества кислотного компонента в состав суспензии может также вызвать коррозию подложки или оборудования для нанесения покрытия.

[00262] После отжига подложку с покрытием из диффузионно-легированного металла можно высушить. Сушка подложки с диффузионно-легированным металлическим покрытием может происходить в вакууме или околовакуумной атмосфере. Сушка подложки с диффузионно-легированным металлическим покрытием может происходить в атмосфере инертного газа. Примерами инертного газа могут служить водород, гелий, аргон, азот или любую их комбинацию.

[00263] Подложку можно охлаждать в течение некоторого периода времени после отжига. Общее время охлаждения может варьироваться от примерно 1 часа до примерно 100 часов. Например, время охлаждения может составлять по меньшей мере примерно 1 час, 2 часа, 3 часа, 4 часа, 5 часов, 6 часов, 7 часов, 8 часов, 9 часов, 10 часов, 15 часов, 20 часов, 25 часов, 30 часов, 35 часов, 40 часов, 50 часов, 60 часов, 70 часов, 80 часов, 90 часов или по меньшей мере около 100 часов или более. Время охлаждения может быть менее примерно 100 часов, 90 часов, 80 часов, 70 часов, 60 часов, 50 часов, 40 часов, 35 часов, 25 часов, 20 часов, 15 часов, 10 часов, 9 часов, 8 часов, 7 часов, 6 часов, 5 часов, 4 часа, 3 часа, 2 часа или менее приблизительно 1 часа или меньше. Например, время охлаждения может составлять от примерно 1 часа до примерно 100 часов, от примерно 5 часов до примерно 50 часов или от примерно 10 часов до примерно 20 часов.

[00264] На крупных изделиях могут возникать точки перегрева или переохлаждения во время термообработки, когда изделие может быть покрыто равномерным слоем, но нагрето неравномерно. Точки перегрева или переохлаждения могут указаны для облегчения контроля, чтобы диффузия легирующего элемента в изделие происходила как можно более равномерно.

[00265] Суспензия может содержать легирующий агент (например, оксид металла). Оксид металла может быть, помимо прочих, Al2O3, MgO, СаО, Cr2O3, TiO2, FeCr2O4, SiO2, Ta2O5, или MgCr2O4, либо их комбинацией. Оксид металла может образовываться в диффузионном слое в результате реакции металлотермического восстановления между элементарным металлом и термодинамически менее стабильным оксидом металла. Подходящие пары элементарных металлов и термодинамически менее устойчивых оксидов металлов могут быть выбраны из пар, у которых свободная энергия Гиббса образования снижена за счет окисления элементарного металла оксидом металла. Восстановленный оксид металла (например, легирующий агент (например, хром) может быть затем окислен (например, с образованием галогенида металла) в кислой среде. Затем окисленный металл может реагировать с подложкой или ее компонентом с образованием сплава (например, ферросплава (например, феррохрома FeCr). Пример реакции образования сплава может включать реакцию хрома с подложкой (например, железом), такую как:

[00266] Рулон из диффузионно-легированного металла, образованный отжигом легирующего агента и подложки, может быть подвергнут размотке по процедуре разматывания рулона из диффузионно-легированного металла. Рулон из диффузионно-легированного металла может содержать первый металлический диффузионный слой, металлический лист и/или второй металлический диффузионный слой. Металлический лист может стать подложкой после того, как он был подвергнут условиям отжига. Первый металлический диффузионный слой может быть металлургически связан с первой стороной металлического листа. Второй металлический диффузионный слой может быть металлургически связан со второй стороной металлического листа. Первая сторона металлического листа может быть противоположна второй стороне металлического листа относительно самой большой плоскости металлического листа.

[00267] В некоторых вариантах подложка или ее поверхность могут быть частично покрыты блокирующим слоем, содержащим инертный(е) элементы). Суспензионное покрытие может находиться в контакте с блокирующим слоем на поверхности подложки. Блокирующий слой может быть расположен между суспензионным покрытием и подложкой. В некоторых вариантах в состав блокирующего слоя входит оксид инертного металла. Блокирующий слой может препятствовать отжигу состава суспензии с подложкой.

[00268] Рулон металла может содержать первый блокирующий слой и второй блокирующий слой. В некоторых вариантах в состав рулона металла также входит блокирующий слой, расположенный между суспензионным покрытием и одним из двух соседних витков металла, либо расположенный между суспензионным покрытием и одним (первым и вторым) витком металла. В некоторых случаях первый блокирующий слой может быть расположен между составом суспензии покрытия и одной из первой и второй боковых поверхностей. В некоторых случаях первый блокирующий слой может быть расположен между первой и второй боковыми поверхностями.

В некоторых вариантах второй блокирующий слой может быть расположен между основным суспензионным покрытием и суспензионным покрытием одним из двух соседних витков металла, либо расположенный между основным суспензионным покрытием и суспензионным покрытием первого и второго витком металла. В некоторых случаях второй блокирующий слой может быть расположен между основным суспензионным покрытием и суспензионным покрытием первой и второй боковой поверхностями. В некоторых случаях второй блокирующий слой может быть расположен между первой и второй боковыми поверхностями.

[00269] Суспензионное покрытие может содержать легирующий агент (например, хром или алюминий). В некоторых вариантах суспензионное покрытие может содержать хром (Cr) в концентрации от примерно 5% до примерно 50% по массе (масс. %) состава суспензии покрытия. Концентрация хрома может составлять от примерно 5% до примерно 45% по массе состава суспензии покрытия. Концентрация хрома может составлять от около 5% масс., до около 7% масс., от около 5% масс., до около 10% масс., от около 5% масс., до около 12% масс., от около 5% масс., до около 15% масс., от около 5% масс., до около 20% масс., от около 5% масс., до около 25% масс., от около 5% масс., до около 30% масс., от около 5% масс., до около 35% масс., от около 5% масс., до около 40% масс., от около 5% масс., до около 45% масс., от около 7% масс., до около 10% масс., от около 7% масс., до около 12% масс., от около 7% масс., до около 15% масс., от около 7% масс., до около 20% масс., от около 7% масс., до около 25% масс., от около 7% масс., до около 30% масс., от около 7% масс., до около 35% масс., от около 7% масс., до около 40% масс., от около 7% масс., до около 45% масс., от около 10% масс., до около 12% масс., от около 10% масс., до около 15% масс., от около 10% масс., до около 20% масс., от около 10% масс., до около 25% масс., от около 10% масс., до около 30% масс., от около 10% масс., до около 35% масс., от около 10% масс., до около 40% масс., от около 10% масс., до около 45% масс., от около 12% масс., до около 15% масс., от около 12% масс., до около 20% масс., от около 12% масс., до около 25% масс., от около 12% масс., до около 30% масс., от около 12% масс., до около 35% масс., от около 12% масс., до около 40% масс., от около 12% масс., до около 45% масс., от около 15% масс., до около 20% масс., от около 15% масс., до около 25% масс., от около 15% масс., до около 30% масс., от около 15% масс., до около 35% масс., от около 15% масс., до около 40% масс., от около 15% масс., до около 45% масс., от около 20% масс., до около 25% масс., от около 20% масс., до около 30% масс., от около 20% масс., до около 35% масс., от около 20% масс., до около 40% масс., от около 20% масс., до около 45% масс., от около 25% масс., до около 30% масс., от около 25% масс., до около 35% масс., от около 25% масс., до около 40% масс., от около 25% масс., до около 45% масс., от около 30% масс до около 35% масс., от около 30% масс., до около 40% масс., от около 30% масс., до около 45% масс., от около 35% масс., до около 40% масс., от около 35% масс до около 45% масс., или от около 40% масс., до около 45% масс состава суспензии покрытия. Концентрация хрома может составлять примерно 5% масс., примерно 7% масс., примерно 10% масс., примерно 12% масс., примерно 15% масс., примерно 20% масс., примерно 25% масс., примерно 30% масс., примерно 35% масс., примерно 40% масс., или примерно 45% масс., состава суспензии покрытия. Концентрация хрома может составлять более примерно 5% масс., примерно 7% масс., примерно 10% масс., примерно 12% масс., примерно 15% масс., примерно 20% масс., примерно 25% масс., примерно 30% масс., примерно 35% масс., примерно 40% масс., или примерно 45% масс., состава суспензии покрытия. Концентрация хрома может составлять менее примерно 45% масс., примерно 40% масс., примерно 35% масс., примерно 30% масс., примерно 25% масс., примерно 20% масс., примерно 15% масс., примерно 12% масс., примерно 10% масс., примерно 7% масс., или примерно 5% масс состава суспензии покрытия. В некоторых вариантах в состав суспензионного покрытия входит хром (Cr), концентрация хрома (Cr) - от примерно 5% до примерно 50% (например, от примерно 10% до примерно 45%, или от примерно 12% до примерно 45%) по массе от состава суспензионного покрытия.

[00270] Легирующему агенту в суспензии можно задать необходимые свойства для диффузии с двумя соседними витками металла (например, 601а и 601b на Фиг. 6). Легирующий агент в суспензии может быть предназначен для частичного переноса по меньшей мере в один из соседних витков металла. Легирующий агент в суспензии может быть предназначен для переноса в два соседних витка металла и сплавления с ними в условиях легирования, включая температуру сплавления (например, металл, диффузионно-легированный при от около 750°С до около 1100°С) и атмосферу сплавления (например, включающую газ-восстановитель, такой как водород).

[00271] В некоторых вариантах, от около 10% масс до около 100% масс., легирующего агента (например, хрома или алюминия) в суспензии может быть предназначено для переноса в два соседних витка металла и сплавления с ними при наличии суспензии между этими двумя витками. В некоторых вариантах речь может идти о диапазоне от около 10% масс., до около 20% масс., от около 10% масс., до около 30% масс., от около 10% масс., до около 40% масс., от около 10% масс., до около 50% масс., от около 10% масс., до около 60% масс., от около 10% масс., до около 70% масс., от около 10% масс., до около 80% масс., от около 10% масс., до около 90% масс., от около 10% масс., до около 100% масс., от около 20% масс., до около 30% масс., от около 20% масс., до около 40% масс., от около 20% масс., до около 50% масс., от около 20% масс., до около 60% масс., от около 20% масс., до около 70% масс., от около 20% масс., до около 80% масс., от около 20% масс., до около 90% масс., от около 20% масс., до около 100% масс., от около 30% масс., до около 40% масс., от около 30% масс., до около 50% масс., от около 30% масс., до около 60% масс., от около 30% масс., до около 70% масс., от около 30% масс., до около 80% масс., от около 30% масс., до около 90% масс., от около 30% масс., до около 100% масс., от около 40% масс., до около 50% масс., от около 40% масс., до около 60% масс., от около 40% масс., до около 70% масс., от около 40% масс., до около 80% масс., от около 40% масс., до около 90% масс., от около 40% масс., до около 100% масс., от около 50% масс., до около 60% масс., от около 50% масс., до около 70% масс., от около 50% масс., до около 80% масс., от около 50% масс., до около 90% масс., от около 50% масс., до около 100% масс., от около 60% масс., до около 70% масс., от около 60% масс., до около 80% масс., от около 60% масс., до около 90% масс., от около 60% масс., до около 100% масс., от около 70% масс., до около 80% масс., от около 70% масс., до около 90% масс., от около 70% масс., до около 100% масс., от около 80% масс., до около 90% масс., от около 80% масс., до около 100% масс., или от около 90% масс., до около 100% масс. В некоторых вариантах примерно 10% масс., примерно 20% масс., примерно 30% масс., примерно 40% масс., примерно 50% масс., примерно 60% масс., примерно 70% масс., примерно 80% масс., примерно 90% масс., или примерно 100% масс., легирующего агента в суспензии может быть предназначено для переноса в два соседних витков металла и сплавления с ними. В некоторых вариантах по меньшей мере около 10% масс., около 20% масс., около 30% масс., около 40% масс., около 50% масс., около 60% масс., около 70% масс., около 80% масс., 90% масс., или около 100% масс., легирующего агента в суспензии может быть предназначено для переноса в два соседних витков металла и сплавления с ними. В некоторых вариантах не более примерно 100% масс., примерно 90% масс., примерно 80% масс., примерно 70% масс., примерно 60% масс., примерно 50% масс., примерно 40% масс., примерно 30% масс., примерно 20% масс., примерно 10% масс., или меньше легирующего агента в суспензии может быть предназначено для переноса в два соседних витков металла и сплавления с ними.

[00272] Суспензионное покрытие может содержать частицы хлорида металла. Соединения хлоридов металла включают соединения, выбранные из группы, состоящей из хлорида магния (MgCl₂), хлорида железа(II) (FeCl₂), хлорида кальция (CaCl₂), хлорида циркония(IV) (ZrCl₄), хлорила титана(IV) (TiCl₄), хлорида ниобия(V) (NbCl₅), хлорида титана(III) (TiCl₃), тетрахлорида кремния (SiCl4), хлорида ванадия(III) (VCl₃), хлорида хрома(III) (CrCl₃), трихлорсилана (SiHCl₃), хлорида марганца(II) (MnCl₂), хлорида хрома(II) (CrCl₂), хлорида кобальта(II) (CoCl₂), хлорида меди(II) (CuCl₂), хлорида никеля(II) (NiCl₂), хлорида ванадия(II) (VCl₂), хлорида аммония (NH₄Cl), хлорида натрия (NaCl), хлорида калия (KCl), оксихлорида висмута (BiOCl), хлоргидроокиси меди, хлоргидроокиси марганца, хлорокиси сурьмы, треххлористого молибдена и их комбинаций.

[00273] Рулон металла, образованный путем сматывания (укладки в витки) подложки с суспензионным покрытием, может обладать такими характеристиками, как внутренний диаметр, внешний диаметр, ширина и/или толщина. На Фиг. 6 приводится пример рулона металла с внутренним диаметром 606, внешним диаметром 607, шириной 608, и толщиной 609.

[00274] В некоторых вариантах средний внутренний диаметр рулона металла может составлять от около 100 миллиметров (мм) до около 700 мм. В некоторых вариантах средний внутренний диаметр рулона металла может составлять от около 100 мм до около 150 мм, от около 100 мм до около 200 мм, от около 100 мм до около 250 мм, от около 100 мм до около 300 мм, от около 100 мм до около 350 мм, от около 100 мм до около 400 мм, от около 100 мм до около 450 мм, от около 100 мм до около 500 мм, от около 100 мм до около 600 мм, от около 100 мм до около 700 мм, от около 150 мм до около 200 мм, от около 150 мм до около 250 мм, от около 150 мм до около 300 мм, от около 150 мм до около 350 мм, от около 150 мм до около 400 мм, от около 150 мм до около 450 мм, от около 150 мм до около 500 мм, от около 150 мм до около 600 мм, от около 150 мм до около 700 мм, от около 200 мм до около 250 мм, от около 200 мм до около 300 мм, от около 200 мм до около 350 мм, от около 200 мм до около 400 мм, от около 200 мм до около 450 мм, от около 200 мм до около 500 мм, от около 200 мм до около 600 мм, от около 200 мм до около 700 мм, от около 250 мм до около 300 мм, от около 250 мм до около 350 мм, от около 250 мм до около 400 мм, от около 250 мм до около 450 мм, от около 250 мм до около 500 мм, от около 250 мм до около 600 мм, от около 250 мм до около 700 мм, от около 300 мм до около 350 мм, от около 300 мм до около 400 мм, от около 300 мм до около 450 мм, от около 300 мм до около 500 мм, от около 300 мм до около 600 мм, от около 300 мм до около 700 мм, от около 350 мм до около 400 мм, от около 350 мм до около 450 мм, от около 350 мм до около 500 мм, от около 350 мм до около 600 мм, от около 350 мм до около 700 мм, от около 400 мм до около 450 мм, от около 400 мм до около 500 мм, от около 400 мм до около 600 мм, от около 400 мм до около 700 мм, от около 450 мм до около 500 мм, от около 450 мм до около 600 мм, от около 450 мм до около 700 мм, от около 500 мм до около 600 мм, от около 500 мм до около 700 мм, или от около 600 мм до около 700 мм. В некоторых вариантах средний внутренний диаметр рулона металла может составлять около 100 мм, около 150 мм, около 200 мм, около 250 мм, около 300 мм, около 350 мм, около 400 мм, около 450 мм, около 500 мм, около 600 мм, или около 700 мм. В некоторых вариантах средний внутренний диаметр рулона металла может составлять по меньшей мере около 100 мм, около 150 мм, около 200 мм, около 250 мм, около 300 мм, около 350 мм, около 400 мм, около 450 мм, около 500 мм, около 600 мм, около 700 мм, или больше. В некоторых вариантах средний внутренний диаметр рулона металла может составлять не более около 700 мм, около 600 мм, около 500 мм, около 450 мм, около 400 мм, около 350 мм, около 300 мм, около 250 мм, около 200 мм, около 150 мм, около 100 мм, или меньше.

[00275] В некоторых вариантах средний внешний диаметр рулона металла может составлять от около 0,5 метров (м) до около 10 м. В некоторых вариантах средний внешний диаметр рулона металла может составлять от около 0,5 м до около 1 м, от около 0,5 м до около 1,5 м, от около 0,5 м до около 2 м, от около 0,5 м до около 2,5 м, от около 0,5 м до около 3 м, от около 0,5 м до около 3,5 м, от около 0,5 м до около 4 м, от около 0,5 м до около 4,5 м, от около 0,5 м до около 5 м, от около 0,5 м до около 7 м, от около 0,5 м до около 10 м, от около 1 м до около 1,5 м, от около 1 м до около 2 м, от около 1 м до около 2,5 м, от около 1 м до около 3 м, от около 1 м до около 3,5 м, от около 1 м до около 4 м, от около 1 м до около 4,5 м, от около 1 м до около 5 м, от около 1 м до около 7 м, от около 1 м до около 10 м, от около 1,5 м до около 2 м, от около 1,5 м до около 2,5 м, от около 1,5 м до около 3 м, от около 1,5 м до около 3,5 м, от около 1,5 м до около 4 м, от около 1,5 м до около 4,5 м, от около 1,5 м до около 5 м, от около 1,5 м до около 7 м, от около 1,5 м до около 10 м, от около 2 м до около 2,5 м, от около 2 м до около 3 м, от около 2 м до около 3,5 м, от около 2 м до около 4 м, от около 2 м до около 4,5 м, от около 2 м до около 5 м, от около 2 м до около 7 м, от около 2 м до около 10 м, от около 2,5 м до около 3 м, от около 2,5 м до около 3,5 м, от около 2,5 м до около 4 м, от около 2,5 м до около 4,5 м, от около 2,5 м до около 5 м, от около 2,5 м до около 7 м, от около 2,5 м до около 10 м, от около 3 м до около 3,5 м, от около 3 м до около 4 м, от около 3 м до около 4,5 м, от около 3 м до около 5 м, от около 3 м до около 7 м, от около 3 м до около 10 м, от около 3,5 м до около 4 м, от около 3,5 м до около 4,5 м, от около 3,5 м до около 5 м, от около 3,5 м до около 7 м, от около 3,5 м до около 10 м, от около 4 м до около 4,5 м, от около 4 м до около 5 м, от около 4 м до около 7 м, от около 4 м до около 10 м, от около 4,5 м до около 5 м, от около 4,5 м до около 7 м, от около 4,5 м до около 10 м, от около 5 м до около 7 м, от около 5 м до около 10 м, или от около 7 м до около 10 м. В некоторых вариантах средний внешний диаметр рулона металла может составлять от около 0,5 м, около 1 м, около 1,5 м, около 2 м, около 2,5 м, около 3 м, около 3,5 м, около 4 м, около 4,5 м, около 5 м, около 7 м, or около 10 м. В некоторых вариантах средний внешний диаметр рулона металла может составлять по меньшей мере около 0,5 м, около 1 м, около 1,5 м, около 2 м, около 2,5 м, около 3 м, около 3,5 м, около 4 м, около 4,5 м, около 5 м, около 7 м, около 10 м или более. В некоторых вариантах средний внешний диаметр рулона металла может составлять не более около 10 м, около 7 м, около 5 м, около 4 м, около 3,5 м, около 3 м, около 2,5 м, около 2 м, около 1,5 м, около 1 м, около 0,5 м, или меньше.

[00276] В некоторых вариантах средняя ширина рулона металла может составлять от примерно 200 миллиметров (м) до примерно 2000 мм. В некоторых вариантах средняя ширина рулона металла может варьироваться от примерно 200 до примерно 400 мм, от примерно 200 мм до примерно 800 мм, от примерно 200 мм до примерно 1000 мм, от примерно 200 мм до примерно 1200 мм, от примерно 200 мм до примерно 1500 мм, от примерно 200 мм до примерно 1700 мм, от примерно 200 мм до примерно 2000 мм, от примерно 400 мм до примерно 800 мм, от примерно 400 мм до примерно 1000 мм, от примерно 400 мм до примерно 1200 мм, от примерно 400 мм до примерно 1500 мм, от примерно 400 мм до примерно 1700 мм, от примерно 400 мм до примерно 2000 мм, от примерно 800 мм до примерно 1000 мм, от примерно 800 мм до примерно 1200 мм, от примерно 800 мм до примерно 1500 мм, от примерно 800 мм до примерно 1700 мм, от примерно 800 мм до примерно 2000 мм, от примерно 1000 мм до примерно 1200 мм, от примерно 1000 мм до примерно 1500 мм, от примерно 1000 мм до примерно 1700 мм, от примерно 1000 мм до примерно 2000 мм, от примерно 1200 мм до примерно 1500 мм, от примерно 1200 мм до примерно 1,700 мм, от примерно 1200 мм до примерно 2000 мм, от примерно 1500 мм до примерно 1700 мм, от примерно 1500 мм до примерно 2000 мм, or от примерно 1700 мм до примерно 2000 мм. В некоторых вариантах средняя ширина рулона металла может составлять примерно 200 мм, примерно 400 мм, примерно 800 мм, примерно 1000 мм, примерно 1200 мм, примерно 1500 мм, примерно 1700 мм, или примерно 2000 мм. В некоторых вариантах средняя ширина рулона металла может составлять по меньшей мере около 200 мм, около 400 мм, около 800 мм, около 1000 мм, около 1200 мм, около 1500 мм, около 1700 мм, около 2000 мм или больше. В некоторых вариантах средняя ширина рулона металла может составлять не более около 400 мм, около 800 мм, около 1000 мм, около 1200 мм, около 1500 мм, около 1700 мм, или около 2000 мм.

[00277] В некоторых вариантах средняя ширина рулона металла может составлять от около 0,001 дюйма (где 1 дюйм = 2,54 сантиметра) до около 10 дюймов. В некоторых вариантах средний ширина рулона металла может варьируется от около 0,001 дюйма до около 0,01 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 1 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 10 дюймов, от около 0,01 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 1 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 10 дюйма, от около 0,1 дюйма до около 1 дюйма, от около 0,1 дюйма до около 10 дюймов, или от около 1 дюйма до около 10 дюймов. В некоторых вариантах средний ширина рулона металла может составлять около 0,001 дюйма, около 0,01 дюйма, около 0,1 дюйма, около 1 дюйма, или около 10 дюйма. В некоторых вариантах средняя ширина рулона металла может составлять по меньшей мере около 0,001 дюйма, около 0,01 дюйма, около 0,1 дюйма, около 1 дюйма, около 10 дюйма или больше. В некоторых вариантах средняя ширина рулона металла может составлять не более примерно 10 дюймов, примерно 1 дюйма, примерно 0,1 дюйма, примерно 0,01 дюйма или меньше.

[00278] Рулон металла может состоять из множества витков металла. Каждый виток металла из множества может иметь определенную толщину (например, среднюю толщину или среднюю расчетную толщину). В некоторых вариантах толщина витка металла (например, среднюю толщину или среднюю расчетную толщину) может составлять от около 0,0005 дюйма (где 1 дюйм=2,54 сантиметра) до около 0,250 дюйма. В некоторых вариантах толщина витка металла может составлять от около 0,0005 дюйма до около 0,25 дюйма. В некоторых вариантах толщина витка металла может варьироваться от около 0,0005 дюйма до около 0,001 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,005 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,01 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,005 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,01 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,01 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,1 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,1 дюйма до около 0,25 дюйма, or от около 0,2 дюйма до около 0,25 дюйма. В некоторых вариантах толщина витка металла может составлять около 0,0005 дюйма, около 0,001 дюйма, около 0,005 дюйма, около 0,01 дюйма, около 0,05 дюйма, около 0,1 дюйма, около 0,2 дюйма, or около 0,25 дюйма. В некоторых вариантах толщина витка металла может составлять по меньшей мере около 0,0005 дюйма, около 0,001 дюйма, около 0,005 дюйма, около 0,01 дюйма, около 0,05 дюйма, около 0,1 дюйма, около 0,2 дюйма, около 0,25 дюйма или больше. В некоторых вариантах толщина витка металла может составлять не более 0,25 дюйма, около 0,2 дюйма, около 0,1 дюйма, около 0,05 дюйма, около 0,01 дюйма, около 0,005 дюйма, около 0,001 дюйма, около 0,0005 дюйма или меньше. Последующая обработка

[00279] Рулон из диффузионно-легированного металла, сформированный посредством отжига легирующего агента с металлом подложки в рулоне металла, можно размотать (имеется в виду, например, развертка, выравнивание или правка) по процедуре развертывания рулона из диффузионно-легированного металла.

[00280] На подложке после отжига может остаться осадок. Некоторые компоненты в рулоне диффузионно-легированного металла могут быть поглощены или удалены (например, осесть на стенках ретортной печи), или же концентрация некоторых компонентов может снизиться за счет их диффузии на / в подложку. Однако после отжига на подложке может оставаться другой осадок в виде, например, порошка. Осадок может содержать инертный материал из диффузионно-легированного слоя. Осадок можно удалить перед дальнейшей обработкой. Можно использовать продувку газом HCl, чтобы остановить реакцию. Продувка газом HCl может обеспечить формирование плоского профиля. В некоторых вариантах множество спеченных частиц (например, частиц с поверхностным спеканием) может оставаться на поверхности металлического диффузионного слоя(ев). Любые осадки (например, порошок или спеченные частицы), образовавшиеся во время и после отжига, могут быть удалены с помощью механической обработки (например, полировки). Для полировки поверхности металлического диффузионного слоя(ев) (или поверхностного слоя) может применяться химическая обработка.

Металлический материал и связанные с ним методики

[00281] В настоящей публикации рассматривается металлический материал (например, диффузионно-легированный металл), состоящий из, кроме прочего, диффузионный слой металлов, металлургически связанный с внутренним (срединным) слоем (или подложкой). Металлический диффузионный слой может содержать границу области диффузии и внутренний (срединный) слой. Металлический материал может дополнительно содержать поверхностный слой, металлургически связанный с внутренним (срединным) слоем через металлический диффузионный слой. Металлический диффузионный слой может быть сформирован посредством способов, описанных в данном документе для формирования рулона из диффузионно-легированного металла. Граница области диффузии может формироваться в непосредственной близости от него и внутреннего (срединного) слоя (или подложки). Металлический материал можно охарактеризовать путем измерения или тестирования множества свойств материала. В некоторых вариантах можно дать характеристику пределу текучести, пределу прочности при растяжении и относительному удлинение, значению r или значению n металлического материала. В некоторых вариантах по меньшей мере одно, два, три, четыре или по меньшей мере пять из этих свойств можно использовать для характеристики металлического материала. В некоторых вариантах металлический материал может характеризоваться, по крайней мере, пределом прочности при растяжении, значением r или и тем, и другим.

[00282] Набор свойств металлического материала (например, диффузионно-легированного металла) после отжига может быть измерен. Эти свойства могут включать, например, химический состав, предел текучести, прочность при растяжении (например, предел прочности при растяжении), относительное удлинение, значение n и/или значение r.

[00283] После отжига металлического диффузионного слоя для металлургического соединения с срединным слоем (или подложкой) срединный слой (или подложка) может иметь измеримый размер зерна. Размер зерна может быть измерен и зарегистрирован в соответствии со стандартом Американского общества Международной ассоциации по испытаниям и материалам (ASTM). Размер зерна подложки может составлять приблизительно ASTM 000, 00, 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, или 30. Размер зерна подложки (или срединного слоя) может составлять более, чем около ASTM 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, 30 или больше. Размер зерна подложки (или срединного слоя) может составлять не более, чем 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 00, или 000 и меньше. В некоторых случаях размер зерна подложки может варьироваться от около ASTM 000 до около ASTM 30, от около ASTM 5 до около ASTM 16, от около ASTM 6 до около ASTM 14, либо от около ASTM 8 до около ASTM 12. Размер зерна подложки может составлять от около ASTM 7 до ASTM 9. Размер зерна подложки может составлять ASTM 7. Используя способы, описанные в настоящем документе, можно сформировать металлический материал толщиной более 50 микрометров (мкм) (где 1 микрометр = 10^-6 метров), сохраняя при этом мелкие зерна (размер зерна >7 ASTM) в подложке (или срединном слое). Разработанные и представленные выше марки могут отличаться от стандартных. Эти марки могут быть полезны для высокотемпературного отжига или высокотемпературных применений, не относящихся к процессам металлизации.

[00284] Металлический диффузионный слой в металлическом материале может содержать зерна цилиндрической формы. Процент объема зерен цилиндрической формы по отношению к объему металлического диффузионного слоя (об. %) можно определить с помощью микроскопии (например, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) или оптической микроскопии (ОМ)). В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 80% по объему (об. %) металлического диффузионного слоя могут представлять зерна цилиндрической формы. В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 85% по объему (об. %) металлического диффузионного слоя могут представлять зерна цилиндрической формы. В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 90% по объему (об. %) металлического диффузионного слоя могут представлять зерна цилиндрической формы. В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 95% по объему (об. %) металлического диффузионного слоя могут представлять зерна цилиндрической формы. В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 99% по объему (об. %) металлического диффузионного слоя могут представлять зерна цилиндрической формы. В некоторых вариантах об. % зерен цилиндрической формы, описанный в настоящем документе, в металлическом диффузионном слое может иметь температуру от примерно 1 градуса Цельсия (°С) до примерно 50°С. В некоторых вариантах об. % зерен цилиндрической формы, описанный в настоящем документе, в металлическом диффузионном слое может иметь температуру, варьирующуюся от около 5°С до около 45°С, от около 10°С до около 40°С, от около 15°С до около 35°С, или от около 20°С до около 30°С.

[00285] Срединный слой (или подложка) в металлическом материале может содержать равноосные зерна. Размер равноосных зерен в срединном слое и/или процент объема равноосных зерен по отношению к объему срединного слоя (или подложки) (об. %) можно определить с помощью микроскопии (например, сканирующей электронной микроскопии (см. СЭМ) или оптической микроскопии (ОМ)). В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 80% по объему (об. %) срединного слоя могут представлять равноосные зерна. В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 85% по объему (об. %) срединного слоя могут представлять равноосные зерна. В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 90% по объему (об. %) срединного слоя могут представлять равноосные зерна. В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 95% по объему (об. %) срединного слоя могут представлять равноосные зерна. В некоторых вариантах по меньшей мере примерно 99% по объему (об. %) срединного слоя могут представлять равноосные зерна. В некоторых вариантах процент по объему (об. %) равноосных зерен в срединном слое может быть определен при температуре от примерно 1 градуса Цельсия (°С) до примерно 50°С. В некоторых вариантах процент по объему (об. %) равноосных зерен в срединном слое, как описано в настоящем документе, может иметь температуру от около 750°С до около 1100°С, от около 800°С до около 1050°С, от около 850°С до около 1000°С, или от около 900°С до около 950°С. Равноосные зерна в срединном слое, определенные с использованием методов и условий, описанных в настоящем документе, могут иметь средний размер зерна Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM), не более приблизительно ASTM 7, ASTM 6, ASTM 5, ASTM 4, ASTM 3, ASTM 2, ASTM 1, ASTM 0, ASTM 00 или ASTM 000.

[00286] Металлический диффузионный слой может включать границу области диффузии. Зерна цилиндрической форы в металлическом диффузионном слое могут быть ориентированы относительно границы области диффузии. Ориентацию зерен цилиндрической формы в металлическом диффузионном слое можно определить с помощью микроскопии (например, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) или оптической микроскопии (ОМ)). Зерна цилиндрической формы в металлическом диффузионном слое могут быть ориентированы главным образом перпендикулярно или главным образом нормально по отношению к границе области диффузии. Зерна цилиндрической формы в металлическом диффузионном слое могут быть ориентированы относительно границы области диффузии под углом от примерно 80 градусов (°) до примерно 100°. В некоторых вариантах зерна цилиндрической формы в металлическом диффузионном слое могут быть ориентированы относительно границы области диффузии под углом от примерно 85° до примерно 95°, от примерно 87° до примерно 93°, от примерно 89° до примерно 91°. В некоторых вариантах зерна цилиндрической формы в металлическом диффузионном слое могут быть ориентированы относительно границы области диффузии под углом около 90° (или перпендикулярно). В некоторых случаях зерна цилиндрической формы могут иметь ориентацию относительно друг друга, например, первое цилиндрическое зерно может быть ориентировано относительно второго под углом 10° или меньше. В некоторых вариантах разница между ориентацией(ями) двух зерен цилиндрической формы может составлять не более 10°, 9°, 8°, 7°, 6°, 5°, 4°, 3°, 2°, 1° или меньше.

[00287] Зерна цилиндрической формы в металлическом диффузионном слое могут быть ферритными при определенной температуре. В некоторых вариантах зерна цилиндрической формы в металлическом диффузионном слое могут быть ферритными при температуре от около 1 градуса Цельсия (°С) до около 50°С. В некоторых вариантах зерна цилиндрической формы в металлическом диффузионном слое могут быть ферритными при температуре от около 5°С до около 45°С, от около 10°С до около 40°С, от около 15°С до около 35°С, или от около 20°С до около 30°С. В некоторых вариантах зерна цилиндрической формы могут быть ферритными при температуре от около 750 градусов Цельсия (°С) до около 1100°С. В некоторых вариантах зерна цилиндрической формы могут быть ферритными при температуре от около 800°С до около 1050°С, от около 850°С до около 1000°С, или от около 900°С до около 950°С.

[00288] Равноосное зерно в металлическом материале (например, в срединном слое) может иметь размер зерна (например, среднюю длину зерна или среднюю ширину зерна), который можно определить с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) или оптической микроскопии (ОМ). В некоторых вариантах размер равноосных зерен может составлять от 2 микрометров (мкм) (где 1 микрометр=10^-6 метров) до приблизительно 200 мкм. В некоторых вариантах размер равноосных зерен может варьироваться от около 2 мкм до около 10 мкм, от около 2 мкм до около 20 мкм, от около 2 мкм до около 50 мкм, от около 2 мкм до около 100 мкм, от около 2 мкм до около 150 мкм, от около 2 мкм до около 200 мкм, от около 10 мкм до около 20 мкм, от около 10 мкм до около 50 мкм, от около 10 мкм до около 100 мкм, от около 10 мкм до около 150 мкм, от около 10 мкм до около 200 мкм, от около 20 мкм до около 50 мкм, от около 20 мкм до около 100 мкм, от около 20 мкм до около 150 мкм, от около 20 мкм до около 200 мкм, от около 50 мкм до около 100 мкм, от около 50 мкм до около 150 мкм, от около 50 мкм до около 200 мкм, от около 100 мкм до около 150 мкм, от около 100 мкм до около 200 мкм, or от около 150 мкм до около 200 мкм. В некоторых вариантах размер равноосных зерен может составлять около 2 мкм, около 10 мкм, около 20 мкм, около 50 мкм, около 100 мкм, около 150 мкм, или около 200 мкм. В некоторых вариантах размер равноосных зерен может составлять по меньшей мере около 2 мкм, около 10 мкм, около 20 мкм, около 50 мкм, около 100 мкм, около 150 мкм, или около 200 мкм и более. В некоторых вариантах размер равноосных зерен может составлять не более около 200 мкм, около 150 мкм, около 100 мкм, около 50 мкм, около 20 мкм, около 10 мкм, около 2 мкм или меньше.

[00289] В некоторых вариантах равноосные зерна во внутреннем (срединном) слое (или подложке) могут иметь любую произвольную ориентацию. В некоторых вариантах равноосные зерна во внутреннем (срединном) слое (или подложке) могут не иметь предпочтительной ориентации. Ориентацию равноосных зерен во внутреннем (срединном) слое (или подложке) можно определить с помощью микроскопии (например, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) или оптической микроскопии (ОМ)).

[00290] Равноосные зерна во внутреннем (срединном) слое (или подложке) могут быть ферритными при температуре от примерно 1 градуса Цельсия (°С) до приблизительно 50°С. В некоторых вариантах равноосные зерна во внутреннем (срединном) слое (или подложке) могут быть ферритными при температуре от примерно 5°С до приблизительно 45°С, от примерно 10°С до приблизительно 40°С, от примерно 15°С до приблизительно 35°С, или от примерно 20°С до приблизительно 30°с.

[00291] В некоторых случаях равноосные зерна во внутреннем (срединном) слое (или подложке) могут быть аустенитными при температуре от примерно 750 градусов Цельсия (°С) до примерно 1100°С. В некоторых вариантах равноосные зерна во внутреннем (срединном) слое (или подложке) могут быть аустенитными при температуре от примерно 800°С до примерно 1050°С, от примерно 850°С до примерно 1000°С или от примерно 900°С до примерно 950°С

[00292] Металлический материал может содержать поверхностный слой, металлургически связанный с внутренним (срединным) слоем через металлический диффузионный слой. Поверхностный слой может (необязательно) содержать хром (Cr) в концентрации, определяемой в процентах по массе (мас. %) с помощью энергодисперсионного микроанализа на растровом электронном микроскопе (SEM-EDS), рентгеновской флуоресценции (РФА) или масс-спектрометрии тлеющего разряда (GDMS). В некоторых вариантах концентрация хрома в поверхностном слое может составлять от около 20 мас. % до около 45 мас. %. В некоторых вариантах концентрация хрома в поверхностном слое может составлять от около 30 мас. % до около 45 мас. %. В некоторых вариантах концентрация хрома в поверхностном слое может составлять от около 20 мас. % до около 25 мас. %, от около 20 мас. % до около 30 мас. %, от около 20 мас. % до около 35 мас. %, от около 20 мас. % до около 40 мас. %, от около 20 мас. % до около 45 мас. %, от около 25 мас. % до около 30 мас. %, от около 25 мас. % до около 35 мас. %, от около 25 мас. % до около 40 мас. %, от около 25 мас. % до около 45 мас. %, от около 30 мас. % до около 35 мас. %, от около 30 мас. % до около 40 мас. %, от около 30 мас. % до около 45 мас. %, от около 35 мас. % до около 40 мас. %, от около 35 мас. % до около 45 мас. %, or от около 40 мас. % до около 45 мас. %. В некоторых вариантах концентрация хрома в поверхностном слое может составлять около 20 мас. %, около 25 мас. %, около 30 мас. %, около 35 мас. %, около 40 мас. %, или около 45 мас. %. В некоторых вариантах концентрация хрома в поверхностном слое может составлять по меньшей мере примерно 20 мас. %, примерно 25 мас. %, примерно 30 мас. %, примерно 35 мас. %, примерно 40 мас. %, примерно 45 мас. % или больше. В некоторых вариантах концентрация хрома в поверхностном слое может составлять не более около 45 мас. %, 40 мас. %, 35 мас. %, 30 мас. %, 25 мас. %, 20 мас. % или меньше.

[00293] Концентрация хрома в поверхностном слое может варьироваться по всей поверхности поверхностного слоя. В некоторых вариантах концентрация хрома может варьироваться по всей поверхности поверхностного слоя менее чем примерно на 10%. В некоторых вариантах концентрация хрома может варьироваться по всей поверхности поверхностного слоя менее чем примерно на 5%. В некоторых вариантах концентрация хрома может варьироваться по всей поверхности поверхностного слоя менее чем примерно на 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, или меньше.

[00294] Металлический диффузионный слой в металлическом материале может содержать хром в концентрации, определяемой в процентах по массе (мас. %) с помощью энергодисперсионного микроанализа на растровом электронном микроскопе (SEM-EDS), рентгеновской флуоресценции (РФА) или масс-спектрометрии тлеющего разряда (GDMS). В некоторых вариантах концентрация хрома в металлическом диффузионном слое может составлять от примерно 12 мас. % до примерно 45 мас. %. В некоторых вариантах концентрация хрома в металлическом диффузионном слое может составлять от около 12 мас. % до около 15 мас. %, от около 12 мас. % до около 20 мас. %, от около 12 мас. % до около 25 мас. %, от около 12 мас. % до около 30 мас. %, от около 12 мас. % до около 35 мас. %, от около 12 мас. % до около 40 мас. %, от около 12 мас. % до около 45 мас. %, от около 15 мас. % до около 20 мас. %, от около 15 мас. % до около 25 мас. %, от около 15 мас. % до около 30 мас. %, от около 15 мас. % до около 35 мас. %, от около 15 мас. % до около 40 мас. %, от около 15 мас. % до около 45 мас. %, от около 20 мас. % до около 25 мас. %, от около 20 мас. % до около 30 мас. %, от около 20 мас. % до около 35 мас. %, от около 20 мас. % до около 40 мас. %, от около 20 мас. % до около 45 мас. %, от около 25 мас. % до около 30 мас. %, от около 25 мас. % до около 35 мас. %, от около 25 мас. % до около 40 мас. %, от около 25 мас. % до около 45 мас. %, от около 30 мас. % до около 35 мас. %, от около 30 мас. % до около 40 мас. %, от около 30 мас. % до около 45 мас. %, от около 35 мас. % до около 40 мас. %, от около 35 мас. % до около 45 мас. %, or от около 40 мас. % до около 45 мас. %. В некоторых вариантах концентрация хрома в металлическом диффузионном слое может составлять около 12 мас. %, около 15 мас. %, 20 мас. %, около 25 мас. %, около 30 мас. %, около 35 мас. %, около 40 мас. %, или около 45 мас. %. В некоторых вариантах концентрация хрома в металлическом диффузионном слое может составлять по меньшей мере примерно 12 мас. %, примерно 15 мас. %, 20 мас. %, примерно 25 мас. %, примерно 30 мас. %, примерно 35 мас. %, примерно 40 мас. %, примерно 45 мас. % или больше. В некоторых вариантах концентрация хрома в металлическом диффузионном слое может составлять не более приблизительно 45 мас. %, 40 мас. %, 35 мас. %, 30 мас. %, 25 мас. %, 20 мас. %, 15 мас. %, 12 мас. %, или меньше.

[00295] Концентрация хрома в металлическом диффузионном слое может изменяться в направлении от поверхностного слоя к границе области диффузии. В некоторых вариантах концентрация хрома в металлическом диффузионном слое может изменяться в направлении от поверхностного слоя к границе области диффузии менее чем примерно на 5%. В некоторых вариантах концентрация хрома в металлическом диффузионном слое может изменяться в направлении от поверхностного слоя к границе области диффузии менее чем примерно на 4%, 3%, 2%, 1%, или меньше.

[00296] Металлический материал может иметь потенциал возникновения точечной коррозии, измеряемый путем подачи тока на металлический материал. Потенциал возникновения точечной коррозии может соотноситься с минимальным положительным током и/или напряжением, при котором на поверхностном слое металлического материала образуются или растут очаги точечной коррозии. Это может быть электрохимический потенциал в данной среде, выше которого на поверхностном слое может образоваться коррозионная язва. Потенциал точечной коррозии металлического материала можно определить в соответствии со стандартным методом Американского общества испытаний и материалов (ASTM) (например, G61). Коррозионная язва может быть представлена формой чрезвычайно локальной коррозии, которая может привести к образованию небольших отверстий в металле. В некоторых вариантах металлический материал может иметь потенциал точечной коррозии от около 50 мВ до около 800 мВ. В некоторых вариантах металлический материал может иметь потенциал точечной коррозии от около 50 мВ до около 100 мВ, от около 50 мВ до около 150 мВ, от около 50 мВ до около 200 мВ, от около 50 мВ до около 250 мВ, от около 50 мВ до около 300 мВ, от около 50 мВ до около 350 мВ, от около 50 мВ до около 400 мВ, от около 50 мВ до около 500 мВ, от около 50 мВ до около 600 мВ, от около 50 мВ до около 700 мВ, от около 50 мВ до около 800 мВ, от около 100 мВ до около 150 мВ, от около 100 мВ до около 200 мВ, от около 100 мВ до около 250 мВ, от около 100 мВ до около 300 мВ, от около 100 мВ до около 350 мВ, от около 100 мВ до около 400 мВ, от около 100 мВ до около 500 мВ, от около 100 мВ до около 600 мВ, от около 100 мВ до около 700 мВ, от около 100 мВ до около 800 мВ, от около 150 мВ до около 200 мВ, от около 150 мВ до около 250 мВ, от около 150 мВ до около 300 мВ, от около 150 мВ до около 350 мВ, от около 150 мВ до около 400 мВ, от около 150 мВ до около 500 мВ, от около 150 мВ до около 600 мВ, от около 150 мВ до около 700 мВ, от около 150 мВ до около 800 мВ, от около 200 мВ до около 250 мВ, от около 200 мВ до около 300 мВ, от около 200 мВ до около 350 мВ, от около 200 мВ до около 400 мВ, от около 200 мВ до около 500 мВ, от около 200 мВ до около 600 мВ, от около 200 мВ до около 700 мВ, от около 200 мВ до около 800 мВ, от около 250 мВ до около 300 мВ, от около 250 мВ до около 350 мВ, от около 250 мВ до около 400 мВ, от около 250 мВ до около 500 мВ, от около 250 мВ до около 600 мВ, от около 250 мВ до около 700 мВ, от около 250 мВ до около 800 мВ, от около 300 мВ до около 350 мВ, от около 300 мВ до около 400 мВ, от около 300 мВ до около 500 мВ, от около 300 мВ до около 600 мВ, от около 300 мВ до около 700 мВ, от около 300 мВ до около 800 мВ, от около 350 мВ до около 400 мВ, от около 350 мВ до около 500 мВ, от около 350 мВ до около 600 мВ, от около 350 мВ до около 700 мВ, от около 350 мВ до около 800 мВ, от около 400 мВ до около 500 мВ, от около 400 мВ до около 600 мВ, от около 400 мВ до около 700 мВ, от около 400 мВ до около 800 мВ, от около 500 мВ до около 600 мВ, от около 500 мВ до около 700 мВ, от около 500 мВ до около 800 мВ, от около 600 мВ до около 700 мВ, от около 600 мВ до около 800 мВ, или от около 700 мВ до около 800 мВ. В некоторых вариантах потенциал точечной коррозии металлического материала может составлять примерно 50 мВ, примерно 100 мВ, примерно 150 мВ, примерно 200 мВ, примерно 250 мВ, примерно 300 мВ, примерно 350 мВ, примерно 400 мВ, примерно 500 мВ, примерно 600 мВ, примерно 700 мВ, или примерно 800 мВ. В некоторых вариантах потенциал точечной коррозии металлического материала может составлять по меньшей мере около 50 мВ, около 100 мВ, около 150 мВ, около 200 мВ, около 250 мВ, около 300 мВ, около 350 мВ, около 400 мВ, около 500 мВ, около 600 мВ, около 700 мВ, около 800 мВ или больше. В некоторых вариантах потенциал точечной коррозии металлического материала может составлять не более около 800 мВ, около 700 мВ, около 600 мВ, около 500 мВ, около 400 мВ, около 350 мВ, около 300 мВ, около 250 мВ, около 200 мВ, около 150 мВ, около 100 мВ, около 50 мВ или меньше.

[00297] Толщина металлического материала, содержащего внутренний (срединный) слой (или подложку), диффузионный слой и/или поверхностный слой, как описано в настоящем документе, (например, средняя толщина или средняя расчетная толщина) может составлять, от примерно 0,0005 дюйма (где 1 дюйм=2,54 сантиметров) до примерно 0,250 дюйма. В некоторых вариантах толщина металлического материала может составлять от около 0,0005 дюйма до около 0,25 дюйма. В некоторых вариантах толщина металлического материала может составлять от около 0,0005 дюйма до около 0,001 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,005 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,01 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,0005 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,005 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,01 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,001 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,01 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,005 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,01 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,25 дюйма, от около 0,1 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,1 дюйма до около 0,25 дюйма, или от около 0,2 дюйма до около 0,25 дюйма. В некоторых вариантах толщина металлического материала может составлять около 0,0005 дюйма, около 0,001 дюйма, около 0,005 дюйма, около 0,01 дюйма, около 0,05 дюйма, около 0,1 дюйма, около 0,2 дюйма, или около 0,25 дюйма. В некоторых вариантах толщина металлического материала может составлять по меньшей мере около 0,0005 дюйма, около 0,001 дюйма, около 0,005 дюйма, около 0,01 дюйма, около 0,05 дюйма, около 0,1 дюйма, около 0,2 дюйма, около 0,25 дюйма или больше. В некоторых вариантах толщина металлического материала может составлять не более примерно 0,25 дюйма, примерно 0,2 дюйма, примерно 0,1 дюйма, примерно 0,05 дюйма, примерно 0,01 дюйма, примерно 0,005 дюйма, примерно 0,001 дюйма, примерно 0,0005 дюйма или меньше.

[00298] Толщина металлического диффузионного слоя может составлять от около 50 микрометров (мкм) (где 1 микрометр=10^-6 метров) до около 100 мкм. В некоторых вариантах толщина диффузионного слоя может составлять от около 50 мкм до около 100 мкм. В некоторых вариантах толщина диффузионного слоя может составлять от около 50 мкм до около 55 мкм, от около 50 мкм до около 60 мкм, от около 50 мкм до около 65 мкм, от около 50 мкм до около 70 мкм, от около 50 мкм до около 75 мкм, от около 50 мкм до около 80 мкм, от около 50 мкм до около 85 мкм, от около 50 мкм до около 90 мкм, от около 50 мкм до около 95 мкм, от около 50 мкм до около 100 мкм, от около 55 мкм до около 60 мкм, от около 55 мкм до около 65 мкм, от около 55 мкм до около 70 мкм, от около 55 мкм до около 75 мкм, от около 55 мкм до около 80 мкм, от около 55 мкм до около 85 мкм, от около 55 мкм до около 90 мкм, от около 55 мкм до около 95 мкм, от около 55 мкм до около 100 мкм, от около 60 мкм до около 65 мкм, от около 60 мкм до около 70 мкм, от около 60 мкм до около 75 мкм, от около 60 мкм до около 80 мкм, от около 60 мкм до около 85 мкм, от около 60 мкм до около 90 мкм, от около 60 мкм до около 95 мкм, от около 60 мкм до около 100 мкм, от около 65 мкм до около 70 мкм, от около 65 мкм до около 75 мкм, от около 65 мкм до около 80 мкм, от около 65 мкм до около 85 мкм, от около 65 мкм до около 90 мкм, от около 65 мкм до около 95 мкм, от около 65 мкм до около 100 мкм, от около 70 мкм до около 75 мкм, от около 70 мкм до около 80 мкм, от около 70 мкм до около 85 мкм, от около 70 мкм до около 90 мкм, от около 70 мкм до около 95 мкм, от около 70 мкм до около 100 мкм, от около 75 мкм до около 80 мкм, от около 75 мкм до около 85 мкм, от около 75 мкм до около 90 мкм, от около 75 мкм до около 95 мкм, от около 75 мкм до около 100 мкм, от около 80 мкм до около 85 мкм, от около 80 мкм до около 90 мкм, от около 80 мкм до около 95 мкм, от около 80 мкм до около 100 мкм, от около 85 мкм до около 90 мкм, от около 85 мкм до около 95 мкм, от около 85 мкм до около 100 мкм, от около 90 мкм до около 95 мкм, от около 90 мкм до около 100 мкм, или от около 95 мкм до около 100 мкм. В некоторых вариантах толщина диффузионного слоя может составлять примерно 50 мкм, примерно 55 мкм, примерно 60 мкм, примерно 65 мкм, примерно 70 мкм, примерно 75 мкм, примерно 80 мкм, примерно 85 мкм, примерно 90 мкм, примерно 95 мкм, или примерно 100 мкм. В некоторых вариантах толщина диффузионного слоя может составлять по меньшей мере около 50 мкм, около 55 мкм, около 60 мкм, около 65 мкм, около 70 мкм, около 75 мкм, около 80 мкм, около 85 мкм, около 90 мкм, около 95 мкм, около 100 мкм или больше. В некоторых вариантах толщина диффузионного слоя может составлять не более примерно 100 мкм, примерно 95 мкм, примерно 90 мкм, примерно 85 мкм, примерно 80 мкм, примерно 75 мкм, примерно 70 мкм, примерно 65 мкм, примерно 60 мкм, примерно 55 мкм, примерно 50 мкм, или меньше.

[00299] В некоторых вариантах отношение толщины металлического диффузионного слоя к толщине металлического материала может составлять от примерно 70:500 до примерно 70:3000, В некоторых вариантах соотношение этих толщин может составлять от примерно 70:500 до примерно 70:2500, например, от около 70:500 до около 70:2200.

[00300] Металлический материал может представлять собой металлический лист. Металлический лист может иметь заданную ширину (например, среднюю ширину), длину (например, среднюю длину) и толщину. В некоторых вариантах ширина металлического листа (например, средняя ширина) может составлять от около 1 дюйма (где 1 дюйм = 2,54 сантиметров) до около 100 дюймов. В некоторых вариантах ширина металлического листа (например, средняя ширина) может составлять от около 1 дюйма до около 5 дюймов, от около 1 дюйма до около 10 дюймов, от около 1 дюйма до около 20 дюймов, от около 1 дюйма до около 30 дюймов, от около 1 дюйма до около 40 дюймов, от около 1 дюйма до около 50 дюймов, от около 1 дюйма до около 60 дюймов, от около 1 дюйма до около 70 дюймов, от около 1 дюйма до около 80 дюймов, от около 1 дюйма до около 90 дюймов, от около 1 дюйма до около 100 дюймов, от около 5 дюймов до около 10 дюймов, от около 5 дюймов до около 20 дюймов, от около 5 дюймов до около 30 дюймов, от около 5 дюймов до около 40 дюймов, от около 5 дюймов до около 50 дюймов, от около 5 дюймов до около 60 дюймов, от около 5 дюймов до около 70 дюймов, от около 5 дюймов до около 80 дюймов, от около 5 дюймов до около 90 дюймов, от около 5 дюймов до около 100 дюймов, от около 10 дюймов до около 20 дюймов, от около 10 дюймов до около 30 дюймов, от около 10 дюймов до около 40 дюймов, от около 10 дюймов до около 50 дюймов, от около 10 дюймов до около 60 дюймов, от около 10 дюймов до около 70 дюймов, от около 10 дюймов до около 80 дюймов, от около 10 дюймов до около 90 дюймов, от около 10 дюймов до около 100 дюймов, от около 20 дюймов до около 30 дюймов, от около 20 дюймов до около 40 дюймов, от около 20 дюймов до около 50 дюймов, от около 20 дюймов до около 60 дюймов, от около 20 дюймов до около 70 дюймов, от около 20 дюймов до около 80 дюймов, от около 20 дюймов до около 90 дюймов, от около 20 дюймов до около 100 дюймов, от около 30 дюймов до около 40 дюймов, от около 30 дюймов до около 50 дюймов, от около 30 дюймов до около 60 дюймов, от около 30 дюймов до около 70 дюймов, от около 30 дюймов до около 80 дюймов, от около 30 дюймов до около 90 дюймов, от около 30 дюймов до около 100 дюймов, от около 40 дюймов до около 50 дюймов, от около 40 дюймов до около 60 дюймов, от около 40 дюймов до около 70 дюймов, от около 40 дюймов до около 80 дюймов, от около 40 дюймов до около 90 дюймов, от около 40 дюймов до около 100 дюймов, от около 50 дюймов до около 60 дюймов, от около 50 дюймов до около 70 дюймов, от около 50 дюймов до около 80 дюймов, от около 50 дюймов до около 90 дюймов, от около 50 дюймов до около 100 дюймов, от около 60 дюймов до около 70 дюймов, от около 60 дюймов до около 80 дюймов, от около 60 дюймов до около 90 дюймов, от около 60 дюймов до около 100 дюймов, от около 70 дюймов до около 80 дюймов, от около 70 дюймов до около 90 дюймов, от около 70 дюймов до около 100 дюймов, от около 80 дюймов до около 90 дюймов, от около 80 дюймов до около 100 дюймов, или от около 90 дюймов до около 100 дюймов. В некоторых вариантах ширина металлического листа (например, средняя ширина) может составлять примерно 1 дюйм, примерно 5 дюймов, примерно 10 дюймов, примерно 20 дюймов, примерно 30 дюймов, примерно 40 дюймов, примерно 50 дюймов, примерно 60 дюймов, примерно 70 дюймов, примерно 80 дюймов, примерно 90 дюймов, или примерно 100 дюймов. В некоторых вариантах ширина металлического листа (например, средняя ширина) может составлять по меньшей мере примерно 1 дюйм, примерно 5 дюймов, примерно 10 дюймов, примерно 20 дюймов, примерно 30 дюймов, примерно 40 дюймов, примерно 50 дюймов, примерно 60 дюймов, примерно 70 дюймов, примерно 80 дюймов, примерно 90 дюймов, примерно 100 дюймов или больше. В некоторых вариантах ширина металлического листа (например, средняя ширина) может составлять не более примерно 100 дюймов, примерно 90 дюймов, примерно 80 дюймов, примерно 70 дюймов, примерно 60 дюймов, примерно 50 дюймов, примерно 40 дюймов, примерно 30 дюймов, примерно 20 дюймов, примерно 10 дюймов, примерно 5 дюймов, примерно 1 дюйма или меньше.

[00301] В некоторых вариантах длина металлического листа (например, средняя длина) может составлять от около 500 футов (где 1 фут = 0,3048 метра) до около 20000 футов. В некоторых вариантах длина металлического листа (например, средняя длина) может составлять от 500 футов до около 1000 футов, от около 500 футов до около 5000 футов, от около 500 футов до около 10000 футов, от около 500 футов до около 15000 футов, от около 500 футов до около 20000 футов, от около 1000 футов до около 5000 футов, от около 1000 футов до около 10000 футов, от около 1000 футов до около 15000 футов, от около 1000 футов до около 20000 футов, от около 5000 футов до около 10000 футов, от около 5000 футов до около 15000 футов, от около 5000 футов до около 20000 футов, от около 10000 футов до около 15000 футов, от около 10000 футов до около 20000 футов, or от около 15000 футов до около 20000 футов. В некоторых вариантах длина металлического листа (например, средняя длина) может составлять около 500 футов, около 1000 футов, около 5000 футов, около 10000 футов, около 15000 футов, или около 20000 футов. В некоторых вариантах длина металлического листа (например, средняя длина) может составлять по меньшей мере около 500 футов, около 1000 футов, около 5000 футов, около 10000 футов, около 15000 футов, около 20000 футов или больше. В некоторых вариантах длина металлического листа (например, средняя длина) может составлять не более около 20000 футов, около 15000 футов, около 10000 футов, около 5000 футов, около 1000 футов, около 500 футов, или меньше.

[00302] Металлический материал может включать поверхностный слой, содержащий карбид (например, карбид хрома). Концентрация карбида в поверхностном слое может составлять около 0,01 процента по массе (мас. %). В некоторых вариантах концентрация карбида в поверхностном слое может составлять не более приблизительно 0,01 мас. %. В некоторых вариантах концентрация карбида в поверхностном слое может составлять не более приблизительно 0,01 мас. %, не более приблизительно 0,0005 мас. %, или не более приблизительно 0,0001 мас. %.

[00303] Металлический материал может включать металлический диффузионный слой (например, промежутки между зернами металлического диффузионного слоя), содержащий карбид (например, карбид хрома). Концентрация карбида в металлическом диффузионном слое может составлять примерно 0,1 процента по массе (мас. %). В некоторых вариантах концентрация карбида в металлическом диффузионном слое может составлять не более около 0,1 мас. %. В некоторых вариантах концентрация карбида в металлическом диффузионном слое может составлять не более около 0,1 мас. %, не более около 0,0005 мас. %, или не более около 0,0001 мас. %.

[00304] Элементарные частицы в суспензии могут снизить температуру перехода аустенита в феррит. Элементарные частицы в подложке могут снизить температуру перехода аустенита в феррит. Элементарные частицы могут существенно не изменить температуру перехода аустенита в феррит. В некоторых случаях элементарные частицы могут повышать температуру перехода аустенита в феррит. Элементарными частицами, которые могут снизить температуру перехода аустенита в феррит, могут быть марганец, азот, медь или золото.

[00305] Можно измерить размер аустенитного и ферритного зерен. Отношение размера аустенитного зерна к размеру ферритного зерна может быть более примерно 0,1, 0,5, 1, 2, 5 или 10 или более. Отношение размера аустенитного зерна к размеру ферритного зерна может быть менее примерно 10, 5, 2, 1,0,5 или 0,1 или меньше. Отношение размера аустенитного зерна к размеру ферритного зерна может составлять примерно 0,1, 0,5, 1, 2, 5 или 10. Отношение размера аустенитного зерна к размеру ферритного зерна может составлять примерно 1. Отношение размера аустенитного зерна к размеру ферритного зерна можно рассчитать по следующему уравнению:

где Dγ - размер аустенитного зерна в мкм, Dα - размер ферритного зерна в мкм, α

α - скорость охлаждения,°С/с.

[00306] Сумму стабилизации эквивалентов титана можно рассчитать по следующему уравнению:

Стабилизация эквивалентов Ti=мас. % Ti - 3,42*мас. % N - 1,49 мас. % S - 4 мас. % С+0,516 мас. % Nb.

[00307] Без привлечения теории отметим, что определенная сумма стабилизации эквивалентов титана (Ti) в металлическом слое может привести к образованию слоя, который более устойчив к выпадению вторичных фаз по границам зерен. Металлический слой может содержать по меньшей мере примерно 0,001 эквивалентов Ti, 0,005 эквивалентов Ti, 0,01 эквивалентов Ti, 0,015 эквивалентов Ti, 0,017 эквивалентов Ti, 0,02 эквивалентов Ti, 0,03 эквивалентов Ti, 0,04 эквивалентов Ti, 0,05 эквивалентов Ti, 0,06 эквивалентов Ti, 0,07 эквивалентов Ti, 0,08 эквивалентов Ti, 0,09 эквивалентов Ti, или больше. Металлический слой может содержать менее около 0,09 эквивалентов Ti, 0,08 эквивалентов Ti, 0,07 эквивалентов Ti, 0,06 эквивалентов Ti, 0,05 эквивалентов Ti, 0,04 эквивалентов Ti, 0,03 эквивалентов Ti, 0,02 эквивалентов Ti, 0,017 эквивалентов Ti, 0,015 эквивалентов Ti, 0,01 эквивалентов Ti, 0,005 эквивалентов Ti, или менее около 0,001 эквивалентов Ti или меньше.

[00308] Свойства подложки до покрытия металлическим слоем или после покрытия металлическим слоем могут быть определены различными методами и приборами. Такие методы и приборы включают, например, расчет размера зерна, сканирующий электронный микроскоп (СЭМ), энергодисперсионный микроанализ на растровом электронном микроскопе (SEM-EDS), микрозондовый анализ и измерения с помощью потенциостата.

[00309] После отжига подложка может практически не содержать пустот Киркендалла. Слой может придавать подложке характеристики, которых ранее у нее не было. Например, слой может сделать подложку более твердой, более износостойкой, более эстетичной и приятной на вид, повысить ее электросопротивление, понизить ее электросопротивление, повысить теплопроводность, понизить теплопроводность или придать подложке любую комбинацию вышеуказанных свойств. Кроме того, слой может увеличивать или уменьшать скорость звука в подложке.

[00310] Пластическая деформация (или предел прочности на растяжение) может являться характеристикой металлического материала. Предел текучести металлического материала можно определить как величину напряжения, которое металлический материал (например, диффузионно-легированный металл) может выдержать без остаточной деформации. Предел текучести может быть напряжением, которое способно вызвать остаточную деформацию по меньшей мере примерно на 0,2% относительно первоначального размера материала до приложения напряжения. Предел текучести (или предел текучести) подложки может превышать примерно 100 фунтов/кв.дюйм, 1 тыс.фунтов/кв.дюйм (где 1 тыс.фунтов/кв.дюйм = 6,8947572932 мегапаскаля (МПа))), 2 тыс.фунтов/кв.дюйм, 5 тыс.фунтов/кв.дюйм, 10 тыс.фунтов/кв.дюйм, 15 тыс.фунтов/кв.дюйм, 19 тыс.фунтов/кв.дюйм, 20 тыс.фунтов/кв.дюйм, 21 тыс.фунтов/кв.дюйм, 22 тыс.фунтов/кв.дюйм, 23 тыс.фунтов/кв.дюйм, 24 тыс.фунтов/кв.дюйм, 25 тыс.фунтов/кв.дюйм, 26 тыс.фунтов/кв.дюйм, 27 тыс.фунтов/кв.дюйм, 28 тыс.фунтов/кв.дюйм, 29 тыс.фунтов/кв.дюйм, 30 тыс.фунтов/кв.дюйм, 31 тыс.фунтов/кв.дюйм, 32 тыс.фунтов/кв.дюйм, 33 тыс.фунтов/кв.дюйм, 34 тыс.фунтов/кв.дюйм, 35 тыс.фунтов/кв.дюйм, 36 тыс.фунтов/кв.дюйм, 37 тыс.фунтов/кв.дюйм, 38 тыс.фунтов/кв.дюйм, 39 тыс.фунтов/кв.дюйм, или 40 тыс.фунтов/кв.дюйм или больше. Предел текучести подложки может быть меньше или равен примерно 40 тыс.фунтов/кв.дюйм, 39 тыс.фунтов/кв.дюйм, 38 тыс.фунтов/кв.дюйм, 37 тыс.фунтов/кв.дюйм, 36 тыс.фунтов/кв.дюйм, 35 тыс.фунтов/кв.дюйм, 34 тыс.фунтов/кв.дюйм, 33 тыс.фунтов/кв.дюйм, 32 тыс.фунтов/кв.дюйм, 31 тыс.фунтов/кв.дюйм, 30 тыс.фунтов/кв.дюйм, 29 тыс.фунтов/кв.дюйм, 28 тыс.фунтов/кв.дюйм, 27 тыс.фунтов/кв.дюйм, 26 тыс.фунтов/кв.дюйм, 25 тыс.фунтов/кв.дюйм, 24 тыс.фунтов/кв.дюйм, 23 тыс.фунтов/кв.дюйм, 22 тыс.фунтов/кв.дюйм, 21 тыс.фунтов/кв.дюйм, 20 тыс.фунтов/кв.дюйм, 15 тыс.фунтов/кв.дюйм, 10 тыс.фунтов/кв.дюйм, 5 тыс.фунтов/кв.дюйм, 2 тыс.фунтов/кв.дюйм, 1 тыс.фунтов/кв.дюйм, меньше или равен примерно 100 фунтов/кв.дюйм или меньше. Предел текучести подложки может составлять примерно 20 тыс.фунтов/кв.дюйм, 21 тыс.фунтов/кв.дюйм, 22 тыс.фунтов/кв.дюйм, 23 тыс.фунтов/кв.дюйм, 24 тыс.фунтов/кв.дюйм, 25 тыс.фунтов/кв.дюйм, 26 тыс.фунтов/кв.дюйм, 27 тыс.фунтов/кв.дюйм, 28 тыс.фунтов/кв.дюйм, 29 тыс.фунтов/кв.дюйм, 30 тыс.фунтов/кв.дюйм, 31 тыс.фунтов/кв.дюйм, 32 тыс.фунтов/кв.дюйм, 33 тыс.фунтов/кв.дюйм, 34 тыс.фунтов/кв.дюйм, 35 тыс.фунтов/кв.дюйм, 36 тыс.фунтов/кв.дюйм, 37 тыс.фунтов/кв.дюйм, 38 тыс.фунтов/кв.дюйм, 39 тыс.фунтов/кв.дюйм, 40 тыс.фунтов/кв.дюйм, 45 тыс.фунтов/кв.дюйм, или около 50 тыс.фунтов/кв.дюйм.

[00311] Прочность на растяжение (или предел прочности при растяжении) может использоваться для характеристики металлического материала. Прочность на растяжение (или предел прочности на растяжение) металлического материала может быть определена как максимальное растягивающее напряжение, которое материал может выдержать до разрушения (например, разлома или разрыва). Прочность на растяжение может быть определена как сопротивление металлического материала разрушению при растягивающей нагрузке. Прочность на растяжение (или предел прочности на растяжение) металлического материала (например, диффузионно-легированного материала) может быть больше или равна примерно 30 килофунтам на квадратный дюйм (тыс.фунтов/кв. дюйм) (где 1 тыс.фунтов/кв.дюйм = 6,8947572932 мегапаскаля (МПа)), 35 тыс.фунтов/кв. дюйм, 40 тыс.фунтов/кв.дюйм, 42 тыс.фунтов/кв.дюйм, 45 тыс.фунтов/кв.дюйм, 46 тыс.фунтов/кв.дюйм, 47 тыс.фунтов/кв.дюйм, 48 тыс.фунтов/кв.дюйм, 49 тыс.фунтов/кв.дюйм, 50 тыс.фунтов/кв.дюйм, 51 тыс.фунтов/кв.дюйм, 52 тыс.фунтов/кв.дюйм, 53 тыс.фунтов/кв.дюйм, 54 тыс.фунтов/кв.дюйм, 55 тыс.фунтов/кв.дюйм, 56 тыс.фунтов/кв.дюйм, 57 тыс.фунтов/кв.дюйм, 58 тыс.фунтов/кв.дюйм, 59 тыс.фунтов/кв.дюйм, 60 тыс.фунтов/кв.дюйм, 61 тыс.фунтов/кв.дюйм, 62 тыс.фунтов/кв.дюйм, 63 тыс.фунтов/кв.дюйм, 64 тыс.фунтов/кв.дюйм, 65 тыс.фунтов/кв.дюйм, 66 тыс.фунтов/кв.дюйм, 67 тыс.фунтов/кв.дюйм, 68 тыс.фунтов/кв.дюйм, 69 тыс.фунтов/кв.дюйм, 70 тыс.фунтов/кв.дюйм, 80 тыс.фунтов/кв.дюйм, 90 тыс.фунтов/кв.дюйм, 100 тыс.фунтов/кв.дюйм, или больше. Прочность на растяжение (или предел прочности при растяжении) металлического материала может быть меньше или равна примерно 100 тыс.фунтов/кв.дюйм, 90 тыс.фунтов/кв.дюйм, 80 тыс.фунтов/кв.дюйм, 70 тыс.фунтов/кв.дюйм, 60 тыс.фунтов/кв.дюйм, 59 тыс.фунтов/кв.дюйм, 58 тыс.фунтов/кв.дюйм, 57 тыс.фунтов/кв.дюйм, 56 тыс.фунтов/кв.дюйм, 55 тыс.фунтов/кв.дюйм, 54 тыс.фунтов/кв.дюйм, 53 тыс.фунтов/кв.дюйм, 52 тыс.фунтов/кв.дюйм, 51 тыс.фунтов/кв.дюйм, 50 тыс.фунтов/кв.дюйм, 49 тыс.фунтов/кв.дюйм, 48 тыс.фунтов/кв.дюйм, 47 тыс.фунтов/кв.дюйм, 46 тыс.фунтов/кв.дюйм, 45 тыс.фунтов/кв.дюйм, 44 тыс.фунтов/кв.дюйм, 43 тыс.фунтов/кв.дюйм, 42 тыс.фунтов/кв.дюйм, 41 тыс.фунтов/кв.дюйм, 40 тыс.фунтов/кв.дюйм, 35 тыс.фунтов/кв.дюйм, или меньше или равна примерно 30 тыс.фунтов/кв.дюйм. Прочность на растяжение (или предел прочности при растяжении) металлического материала может составлять 30 тыс.фунтов/кв.дюйм, 35 тыс.фунтов/кв.дюйм, 40 тыс.фунтов/кв.дюйм, 45 тыс.фунтов/кв.дюйм, 46 тыс.фунтов/кв.дюйм, 47 тыс.фунтов/кв.дюйм, 48 тыс.фунтов/кв.дюйм, 49 тыс.фунтов/кв.дюйм, 50 тыс.фунтов/кв.дюйм, 51 тыс.фунтов/кв.дюйм, 52 тыс.фунтов/кв.дюйм, 53 тыс.фунтов/кв.дюйм, 54 тыс.фунтов/кв.дюйм, 55 тыс.фунтов/кв.дюйм, 56 тыс.фунтов/кв.дюйм, 57 тыс.фунтов/кв.дюйм, 58 тыс.фунтов/кв.дюйм, 59 тыс.фунтов/кв.дюйм, 60 тыс.фунтов/кв.дюйм, 61 тыс.фунтов/кв.дюйм, 62 тыс.фунтов/кв.дюйм, 63 тыс.фунтов/кв.дюйм, 64 тыс.фунтов/кв.дюйм, 65 тыс.фунтов/кв.дюйм, 66 тыс.фунтов/кв.дюйм, 67 тыс.фунтов/кв.дюйм, 68 тыс.фунтов/кв.дюйм, 69 тыс.фунтов/кв.дюйм, 70 тыс.фунтов/кв.дюйм, 80 тыс.фунтов/кв.дюйм, 90 тыс.фунтов/кв.дюйм, 100 тыс.фунтов/кв.дюйм, или больше.

[00312] Металлический материал может иметь удлинение (или процентное удлинение), определяемое как максимальное увеличение базовой (измеренной) длины, деленное на исходную базовую (измеренную) длину, или разница в расстоянии до разрушения перед и после легированием и/или отжигом. Процент удлинения может составлять 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, или 100%. В некоторых случаях процент удлинения может составлять около 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%. В некоторых случаях процент удлинения может превышать примерно 5%, 10%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 60%,70%, 80%, 90%, или примерно 100% или больше. В некоторых случаях процент удлинения может быть меньше, чем 100%, 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 44%, 40%, 39%, 38%, 37%, 36%, 35%, 34%, 33%, 32%, 31%, 30%, 29%, 28%, 27%, 26%, 25%, 24%, 23%, 22%, 21%, 20%, 10%, или меньше, чем 5% или менее.

[00313] Параметр, который может быть измерен для проверки формовочных свойств и характеристик металлического материала (например, металлического сплава) при вытяжке, растяжении или в обоих случаях, представляет собой показатель деформационного упрочнения, в данном документе именуемый значением n. Значение n может отражать реакцию металлического материала (например, металлического сплава) на холодную обработку. Холодная обработка (например, холодное обжатие) представляет собой пластическую деформацию металла (например, металлического сплава) ниже температуры его рекристаллизации и используется во многих производственных процессах, таких как волочение проволоки, ковка и смотка в рулоны/бунты. Поскольку пластичный металл (например, металлический сплав) подвергается пластической деформации при холодной обработке, он может становиться тверже и прочнее, а его пластичность снижается. Показатель деформационного упрочнения или значение n может указывать на то, насколько металл (например, металлический сплав) может упрочняться или становиться тверже при пластической деформации. Значение n (n) может быть рассчитано с использованием уравнения напряжения пластического течения S=Keⁿ, которое может аппроксимировать соотношение между истинным напряжением S и истинной деформацией е во время пластической деформации металлического материала. Металлический материал с большим значением n хорошо поддается холодной обработке. Значение n может играть важную роль, например, при штамповке листового металла. Чем больше значение n, тем больше можно удлинить материал перед сужением (утонением). Таким образом, по мере увеличения значения n увеличивается сопротивление металлического материала сужению (утонению), и материал может растягиваться больше до начала сужения (утонения). Значение n быть определено согласно стандартному методу Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (например, Е8, Е18, Е19 либо их комбинации). В некоторых вариантах значение n может составлять от примерно 0,21 до примерно 0,32. В некоторых вариантах значение n может составлять от примерно 0,2 до примерно 0,21, от примерно 0,2 до примерно 0,23, от примерно 0,2 до примерно 0,25, от примерно 0,2 до примерно 0,27, от примерно 0,2 до примерно 0,29, от примерно 0,2 до примерно 0,30, от примерно 0,2 до примерно 0,31, от примерно 0,2 до примерно 0,32, от примерно 0,2 до примерно 0,33, от примерно 0,21 до примерно 0,23, от примерно 0,21 до примерно 0,25, от примерно 0,21 до примерно 0,27, от примерно 0,21 до примерно 0,29, от примерно 0,21 до примерно 0,3, от примерно 0,21 до примерно 0,31, от примерно 0,21 до примерно 0,32, от примерно 0,21 до примерно 0,33, от примерно 0,23 до примерно 0,25, от примерно 0,23 до примерно 0,27, от примерно 0,23 до примерно 0,29, от примерно 0,23 до примерно 0,3, от примерно 0,23 до примерно 0,31, от примерно 0,23 до примерно 0,32, от примерно 0,23 до примерно 0,33, от примерно 0,25 до примерно 0,27, от примерно 0,25 до примерно 0,29, от примерно 0,25 до примерно 0,3, от примерно 0,25 до примерно 0,31, от примерно 0,25 до примерно 0,32, от примерно 0,25 до примерно 0,33, от примерно 0,27 до примерно 0,29, от примерно 0,27 до примерно 0,3, от примерно 0,27 до примерно 0,31, от примерно 0,27 до примерно 0,32, от примерно 0,27 до примерно 0,33, от примерно 0,29 до примерно 0,3, от примерно 0,29 до примерно 0,31, от примерно 0,29 до примерно 0,32, от примерно 0,29 до примерно 0,33, от примерно 0,3 до примерно 0,31, от примерно 0,3 до примерно 0,32, от примерно 0,3 до примерно 0,33, от примерно 0,31 до примерно 0,32, от примерно 0,31 до примерно 0,33, or от примерно 0,32 до примерно 0,33. В некоторых вариантах значение n может составлять около 0,2, около 0,21, около 0,23, около 0,25, около 0,27, около 0,29, около 0,3, около 0,31, около 0,32, или около 0,33. В некоторых вариантах значение n может составлять не менее около 0,2, около 0,21, около 0,23, около 0,25, около 0,27, около 0,29, около 0,3, около 0,31, или больше. В некоторых вариантах значение n может составлять не более 0,32, около 0,31, около 0,30, около 0,29, около 0,27, около 025, около 0,23, около 0,21, около 0,21, или меньше.

[00314] Металлический материал при вытяжке, растяжении или в обоих случаях может характеризоваться способностью к формоизменению и рабочими свойствами материала (например, металлического сплава). Способность к формоизменению металлического материала (например, стали) может быть измерена коэффициентом пластической деформации, часто называемым коэффициентом Ланкфорда, r-bar, rm, или, как упоминается в настоящем документе, значением r. Значение r может быть определено как соотношение пластической деформации на плоскости листа к пластической деформации калибра либо толщины листа. Значение r может быть рассчитано следующим образом:

где R0, R45 and R90 - коэффициенты пластической деформации относительно направления листа. Значение r и/или значение n металлического материала (например, стали) может быть изменено путем внесения изменений в химический состав материала для формирования более высокоформуемого металлического материала. Значение r обычной стали с небольшим количеством металлических включений может находиться в пределах примерно между 1,4 и 1,8. Значение r может быть определено согласно стандартному методу Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) (например, Е8, Е18, Е19 либо их комбинации). Измененный металлический материал (например, легированная сталь) может иметь значение г, превышающее 2. В некоторых вариантах значение r может составлять от около 1,8 до около 3. В некоторых вариантах значение r может составлять от около 1,8 до около 1,9, от около 1.8 до около 2, от около1,8 до около 2,1, от около 1,8 до около 2,3, от около 1,8 до около 2,5, от около 1,8 до около 2,7, от около 1,8 до около 2,9, от около 1,8 до около 3, от около 1,9 до около 2, от около 1,9 до около 2,1, от около 1,9 до около 2,3, от около 1,9 до около 2,5, от около 1,9 до около 2,7, от около 1,9 до около 2,9, от около 1,9 до около 3, от около 2 до около 2,1, от около 2 до около 2,3, от около 2 до около 2,5, от около 2 до около 2,7, от около 2 до около 2,9, от около 2 до около 3, от около 2,1 до около 2,3, от около 2,1 до около 2,5, от около 2,1 до около 2,7, от около 2,1 до около 2,9, от около 2,1 до около 3, от около 2,3 до около 2,5, от около 2,3 до около 2,7, от около 2,3 до около 2,9, от около 2,3 до около 3, от около 2,5 до около 2,7, от около 2,5 до около 2,9, от около 2,5 до около 3, от около 2,7 до около 2,9, от около 2,7 до около 3, или от около 2.9 до около 3. В некоторых вариантах значение r может составлять около 1,8, около 1,9, около 2, около 2,1, около 2,3, около 2,5, около 2,7, около 2,9, или около 3. В некоторых вариантах значение r может составлять по меньшей мере около 1,8, около 1,9, около 2, около 2,1, около 2,3, около 2,5, около 2,7, около 2,9, около 3,0 или больше. В некоторых вариантах значение r может составлять не более около 3,0, около 2,9, около 2,7, около 2,5, около 2,3, около 2,1, около 2,0, около 1,9, около 1,8 или меньше.

[00315] Подложка может проявлять стабильность Ti/Nb. В некоторых случаях стабильность Ti/Nb может быть больше или равна примерно 0,001, 0,002, 0,003, 0,004, 0,005, 0,006, 0,007, 0,008, 0,009, 0,010, 0,011, 0,012, 0,013, 0,014, 0,015, 0,016, 0,017, 0,018, 0,019, 0,020, 0,021, 0,022, 0,023, 0,024, 0,025, 0,026, 0,027, 0,028, 0,029, 0,030, 0,040 или более. В некоторых случаях стабильность Ti/Nb может быть меньше или равна примерно 0,040, 0,030, 0,029, 0,028, 0,027, 0,026, 0,025, 0,024, 0,023, 0,022, 0,021, 0,020, 0,019, 0,018, 0,017, 0,016, 0,015, 0,014, 0,013, 0,012, 0,011, 0,010, 0,009, 0,008, 0,007, 0,006, 0,005, 0,004, 0,003, 0,002, 0,001 или менее. В некоторых случаях стабильность Ti/Nb может составлять около 0,001, 0,002, 0,003, 0,004, 0,005, 0,006, 0,007, 0,008, 0,009, 0,010, 0,011, 0,012, 0,013, 0,014, 0,015, 0,016, 0,017, 0,018, 0,019, 0,020, 0,021, 0,022, 0,023, 0,024, 0,025, 0,026, 0,027, 0,028, 0,029, 0,030, 0,040 или более.

[00316] Для измерения свойств состава подложки, суспензии, компонента суспензии, металлического диффузионного слоя или поверхностного слоя можно использовать любые подходящие аналитические методики. Такие исследования могут включать измерения и вычисления количества, концентрации или массовых процентов, толщины или других размеров, изменения состава и/или структуры с глубиной, а также размера зерна. Примеры аналитических методов, используемых для измерения и вычисления таких изменений количества, концентрации или мас. % с глубиной, могут включать, помимо прочего, масс-спектрометрию с тлеющим разрядом, микрозондовый анализ, измерения с помощью потенциостата, сканирующую электронную микроскопию, просвечивающую электронную микроскопию, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию, энергодисперсионную рентгеновскую спектроскопию и спектроскопию энергетических потерь электронов.

[00317] Прочие свойства металлических материалов могут соответствовать описаниям, например, Публикации патента США №2013/0171471, Публикации патента США №2013/0309410, Публикации патента США №2013/0252022, Публикации патента США №2015/0167131, Публикации патента США №2015/0345041, Публикации патента США №2015/0345041, Публикации патента США №2016/0230284, каждая из которых включена в настоящий документ посредством ссылки.

[00318] Метод создания металлического материала с высокой формуемостью может включать несколько промежуточных процессов. Металлический материал может быть создан в соответствии с вышеописанным химическим составом. Металл (например, сталь без внедренных атомов) может подвергаться мелкозернистой обработке для получения мелких исходных зерен. С целью получения гладкой поверхности и контроля размера зерна может применяться обжатие в холодном состоянии. Этап обработки, следующий за обжатием в холодном состоянии, может включать метод высокотемпературного отжига. Высокотемпературный отжиг может включать отжиг при температуре выше примерно 900°С.Температура отжига может превышать приблизительно 950°С, 1000°С, 1050°С, 1100°С, 1150°С, 1200°С, 1250°С, 1300°С, 1350°С, 1400°С, 1500°С, или больше. Температура отжига может составлять не более около 1500°С, 1450°С, 1400°С, 1350°С, 1300°С, 1250°С, 1200°С, 1150°С, 1100°С, 1050°С, 1000°С, 950°С или меньше. Температура отжига может обеспечить переход металла (например, стали) из ферритной фазы в аустенитную. Выбранный состав металла (например, сталь без внедренных атомов) может предотвратить рост зерна. Стабилизированные марки могут предотвратить деформационное старение и улучшить формуемость металла для дальнейшей обработки.

[00319] Состав металла с высокой формуемостью (например, стали) может иметь измеримый размер зерна. Размер зерна может быть измерен и зарегистрирован в соответствии со стандартом Американского общества Международной ассоциации по испытаниям и материалам (ASTM). Размер зерна подложки может составлять более, чем около ASTM 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, 30 или более. Размер зерен в составе металла с высокой формуемостью (например, стали) может составлять более, чем около ASTM 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, 30 или более. Размер зерен в составе металла с высокой формуемостью (например, стали) может составлять более около 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 00, 000 или меньше. В некоторых вариантах металлический диффузионный слой может иметь размер зерна от около ASTM 000 до около ASTM 10, от около ASTM 000 до около ASTM 15, от около ASTM 000 до около ASTM 20, от около ASTM 000 до около ASTM 25, от около ASTM 000 до около ASTM 30, from от около ASTM 5 до около ASTM 16, от около ASTM 5 до около ASTM 18, ASTM 5 до около ASTM 20, от около ASTM 5 до около ASTM 22, от около ASTM 5 до около ASTM 24, от около ASTM 5 до около ASTM 26, от около ASTM 5 до около ASTM 28, от около ASTM 5 до около ASTM 30, от около ASTM 6 до около ASTM 16, от около ASTM 6 до около ASTM 18, от около ASTM 6 до около ASTM 20, от около ASTM 6 до около ASTM 22, от около ASTM 6 до около ASTM 24, от около ASTM 6 до около ASTM 26, от около ASTM 6 до около ASTM 28, от около ASTM 6 до около ASTM 30, от около ASTM 7 до около ASTM 16, от около ASTM 7 до около ASTM 18, от около ASTM 7 до около ASTM 20, от около ASTM 7 до около ASTM 22, ASTM 7 до около ASTM 24, от около ASTM 7 до около ASTM 26, от около ASTM 7 до около ASTM 28, от около ASTM 7 до около ASTM 30, от около ASTM 8 до около ASTM 16, от около ASTM 8 до около ASTM 18, от около ASTM 8 до около ASTM 20, от около ASTM 8 до около ASTM 22, от около ASTM 8 до около ASTM 24, от около ASTM 8 до около ASTM 26, от около ASTM 8 до около ASTM 28, от около ASTM 8 до около ASTM 30, от около ASTM 9 до около ASTM 16, от около ASTM 9 до около ASTM 18, от около ASTM 9 до около ASTM 20, от около ASTM 9 до около ASTM 22, от около ASTM 9 до около ASTM 24, от около ASTM 9 до около ASTM 26, от около ASTM 9 до около ASTM 28, от около ASTM 9 до около ASTM 30, от около ASTM 10 до около ASTM 16, от около ASTM 10 до около ASTM 18, от около ASTM 10 до около ASTM 20, от около ASTM 10 до около ASTM 22, от около ASTM 10 до около ASTM 24, от около ASTM 10 до около ASTM 26, от около ASTM 10 до около ASTM 28, от около ASTM 10 до около ASTM 30, от около ASTM 15 до около ASTM 20, от около ASTM 15 до около ASTM 25, от около ASTM 15 до около ASTM 30, или ASTM 20 до около ASTM 30. Состав металлического материала с высокой формуемостью может иметь размер зерна примерно от ASTM 7 до ASTM 9, от примерно ASTM 6 до примерно ASTM 14, или от примерно ASTM 8 до примерно ASTM 12. Размер зерен в составе металла с высокой формуемостью (например, стали) может составлять около ASTM 7, около ASTM 8, около ASTM 9, около ASTM 10, около ASTM 11, около ASTM 12, около ASTM 13, около ASTM 14, около ASTM 15, около ASTM 16, около ASTM 17, около ASTM 18, около ASTM 19, около ASTM 20, около ASTM 21, около ASTM 22, около ASTM 23, около ASTM 24, около ASTM 25, около ASTM 26, около ASTM 27, около ASTM 28, около ASTM 29, или около ASTM 30. Составы подложек, содержащие описанный в настоящем документе легирующий агент, могут подвергаться любому способу обработки или любой серии способов обработки. Составы подложек, содержащие легирующий агент, могут подвергаться различным методам дополнительной обработки до, во время и/или после нанесения суспензии на подложку. Составы подложек, содержащие легирующий агент, могут подвергаться различным методам дополнительной обработки до, во время и/или после отжига легирующего агента и подложки. Состав, содержащий легирующий агент (например, легирующий элемент, легирующий металл) может улучшать одно или несколько свойств (например, формуемость, способность подвергаться обработке, улучшенную теплопроводность) подложки и/или суспензии для последующих этапов обработки. Состав и/или подложка с улучшенными свойствами после образования диффузионного сплава, содержащего легирующий агент, могут быть предпочтительными в ряде различных применений, таких как сплавы для электротехнического оборудования, электронного оборудования, жаропрочные сплавы, высокопрочные сплавы, устойчивые к коррозии сплавы, конструкционные сплавы, сплавы для строительства, сплавы для потребительских товаров, сплавы для бытовых приборов, сплавы для промышленного оборудования, сплавы для биомедицинских целей, сплавы для военных целей, сплавы для авиационной промышленности, сплавы для оборудования транспортировки, эстетические сплавы (для отделки) и сплавы, используемые в автомобилестроении.

[00320] Подложка, состав суспензии или металлический материал могут подвергаться любым способам обработки до, во время и/или после отжига. Примеры процессов включают формовку (профилирование), обработку на станках с рабочей или временной оснасткой, скрепление и защиту швов или обрезанных кромок, но не ограничиваются ими. Примеры процессов формовки и обработки на станках с рабочей или временной оснасткой могут включать формование растяжением или вытягиванием, повторное профилирование по шаблону, штамповку, ротационное выдавливание, прокатку, гидроформинг, CNC-формовку (с ЧПУ), отбортовку, опрессовку, загибку, горячую штамповку, экструзию и ковку. Примеры процессов скрепления могут включать запирание кривошипно-шатунного типа, токслокирование, точечную сварку, пайку, сварку стержнем, электродуговую сварку, дуговую сварку плавящимся электродом в среде инертного газа, дуговую сварку вольфрамовым электродом в среде инертного газа, ацетиленовую газовую сварку, электросварку сопротивлением, ультразвуковую сварку, сварку трением, лазерную сварку, плазменную сварку, фальцевание, клепку, горячую ковку, и химическую адгезию (например, соединение клеем или эпоксидной смолой). Примеры процессов защиты швов или обрезанных кромок могут включать горячее цинкование погружением, электролитическое цинкование, покрытие алюминием или алитирование, алюмосилицирование, холодное напыление (например, алюминий, нержавеющая сталь всех марок, цинк, цинкованный материал, никель), горячее напыление или покрытие плазменным напылением (например, алюминий, нержавеющая сталь всех марок, цинк, цинкованный материал, никель, медь, бронза), плакировка и нанесение жидких покрытий (например, краски, красок, затвердевающих под воздействием УФ, полимерных красок).

[00321] Подложка или металлический материал могут представлять собой одну или несколько частей, деталей или компонентов. Часть, деталь или компонент, содержащие металлический материал, описанный в настоящем документе, могут быть использованы в любой подходящей области применения, включая, помимо прочего, автомобилестроение, авиацию, транспортную отрасль, морскую отрасль, производство бытовых приборов, строительная отрасль, промышленность, производство электротехнического оборудования, биомедицина, военная промышленность, производство потребительских товаров, эстетические цели, производство электронного оборудования и различных конструкций. Применения в области автомобилестроения могут включать производство автомобильных топливных баков, внешних панелей кузова (например, дверей, капота и крыльев), компонентов выхлопной системы (например, глушителей, корпусов каталитических нейтрализаторов, выхлопных труб, теплозащиты) и внутренних панелей кузова (например, приборных панелей, внутренней отделки дверей, внутренней отделки рулевой арки).

Применения в области производства бытового оборудования и приборов могут включать изготовление внешних панелей (например, наружной обшивки дверей, вытяжных колпаков, грязевых щитков) и внутренних панелей (например, внутренних панелей посудомоечных машин, баков водонагревателей). Применения в области строительства и изготовления различных конструкций могут включать производство архитектурных панелей, фонтанных насосно-компрессорных колонн, трубопроводов, балок, дверных петель, пластин и крепежных деталей. Применения в области производства электротехнического оборудования могут включать изготовление пластин сердечников электродвигателей, пластин сердечников электрогенераторов, а также пластин сердечников электрических трансформаторов.

[00322] В рамках еще одного аспекта, настоящий документ предлагает метод подготовки металлического материала, например, сплава, стали, как описано выше, и этот метод включает: (а) подготовку подложки в соответствии с описанием раздела «подложка» или любыми другими предписаниями настоящего документа, состав металла которой соответствует описаниям из раздела «состав металла» или любым другим предписаниям настоящего документа; (b) подготовку состава для диффузионного легирования, такого как суспензия, и термическую обработку подложки и состава для диффузионного легирования с целью получения сплава, например, путем диффузионного легирования. В некоторых вариантах состав для диффузионного легирования покрывает, по меньшей мере, 25%, по меньшей мере, 50%, по меньшей мере, 75%, по меньшей мере, 90% поверхности либо двух поверхностей подложки.

Компьютерные системы

[00323] В настоящем документе предлагаются компьютерные системы, которые запрограммированы для реализации способов и методов данного изобретения. На Фиг. 4 приводится компьютерная система управления 401, которая запрограммирована или иным образом сконфигурирована для производства суспензии и/или нанесения суспензионного покрытия на подложку. Компьютерная система управления 401 может регулировать различные аспекты методов и способов настоящего изобретения, например, способов получения суспензии и способов нанесения суспензионного покрытия на подложку. Компьютерная система управления 401 может быть реализована на электронном устройстве пользователя или компьютерной системе, расположенной удаленно по отношению к электронному устройству. Электронное устройство в данном случае может быть мобильным электронным устройством.

[00324] Компьютерная система 401 включает в себя центральный процессор (ЦП, также «процессор» и «компьютерный процессор») 405, который может быть одноядерным или многоядерным процессором, либо множеством процессоров для параллельной обработки. Компьютерная система управления 401 также включает в себя память или ячейку памяти 410 (например, оперативную память, постоянную память, флэш-память), электронный накопитель 415 (например, жесткий диск), коммуникационный интерфейс 420 (например, сетевой адаптер) для связи с одной или несколькими другими системами и периферийными устройствами 425, такими как кэшпамять, другие виды памяти, хранилища данных и/или электронные адаптеры дисплея. Память 410, накопитель 415, интерфейс 420 и периферийные устройства 425 связаны с ЦП 405 через коммуникационную шину (сплошные линии), например, материнскую плату. Накопитель 415 может быть блоком памяти данных (или репозиторием данных) для хранения данных. Компьютерная система управления 401 управления может быть оперативно связана с компьютерной сетью («сетью») 430 с помощью коммуникационного интерфейса 420. Сетью 430 может служить глобальная сеть Интернет, интерсеть и/или экстрасеть, либо интранет и/или экстранет с доступом к Интернету. Сеть 430 в некоторых случаях является телекоммуникационной сетью и/или сетью передачи данных. Сеть 430 может включать в себя один или несколько компьютерных серверов, которые обеспечивают возможность распределенных вычислений, таких как облачные вычисления. Сеть 430, в некоторых случаях с помощью компьютерной системы 401, может реализовать одноуровневую сеть, которая может позволить устройствам, подключенным к компьютерной системе 401, выступать в роли клиента или сервера.

[00325] ЦП 405 может выполнять последовательность машиночитаемых инструкций, воплощенных в программе или программном обеспечении. Инструкции могут быть сохранены в ячейке памяти, такой как память 410. Инструкции, которые могут быть направлены на ЦП 405, впоследствии могут запрограммировать или иным образом настроить ЦП 405 для реализации способов и методов настоящего изобретения. Примеры операций, выполняемых ЦП 405, могут включать выборку, декодирование, выполнение и обратную запись.

[00326] ЦП 405 может быть частью схемы, такой как интегральная схема. В схему могут быть включены один или несколько других компонентов системы 401. В некоторых случаях схема представляет собой специализированную интегральную схему (ASIC).

[00327] Накопитель 415 может хранить файлы, такие как драйверы, библиотеки и сохраненные программы. Накопитель 415 может хранить пользовательские данные, например, пользовательские настройки и пользовательские программы. Компьютерная система 401 в некоторых случаях может включать в себя один или несколько дополнительных блоков хранения данных, которые являются внешними по отношению к компьютерной системе 401, например, расположенными на удаленном сервере, который связан с компьютерной системой 401 через интрасеть или Интернет.

[00328] Компьютерная система 401 может связываться с одной или несколькими удаленными компьютерными системами через сеть 430. Например, компьютерная система 401 может обмениваться данными с удаленной компьютерной системой пользователя (например, пользователя, контролирующего производство подложки с суспензионным покрытием).

Примеры удаленных компьютерных систем включают персональные компьютеры (например, портативный ПК), планшетные компьютеры (например, Apple® iPad, Samsung® Galaxy Tab), телефоны, смартфоны (например, Apple® iPhone, устройства с поддержкой Android, Blackberry®) или персональные цифровые помощники. Пользователь может получить доступ к компьютерной системе 401 через сеть 430.

[00329] Способы и методы, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы с помощью машинно-исполняемого кода (например, компьютерного процессора), хранящегося в электронном хранилище компьютерной системы 401, например, в памяти 410 или электронном накопителе 415. Машинно-исполняемый или машиночитаемый код может быть предоставлен в виде программного обеспечения. Во время использования код может выполняться процессором 405. В некоторых случаях код может быть извлечен из накопителя 415 и сохранен в памяти 410 с целью обеспечения процессору 405 быстрого доступа к нему. В некоторых ситуациях электронный накопитель 415 может быть исключен из системы, и исполняемые машиной инструкции хранятся в памяти 410.

[00330] Код может быть предварительно скомпилирован и сконфигурирован для использования на машине с процессором, приспособленным для выполнения кода, или же скомпилирован во время выполнения. Код может быть предоставлен на языке программирования, который может быть выбран для выполнения кода в предварительно скомпилированном или скомпилированном во время выполнения виде.

[00331] Некоторые аспекты систем, методов и способов, описанных в настоящем документе, например, компьютерной системы 401, могут быть воплощены в программировании. Различные аспекты технологии можно рассматривать как «продукты» или «готовые изделия», как правило, в форме машино (или процессорно-) исполняемого кода и/или связанных данных, которые переносятся или воплощаются в определенном типе машиночитаемого носителя. Машинно-исполняемый код может храниться в электронном накопителе, таком как блок памяти (например, постоянная память, оперативная память, флэш-память) или жесткий диск. Носитель типа «хранилище» может включать любую или всю реальную память компьютеров, процессоров и т.д. или связанные с ней модули, такие как различные полупроводниковые запоминающие устройства, ленточные накопители, дисковые накопители и т.п., которые в любое время могут обеспечивать долговременное хранение для программирования программного обеспечения. Все программное обеспечение или его части могут время от времени передаваться через Интернет или другие различные телекоммуникационные сети. Такие связи, например, могут обеспечить загрузку программного обеспечения с одного компьютера или процессора на другой, например, с сервера управления или хост-компьютера на компьютерную платформу сервера приложений. Таким образом, другой тип носителя, который может распространять программные элементы, включает в себя оптические, электрические и электромагнитные волны, например, используемые через физические интерфейсы между локальными устройствами, через проводные и оптические стационарные сети и по различным радиоканалам. Физические элементы, передающие такие волны, например, проводные или беспроводные каналы связи, оптические каналы связи и т.п., также могут рассматриваться как носители, распространяющие программное обеспечение. Используемые в настоящем документе термины, такие как «компьютерный» или «машиночитаемый носитель», если они не ограничены постоянным, материальным «носителем данных», относятся к любому носителю, который участвует в предоставлении инструкций процессору для выполнения.

[00332] Следовательно, машиночитаемый носитель, такой как исполняемый компьютером код, может принимать множество форм, включая, помимо прочего, материальный носитель данных, носитель несущей волны или физический носитель для передачи данных. Энергонезависимые носители данных включают, например, оптические или магнитные диски, такие как любое из запоминающих устройств в любом компьютере (компьютерах) и т.п., которые могут использоваться, например, для реализации баз данных и т.д., показанных на чертежах. Энергозависимые носители данных включают в себя динамическую память, такую как основная память такой компьютерной платформы. Материальные средства передачи включают коаксиальные кабели, медный провод и оптоволокно, включая провода, составляющие шину в компьютерной системе. Носитель для передачи несущей волной может принимать форму электрических или электромагнитных сигналов, акустических или световых волн, таких как те, которые генерируются во время радиочастотной (РЧ) и инфракрасной (ИК) передачи данных. Таким образом, распространенные формы машиночитаемых носителей включают, например: дискеты, гибкий диск, жесткий диск, магнитную ленту, любой другой магнитный носитель, CD-ROM, DVD или DVD-ROM, любой другой оптический носитель, перфокарты, бумажную ленту, любой другой физический носитель данных с набором отверстий, RAM, ROM, PROM и EPROM, FLASH-EPROM, любую другую микросхему памяти или картридж (кассету), несущую волну, передающую данные или инструкции, кабели или линии связи, передающие такую несущую волну, или любой другой носитель, с которого компьютер может считывать программный код и/или данные. Многие из этих форм машиночитаемых носителей могут использоваться для переноса одной или нескольких последовательностей одной или нескольких инструкций в процессор для выполнения.

[00333] Компьютерная система 401 может включать в себя или иметь связь с электронным дисплеем 435, который содержит пользовательский интерфейс (UI) 440 для предоставления, например, параметров для приготовления суспензии и/или нанесения суспензии на подложку. Примеры пользовательского интерфейса включают, помимо прочего, графический пользовательский интерфейс и пользовательский веб-интерфейс.

[00334] Методы, способы и системы настоящего изобретения могут быть реализованы посредством одного или нескольких алгоритмов. Алгоритм может быть реализован посредством программного обеспечения при выполнении центральным процессором 405. Алгоритм может, например, регулировать скорость сдвига суспензии при перемешивании, количество каждого ингредиента, добавляемого в состав смеси суспензии, и порядок, в котором ингредиенты добавляются в состав смеси суспензии. В качестве другого примера алгоритм может регулировать скорость, с которой суспензия наносится на подложку, и количество слоев суспензии, наносимых на подложку.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

[00335] В одном из примеров суспензия образуется путем помещения в смесительную камеру при перемешивании полученного раствора. Количество воды, добавляемой в суспензию, варьируется для формирования ряда суспензий, и регистрируется результирующее влияние на свойства суспензий. Затем суспензия наносится на подложку с помощью технологии нанесения покрытия валиком. Далее суспензию отжигают при температуре около 200°С в течение примерно 2 часов. Затем суспензию сушат до полной готовности от 2 часов до 100 часов или дольше. Атмосфера вблизи поверхности хромированного изделия может иметь точку росы ниже -20°F.

Пример 2

[00336] В другом примере подложка нагревается со скоростью около 10°С/мин до температуры примерно 500°С. Постоянная температура поддерживается в течение примерно 2 часов, за это время на подложку осаждается суспензионный состав. Затем подложка нагревается со скоростью 10°С/мин до температуры 950°С. Температура поддерживается в течение всего процесса отжига. После 30 часов подложка охлаждается со скоростью около 5°С/мин до комнатной температуры. В течение всего процесса постоянно подается поток аргона.

Пример 3

[00337] В другом примере подложка подвергается протоколу теплового цикла. Подложка нагревается со скоростью около 10 °С/мин до температуры примерно 500°С. Постоянная температура поддерживается в течение примерно 2 часов, за это время на подложку осаждается суспензионный состав. Затем подложка нагревается со скоростью около 10 °С/мин до температуры около 925°С, температура поддерживается в течение 30 минут. Затем подложка охлаждается со скоростью около 5 °С/мин до температуры около 500°С, где температура поддерживается в течение 30 минут. Подложка снова нагревается со скоростью около 5 °С/мин до температуры около 925°С, выдерживают при постоянной температуре около 30 минут, затем охлаждают со скоростью около 5 °С/мин до температуры около 500°С и выдерживают при постоянной температуре около 30 минут. Подложка нагревается и охлаждается еще один раз в другом цикле. Подложка нагревается до температуры около 925°С, затем подложка охлаждается со скоростью около 5 °С/мин до комнатной температуры. В течение всего процесса постоянно подается поток аргона.

Пример 4

[00338] В другом примере предоставлены подложки, состоящие из углерода, кремния, марганца, титана, ванадия, алюминия и азота. В одном из примеров подложки содержат компоненты, в мас. %, как показано в Таблице А:

Пример 5

[00339] В другом примере предоставлены подложки, состоящие из углерода, кремния, марганца, титана, ванадия, алюминия и азота. В одном из примеров подложки содержат компоненты, в мас. %, как показано в Таблице В:

Подложка МС-25 содержит около 0,089 мас. % ниобия. В полученном слое сплава наблюдалось незначительное количество зернограничных осадков, как показано на Фиг. 3 При использовании этого слоя сплава наблюдалось меньшее образование пор. Этот слой из сплава нержавеющей стали имел улучшенную коррозионную стойкость, что было желаемым эффектом для подложки.

Пример 6

[00340] В другом примере подложки, сформированные в соответствии с описанным здесь методом, проявляли свойства, показанные в Таблице С:

Пример 7

[00341] В другом примере были сформированы подложки, обладающие свойствами, показанными в

[00342] Мае. процент ниобия в сплаве был рассчитан следующим образом:

Nb мас. % = (0.017- (Ti мас. % - 3.42*N мас. % - 1.49*S мас. % - 4*С мас. %))/0.516

[00343] Химический состав подложки был выбран таким образом, чтобы его расчетная стабилизация составляла 0,017 или более, где стабилизация рассчитывалась как:

Стабилизация = Ti мас. % - 3.42*N мас. % - 1.49*S мас. % - 4*С мас. %+0.516*Nb мас. %.

Пример 8

[00344] В другом примере были сформированы подложки, которые имели следующие составы образующих металлов и других элементов, измеренные в мас. %:

Пример 9

[00345] В другом примере подложки, перечисленные в примере 8, были подвергнуты термомеханическим испытаниям для определения их коэффициента пластической анизотропии. Результаты испытаний приведены ниже (в Таблице F):

Пример 10

[00346] В другом примере суспензия создается путем смешивания порошка MgCr₂O₄ и порошка MgCl₂ в воде. Порошок MgCr₂O₄ и порошок MgCl₂ просеиваются для получения размера частиц от 0,1 до 10 мкм. Процент сухого веса порошка MgCr₂O₄ и порошка MgCl₂ составляет около 95% и 5% соответственно. Через четыре часа после смешивания порошка MgCr₂O₄ и порошка MgCl₂ в суспензию добавляется алюминиевый порошок. Алюминиевый порошок просеивается так, чтобы он прошел через сито с ячейками 325. Алюминий примешивается к суспензионному порошку таким образом, чтобы его атомное соотношение к оксидному порошку составляло примерно 1,0. Состав суспензионной смеси, содержащий алюминиевый порошок, сразу же наносится валиком на поверхность металлического листа. Затем подложка нагревается со скоростью 10 °С/мин до температуры 950°С. Температура поддерживается в течение всего процесса отжига. После 30 часов подложка охлаждается со скоростью около 5 °С/мин до комнатной температуры. В течение всего процесса постоянно подается поток аргона. После отжига металлическая подложка подвергается процессу очистки для удаления Al₂O₃ с поверхности подложки.

Пример 11

[00347] В другом примере подложки были составлены таким образом, чтобы продемонстрировать более высокий предел текучести на 80% и более высокую прочность на растяжение на 50%. В некоторых случаях были сформированы подложки, которые имели следующие составы образующих металлов и других элементов, измеренные в мас. %: Таблица 1 Химический состав подложки

Пример 12

[00348] В другом примере подложки, перечисленные в примере 11, были подвергнуты термомеханическим испытаниям для определения их стабильности Ti/Nb, предела текучести, прочности на растяжение и относительное удлинение Полученные результаты обобщены в следующем виде:

Пример 13: Химический состав подложки

[00349] Данный пример демонстрирует химические составы (или химию подложки) подложек, сформированных с помощью описанных в данном документе методов или для использования в описанных здесь методах. Подложка, используемая в настоящем открытии, может иметь следующие составы образующих металлов (и, по желанию, других элементов), измеренные в мас. %:

[00350] Материалы, устройства, системы и способы, описанные в настоящем документе, включая составы материалов (например, слои материалов), могут быть объединены с- или модифицированы другими материалами, устройствами, системами и способами, включая составы материалов, такие как, например, описанные в Публикации патента США №2013/0171471; Публикации патента США №2013/0309410; Публикации патента США №2013/0252022;

Публикации патента США №2015/0167131; Публикации патента США №2015/0345041; и Заявке по Договору о патентной кооперации № PCT/US 2016/017155, каждая из которых включена в настоящий документ посредством ссылки.

Пример 14: Холодное обжатие для формирования мелких зерен в подложке

[00351] Данный пример демонстрирует мелкозернистую практику, выполняемую на подложке (подложках) методами, описанными в настоящем документе. Примерная морфология зерен в подложке (например, подложка, изготовленная на стане горячей прокатки с использованием термомеханической обработки) показана на Фиг. 5А-5В. Фигуры 5C-5F иллюстрируют примерную морфологию зерен подложки, которая была подвергнута холодному обжатию в различных пределах, например, на 10%, 30%, 50% и 70% по отношению к толщине подложки. На фигурах 5D-5F показаны мелкие зерна, полученные с помощью холодного обжатия (например, не менее 30% перед нанесением покрытия) с использованием методов, описанных в настоящем документе.

Пример 15: Шероховатость поверхности подложки

[00352] Данный пример иллюстрирует влияние(я) шероховатости поверхности подложек на расслаивание суспензии. Фиг. 7А иллюстрирует, что расслоение суспензии обычно имеет тенденцию к увеличению в измерениях толщины или увеличению шероховатости поверхности (например, превышающей 55 микродюймов (например, превышающей 35 микродюймов)) (или когда выполняются оба условия). Фиг. 7В иллюстрирует, что более легкие калибры с уменьшенной шероховатостью поверхности обычно приводят к меньшему отслоению покрытия. В целом, увеличение шероховатости поверхности может привести к снижению показателей коррозии.

Пример 16: Химическая реакция образования сплава

[00353] Данный пример иллюстрирует химическую реакцию между компонентами суспензии и компонентами подложки, которая приводит к образованию сплава.

Пример 17: Процесс диффузионного легирования металлического рулона

[00354] Данный пример демонстрирует процесс диффузионного легирования металлического рулона Металлическая подложка покрывается суспензией, включающей легирующий агент (например, элемент), оксид металла и/или активатор переноса металла.

После этого металлическую подложку с суспензионным покрытием сворачивают (в витки), формируя рулон металла. Намотка осуществляется при температуре от около 10 градусов Цельсия (°С) до примерно 200°С. Суспензия контактирует с другой поверхностью подложки по мере наматывания покрытой суспензией поверхности. Затем металлический рулон подвергается отжигу при температуре от около 750°С до около 1100°С в легирующей атмосфере, включающей восстановительный газ, такой как водород. Легирующий агент в суспензии диффундирует в два соседних слоя металлической подложки и сплавляется с ними, образуя металлический рулон, легированный диффузией.

Пример 18: Размотка металлического рулона

[00355] Данный пример демонстрирует размотку металлического рулона, сформированного с помощью описанных в данном документе методов. Рулон из диффузионно-легированного металла, сформированный отжигом в соответствии с примером 17, подвергается процессу размотки (например, выравниванию или выправке).

Пример 19: Полировка диффузионно-легированного металла

[00356] Данный пример демонстрирует обработку поверхности металлического рулона после легирования, сформированного с помощью описанных в данном документе методов. Рулон из диффузионно-легированного металла, сформированный отжигом в соответствии с примером 17, и/или размотанный рулон металла, как описано в примере 18, подвергается механической обработке (например, полировке). Механическая обработка (например, полировка) выполняется для удаления, например, любых спеченных (например, поверхностно-спеченных) частиц, образовавшихся на поверхности диффузионно-легированного металла в результате описанных здесь методов.

Пример 20: Концентрация хрома в диффузионном слое металла

[00357] Данный пример иллюстрирует профиль(и) с концентрацией хрома в диффузионном(ых) слое(ах) металла, как определено с помощью линейных сканов хрома (Cr). На фигурах 8А и 8В приводится профиль с концентрацией хрома (Cr) на разной глубине диффузионного слоя (слоев) металла; концентрация Cr может быть измерена с помощью масс-спектрометрии тлеющего разряда (GDMS).

Пример 21: Химический состав диффузионно легированного металлического материала

[00358] Данные примеры, как показано на Фиг 9А и 9В, иллюстрируют образцовый химический(е) состав(ы) диффузионно-легированного металлического материала (материалов) на слое сплава;

Пример 22: Микроструктура легированного металлического материала

[00359] Данный пример иллюстрирует микроструктуру(ы) легированного(ых) металлического(ых) материала(ов). На Фиг. 10В показан пример изображения микроструктуры диффузионного слоя в металлическом материале, сформированном с использованием описанных в данном документе методов, в сравнении с эталонным металлическим материалом, показанном на Фиг. 10А. На Фиг. 10В приводятся столбчатые зерна 801, сформировавшиеся в металлическом материале из-за ферритного превращения при температурах отжига, описанных в настоящем документе для соответствующих методов. Тип покрытия (покрытий) (например, химический состав покрытия), температура отжига (отжигов) и химический состав подложки влияют на глубину цилиндрических зерен. Металлический материал на Фиг. 10В также демонстрирует превосходные коррозионные характеристики по сравнению с материалом на Фиг. 10А; это частично объясняется отсутствием образования карбидов в металлическом материале, сформированном с помощью описанных в данном документе методов (Фиг. 10В). Зернограничные карбиды присутствуют в материале на Фиг. 10А, что приводит к ухудшению коррозионных характеристик материала.

[00360] Фиг. 10D отражает микроструктуру в двух образцовых металлических материалах, сформированных с использованием описанных в данном документе методов, по сравнению с тремя эталонными металлическими материалами, показанными на Фиг. 10С. Микроструктура(ы) сердцевины в металлическом материале, изображенная на Фиг. 10D, имеет мелкие, равноосные зерна, частично благодаря фазе аустенита при температуре(ах), используемой в методах, описанных в данном документе, а также химическим составам в подложке и используемом покрытии. На Фиг. 10С показано низкое удлинение из-за крупных зерен, в то время как металлический материал на Фиг. 10D демонстрирует превосходное удлинение из-за мелких равноосных зерен во внутреннем слое 802.

Пример 23: Потенциал питтингообразования металлических материалов

[00361] Данный пример иллюстрирует потенциалы образования питтинговой коррозии (по сравнению с эталонной полуячейкой насыщенного хлорида серебра) композитов SODA, сформированных и/или использованных в способах, описанных в настоящем документе, в зависимости от концентрации (концентраций) хрома на поверхности (мас. %) и степени междоузельной стабилизации. Результаты потенциалов питтингообразования приводятся на Фиг. 11. Результаты показывают, что композиты SODA обладают очень высокой устойчивостью к питтинговой коррозии.

Пример 24: Характеристики Cr-SODA в солевом тумане

[00362] Данный пример иллюстрирует характеристики соляного тумана Cr-SODA с 25 мас. % Cr на поверхности после активной деформации поверхности от ударов и царапин. На двух верхних левых изображениях показаны участки размером 1 фут на 4 фута после 120 часов испытаний в соляном тумане В117. Изображения образцов с выбоинами на поверхности, показанные на Фиг. 12, были получены после 144 часов испытаний в солевом тумане (например, испытания ASTM В117). Результаты, показанные на Фиг. 12, демонстрируют, что материал может подвергаться значительным деформациям без нарушения коррозионной стойкости (например, усилие 20 фунтов на острие с помощью бритвы 1001). Даже царапины, нанесенные с усилием 5 фунтов бритвой 1002 демонстрируют деформацию (которую трудно увидеть на фотографии), а также то, что слой сплава способен выдержать, как видно из результатов испытаний, существенные повреждения до своего разрушения. Пример 25: Однородность хрома и коррозия

[00363] Данный пример иллюстрирует влияние изменения концентрации хрома на поверхность металлического материала, сформированного с использованием методов и способов, описанных в настоящем документе. Коррозия, как показано на Фиг. 13, в значительной степени зависит от локальных изменений концентрации или однородности хрома.

Пример 26: Воздействие обжатия на однородность хрома

[00364] Данный пример иллюстрирует дефекты, возникающие при равномерной деформации подложки в результате холодного обжатия; эти дефекты восприимчивы к агрессивным средам. Микроструктура композита Cr-SODA, прошедшего обжатие с 0,02 дюйма до 0,002 дюйма, показана на Фиг. 14А, а потенциал питтингообразования (по сравнению с эталонным полуэлементом насыщенного хлорида серебра) Cr-SODA нанесен на график относительного удлинения (%) после холодного обжатия на РИС. 14В. Для потенциала питтингообразования, как функции удлинения (%), показаны 95% доверительный интервал и 95% интервал прогнозирования. Фиг. 14А демонстрирует влияние на слой сплава после значительного обжатия (90%), но на Фиг. 14В показано, что обжатие по толщине на одноклетевом дрессировочном стане не оказывает заметного влияния на потенциал питтингообразования сплава Cr-SODA до превышения 30% уровня относительного удлинения.

Пример 27: Спеченные частицы

[00365] Этот пример иллюстрирует влияние спеченных частиц на характеристики поверхности металлических материалов. Спеченные частицы образуются при формовании металлических материалов с использованием методов и способов, описанных в настоящем документе. Спеченные частицы создают слабые места, которые могут привести к коррозии, и их следует избегать или контролировать их образование в процессе формования металлических материалов. Примеры изображений спеченных частиц приводятся на Фиг. 15.

Пример 28: Механические свойства Cr-SODA

[00366] Данный пример иллюстрирует неожиданные и превосходные механические свойства Cr-SODA, полученного с использованием методов и способов, описанных в настоящем документе. Механические свойства (например, предел текучести, предел прочности при растяжении, относительное удлинение, значение n и значение г) измеряются для Cr-SODA и трех других стальных изделий (например, нержавеющей стали 439 (SS), нержавеющей стали 304L, стали глубокой вытяжки (DDS) с целью сравнения. Диаграммы пределов деформации при комнатной температуры были созданы для различных материалов при их толщине 0,0394 дюйма (Фиг. 16). Сравнение Cr-SODA и других продуктов показывает, что Cr-SODA имеет неожиданно высокие значения r, превосходящие эталонные продукты, в то время как свойства Cr-SODA при растяжении отличаются мягкостью и податливостью. Наблюдаемые высокие значения r и n указывают на более высокую стойкость к локальному утончению по сравнению с 439 SS и DDS с учетом значения n, а также на превосходную способность к глубокой вытяжке благодаря высокому значению r.

Пример 29: Физические свойства Cr-SODA

Данный пример дополнительно иллюстрирует физические свойства композитов Cr-SODA, полученных с использованием методов и способов, описанных в настоящем документе. Измерения предела прочности при растяжении, предела текучести и удлинения показаны на Фиг. 17А, 17 В и 17С, соответственно. Четыре различных толщины композитов Cr-SODA - 0,03 дюйма (1501а, 1501b и 1501с), 0,055 дюйма (1502а, 1502b и 1502с), 0,063 дюйма (1503а, 1503b и 1503с), и 0,113 дюйма (1504а, 1504b и 1504с) - использовались в этих измерениях. Для данного примера использовался слой сплава хрома, который имеет глубину 50 мкм во всех образцах различной толщины. Поведение разных толщин указывает на то, что механические свойства композита представляют собой слияние двух фаз: сплава с высоким содержанием Cr и ядра без междоузлий. Материал большей толщины мягче (как по пределу текучести, так и по прочности на растяжение) и имеет большее удлинение до разрушения почти во всех условиях удлинения.

Пример 30: Устойчивость суспензионного покрытия

В данном примере приводится испытание для определения устойчивости суспензионного покрытия к процессу нанесению покрытия (например, с использованием роликовых установок для нанесения покрытий). Суспензионное покрытие может наноситься на небольшой участок подложки (например, вручную, без применения роликовых установок). Суспензия может принимать форму порошка (например, после высыхания влажной пленки с образованием сухой пленки суспензии на подложке). Оператор в нитриловой перчатке протирает покрытую суспензией поверхность подложки. Количество протираний пальцем в нитриловой перчатке, достаточное для практически полного удаления покрытия, можно использовать как показатель стойкости покрытия. Если суспензия практически полностью удаляется менее чем за 10 протираний с минимальным давлением, суспензия может не выдержать процесса нанесения покрытия (например, с помощью роликовых установок). Суспензионные покрытия, описанные в настоящем документе, выдерживают до 100 протираний пальцем в нитриловой перчатке.

[00367] Несмотря на то, что в данном документе представлены и описаны различные варианты изобретения, для специалистов в данной области будет очевидно, что такие варианты приведены исключительно в качестве примера. Изобретение не ограничивается конкретными примерами, представленными в описании. Хотя изобретение было описано со ссылкой на вышеупомянутый документ, описания и иллюстрации вариантов реализации, приведенные в настоящей публикации, не предназначены для толкования в ограничительном смысле. Специалисты в данной области могут иметь дело с многочисленными вариациями, изменениями и заменами, тем не менее не отступая от изобретения. Кроме того, следует понимать, что все аспекты изобретения не ограничены конкретными изображениями, конфигурациями или относительными пропорциями, изложенными в настоящем документе и зависящими от множества условий и переменных. Следует понимать, что в практических реализациях могут применяться различные альтернативы описанным в данном документе вариантам изобретения. Поэтому предполагается, что изобретение должно также охватывать любые подобные альтернативы, модификации, вариации или эквиваленты. Предполагается, что следующая формула изобретения определяет объем изобретения и что способы и конструкции в пределах этой формулы изобретения, а также их эквиваленты охватываются настоящим изобретением.

Группа изобретений относится к способу формирования металлического рулона, содержащего металлические витки с суспензионным покрытием, и к упомянутым металлическим рулонам. Указанный способ включает приведение в контакт поверхности металлической подложки с суспензией для получения металлической подложки с покрытием. Наматывание указанной металлической подложки с покрытием при температуре намотки от 10°C до 200°C для формирования металлического рулона, содержащего множество спиральных витков с нанесенным суспензионным покрытием. Указанная суспензия и полученное из нее покрытие содержат легирующий агент и оксид металла и/или активатор переноса металла. Упомянутое суспензионное покрытие наносят в виде влажной пленки толщиной от 50 мкм до 500 мкм, относительное стандартное отклонение составляет 10% или менее. Перед намоткой указанной металлической подложки не осуществляют сушку суспензионного покрытия или проводят сушку с получением сухой пленки с толщиной от 50 мкм до 250 мкм, относительное стандартное отклонение составляет 10% или менее от средней толщины сухой пленки. Обеспечивается получение рулона с покрытием, выдерживающим изгибающее в арку усилие. 3 н. и 25 з. п. ф-лы, 17 ил., 3 табл., 28 пр.

1. Способ формирования металлического рулона, содержащего металлические витки с суспензионным покрытием, включающий:

(a) приведение в контакт поверхности металлической подложки с суспензией для получения металлической подложки с покрытием, при этом суспензионное покрытие находится в контакте и, по меньшей мере, частично покрывает поверхность указанной металлической подложки, а именно покрывает не менее 25% или не менее 50% или не менее 75% или не менее 90% поверхности, или обеих поверхностей указанной металлической подложки, а указанная суспензия и полученное из нее покрытие содержат легирующий агент и оксид металла и/или активатор переноса металла; и

(b) наматывание указанной металлической подложки с покрытием при температуре намотки от 10°C до 200°C для формирования металлического рулона, содержащего множество спиральных витков с нанесенным суспензионным покрытием,

при этом указанное суспензионное покрытие наносят в виде влажной пленки толщиной от 50 мкм до 500 мкм, относительное стандартное отклонение составляет 10% или менее;

причем перед намоткой указанной металлической подложки не осуществляют сушку суспензионного покрытия

или проводят сушку с получением сухой пленки с толщиной от 50 мкм до 250 мкм, относительное стандартное отклонение составляет 10% или менее от средней толщины сухой пленки.

2. Способ по п. 1, включающий пропускание указанной металлической подложки с покрытием через валки, которые (например, совместно) подвергают указанную металлическую подложку не менее 5, 10, 15 или 20 циклам сгибания и разгибания.

3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий:

(c) подвергание указанного металлического рулона отжигу при температуре сплавления от 750°C до 1100°C в легирующей атмосфере, содержащей восстановительный газ, например, водород, при этом указанный легирующий агент диффундирует в каждые два соседних витка всего указанного множества витков металлического рулона и сплавляется с ними, в результате чего формируется рулон из диффузионно-легированного металла.

4. Способ по п. 3, в котором указанная суспензия содержит в качестве оксида металла оксид реакционно-способного металла, например, содержащий указанный легирующий агент, выбранный из группы, включающей оксид хрома (III) (Cr₂O₃), оксид титана (IV) (TiO₂), оксид железа и хрома (FeCr₂O₄), оксид кремния (SiO₂), пятиокись тантала (Ta₂O₅), оксид магния и хрома (MgCr₂O₄), оксид марганца (II) (MnO), оксид марганца (IV) (MnO₂), оксид ванадия (II) (VO), оксид ванадия (III) (V₂O₃), оксид титана (II) (TiO), оксид титана (III) (Ti₂O₃), пятиокись ниобия (Nb₂O₅), триоксид бора (B₂O₃), оксид церия (CeO₂) и их комбинации, также в котором указанная легирующая атмосфера представляет собой восстановительную атмосферу, например, содержащую водород, также в котором, по меньшей мере, часть указанного оксида реакционно-способного металла вступает в реакцию металлотермического восстановления с восстановительной атмосферой с образованием воды, (восстанавливается указанным легирующим агентом) и двух диффузионных слоев металла, каждый из которых металлургически сварен со стороной витка рулона из диффузионно-легированного металла.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором расстояние между витками (среднее расстояние между витками) указанного металлического рулона меньше чем 1,5, например, меньше 1,2, средней толщины сухой пленки указанного суспензионного покрытия, или расстояние между витками (среднее расстояние между витками) указанного металлического рулона составляет менее 350 мкм, например, менее 250 мкм, менее 200 мкм, менее 150 мкм, менее 100 мкм, менее 90 мкм или менее 85 мкм.

6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором указанный рулон из диффузионно-легированного металла состоит из (i) металлического листа, (ii) первого диффузионного слоя металла, металлургически сваренного с первой стороной указанного металлического листа, и (iii) второго диффузионного слоя металла, металлургически сваренного со второй стороной указанного металлического листа.

7. Способ по п. 1 или 2, в котором для формирования указанного металлического рулона дополнительно используют блокирующий слой, при этом указанное суспензионное покрытие контактирует с блокирующим слоем, например, содержащим инертный оксид металла, при этом блокирующий слой расположен на поверхности указанной металлической подложки и содержит легирующий агент в количестве менее чем 0,01 мас.%, менее чем 0,005 мас.% либо менее чем 0,001 мас.% от массы блокирующего слоя.

8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором указанный легирующий агент выбирают из группы, включающей железо (Fe), хром (Cr), никель (Ni), кремний (Si), ванадий (V), титан (Ti), бор (B), вольфрам (W), алюминий (Al), молибден (Mo), кобальт (Co), марганец (Mn), цирконий (Zr), медь (Cu), ниобий (Nb), тантал (Ta), церий (Ce), висмут (Bi), сурьму (Sb), олово (Sn), свинец (Pb) и их комбинации.

9. Способ по п. 8, в котором указанное суспензионное покрытие содержит хром (Cr) в концентрации от 5 мас.% до 50 мас.%, например, от 10 мас.% до 45 мас.% или от 12 мас.% до 45 мас. % от массы суспензионного покрытия.

10. Способ по п. 8 или 9, в котором не менее 10 мас. %, например, не менее 20 мас. %, не менее 30 мас. % или не менее 40 мас. %, например, от 10 мас. % до 80 мас. %, от 20 мас. % до 80 мас. %, от 30 мас. % до 80 мас. % или от 40 мас. % до 80 мас. %, например, от 10 мас. % до 100 мас. %, от 20 мас. % до 100 мас. %, от 30 мас. % до 100 мас. % или от 40 мас. % до 100 мас. % указанного легирующего агента (например, хрома (Cr) или алюминия (Al)) предназначено для переноса и сплавления с двумя соседними металлическими витками из указанных витков указанного металлического рулона, например, при температуре сплавления от 750°С до 1100°С в легирующей атмосфере, содержащей восстановительный газ, например, водород.

11. Способ по любому из пп. 8-10, в котором указанное суспензионное покрытие содержит легирующий агент, оксид металла, например, несолеобразующий оксид металла, и активатор переноса металла.

12. Способ по п. 11, в котором указанный оксид металла выбран из группы, включающей оксид алюминия (Al₂O₃), оксид хрома (III) (Cr₂O₃), оксид титана (IV) (TiO₂), оксид железа и хрома (FeCr₂O₄), оксид кремния (SiO₂), пентаоксид тантала (Ta₂O₅), оксид магния и хрома (MgCr₂O₄), оксид марганца (II) (MnO), оксид марганца (IV) (MnO₂), оксид ванадия (II) (VO), оксид ванадия (III) (V₂O₃), оксид титана (II) (TiO), оксида титана (III) (Ti₂O₃), пентоксид ниобия (Nb₂O₅), триоксид бора (B₂O₃), оксид церия (CeO₂), оксид магния (MgO), оксид кальция (CaO), супероксид лития (LiO₂), оксид циркония (ZrO₂), оксид лантана (III) (La₂O₃), бентонитовую глину, каолиновую глину или их комбинации, в некоторых случаях в котором указанный оксид металла представляет собой инертный оксид металла, выбранный из группы, включающей оксид алюминия (Al₂O₃), оксид хрома (III) (Cr₂O₃), диоксид титана (TiO₂), FeCr₂O₄, оксид кремния (SiO₂), диоксид титана (TiO₂), Ta₂O₅, MgCr₂O₄, оксид магния (MgO), оксид кальция (CaO), супероксид лития (LiO₂), оксид циркония (ZrO₂), оксид ванадия (III) (V₂O₃), оксид лантана (III) (La₂O₃), бентонитовую глину, каолиновую глину или их комбинации.

13. Способ по п. 11 или 12, в котором указанный активатор переноса металла содержит галоидные соединения, например, хлор, бром, йод, фтор или их комбинацию, галоидные соединения металлов, например, хлорид металла, бромид металла, йодид металла, фторид металла или их комбинацию, сульфиды металлов, газообразный компонент, например, водород или их комбинацию, в некоторых случаях, в котором указанный хлорид металла выбран из группы, включающей хлорид магния (MgCl₂), хлорид железа (II) (FeCl₂), хлорид кальция (CaCl₂), хлорид циркония (IV) (ZrCl₄), хлорид титана (IV) (TiCl₄), хлорид ниобия (V) (NbCl₅), хлорид титана (III) (TiCl₃), тетрахлорид кремния (SiCl₄), хлорид ванадия (III) (VCl₃), хлорид хрома (III) (CrCl₃), трихлорсилан (SiHCl₃), хлорид марганца (II) (MnCl₂), хлорид хрома (II) (CrCl₂), хлорид кобальта (II) (CoCl₂), хлорид меди (II) (CuCl₂), хлорид никеля (II) (NiCl₂), хлорид ванадия (II) (VCl₂), хлорид аммония (NH₄Cl), хлорид натрия (NaCl), хлорид калия (KCl), оксихлорид висмута (BiOCl), гидроксихлорид меди, гидроксихлорид марганца, оксихлорид сурьмы и трихлорид молибдена и их комбинации, в некоторых случаях в котором указанный сульфид металла представляет собой соединение, выбранное из группы, включающей сульфид молибдена (MoS), сульфид марганца (MnS), дисульфид железа (FeS₂), сульфид хрома (CrS), сульфид железа (FeS), сульфид меди (CuS), сульфид никеля (NiS) и их комбинации.

14. Способ по любому из пп. 1-13, дополнительно включающий разматывание, например, разворачивание, разгибание, выравнивание или выпрямление указанного рулона диффузионно-легированного металла.

15. Способ по любому из пп. 1-14, дополнительно включающий механическую обработку, например, путем полировки, очистки или полировки и очистки указанного рулона из диффузионно-легированного металла (удаление множества спеченных (спеченных с поверхностью) частиц).

16. Металлический рулон, содержащий металлические витки с суспензионным покрытием, при этом толщина сухой пленки, полученной из указанного суспензионного покрытия, составляет от 50 мкм до 250 мкм, относительное стандартное отклонение составляет 10% или менее от толщины сухой пленки, расстояние между витками составляет менее 1,5 указанной средней толщины сухой пленки суспензионного покрытия или менее 200 мкм, и указанное суспензионное покрытие содержит легирующий агент и оксид металла и/или активатор переноса металла, при этом легирующий агент способен диффундировать в два соседних витка и сплавляться с двумя соседними витками указанного металлического рулона.

17. Металлический рулон, содержащий металлические витки с суспензионным покрытием, образованный множеством витков металла, представляет собой рулон, содержащий первый виток металла, соседний с ним второй виток металла с суспензионным покрытием, при этом первый металлический виток и соседний с ним второй металлический виток выполнены с нанесенным суспензионным покрытием, а толщина сухой пленки, полученной из указанного суспензионного покрытия, составляет от 50 мкм до 250 мкм, относительное стандартное отклонение составляет 10% или менее от толщины сухой пленки, указанный первый виток металлического рулона одной стороной обращен ко второму витку металлического рулона, а указанный второй виток металлического рулона обращен второй стороной к первому витку металлического рулона, при этом расстояние в радиальном направлении указанного металлического рулона между первой и второй сторонами витков составляет от 60 мкм до 120 мкм, и указанное суспензионное покрытие содержит легирующий агент и оксид металла и/или активатор переноса металла, причем легирующий агент способен диффундировать в указанные первый и второй витки металлического рулона и сплавляться с указанными первым и вторым витками металлического рулона с образованием (i) первого диффузионного слоя, металлургически сваренного, по меньшей мере, с частью первого витка металлического рулона и (ii) второго диффузионного слоя, металлургически сваренного, по меньшей мере, с частью второго витка металлического рулона.

18. Металлический рулон по п. 17, в котором средняя концентрация указанного легирующего агента в первом или втором диффузионном слое ниже соответствующей средней концентрации указанного легирующего агента в суспензионном покрытии.

19. Металлический рулон по любому из пп. 16-18, в котором указанный металлический рулон дополнительно содержит блокирующий слой, например, содержащий несолеобразующий оксид металла, расположенный между суспензионным покрытием и одним из двух соседних витков металлического рулона или между суспензионным покрытием и первым или вторым витком металлического рулона.

20. Металлический рулон по п. 19, в котором суспензионное покрытие прилегает к другому витку по отношению к двум соседним металлическим виткам или к другой стороне по отношению к указанным первой и второй сторонам металлических витков металлического рулона.

21. Металлический рулон по п. 19 или 20, в котором указанный блокирующий слой представляет собой первый блокирующий слой, при этом металлический рулон дополнительно содержит второй блокирующий слой, расположенный между суспензионным покрытием и другим металлическим витком по отношению к указанным двум соседним металлическим виткам металлического рулона, или между суспензионным покрытием и другим по отношению к указанному первому и второму металлическим виткам.

22. Металлический рулон по любому из пп. 16-21, в котором указанный металлический рулон имеет внутренний диаметр от 100 мм до 700 мм; или в котором указанный металлический рулон имеет внешний диаметр от 500 мм до 10 м.

23. Металлический рулон по любому из пп. 16-22, в котором ширина, например средняя ширина, указанного металлического рулона составляет от 1 дюйма до 100 дюймов, например, от 5 дюймов до 90 дюймов, от 5 дюймов до 80 дюймов или от 8 дюймов до 72 дюймов; или/и в котором толщина, например, средняя толщина или средний диаметр витка металлического рулона, например, первого или второго витка металлического рулона составляет от 0,0005 дюйма до 0,250 дюйма, например, от 0,0005 дюйма до 0,125 дюйма, от 0,0005 дюйма до 0,100 дюйма или от 0,0005 дюйма до 0,050 дюйма.

24. Металлический рулон по любому из пп. 16-23, в котором указанный легирующий агент выбран из группы, включающей железо (Fe), хром (Cr), никель (Ni), кремний (Si), ванадий (V), титан (Ti), бор (B), вольфрам (W), алюминий (Al), молибден (Mo), кобальт (Co), марганец (Mn), цирконий (Zr), медь (Cu), ниобий (Nb), тантал (Ta), церий (Ce), висмут (Bi), сурьму (Sb), олово (Sn), свинец (Pb) и их комбинации.

25. Металлический рулон по п. 24, в котором указанное суспензионное покрытие содержит хром (Cr) в концентрации от 5 мас.% до 50 мас.%, например, от 10 мас.% до 45 мас.% или от 12 мас.% до 45 мас.% от массы суспензионного покрытия.

26. Металлический рулон по п. 24 или 25, в котором, по меньшей мере, 10 мас. %, например, по меньшей мере 20 мас. %, 30 мас. %, или 40 мас. %, например, от 10 мас. % до 80 мас. %, от 20 мас. % до 80 мас. %, от 30 мас. % до 80 мас. % или от 40 мас. % до 80 мас. %, например, от 10 мас. % до 100 мас. %, от 20 мас. % до 100 мас. %, от 30 мас. % до 100 мас. % или от 40 мас. % до 100 мас. % указанного легирующего агента, например, хрома (Cr) или алюминия (Al) предназначено для диффундирования и сплавления с указанными двумя соседними витками металлического рулона при температуре сплавления, например, от 750°C до 1100°C в легирующей атмосфере, содержащей восстановительный газ, например, водород.

27. Металлический рулон по любому из пп. 16-26, в котором указанное суспензионное покрытие содержит легирующий элемент, оксид металла, например, несолеобразующий оксид металла, например, выбранный из группы, включающей оксид алюминия (Al₂O₃), оксид хрома (III) (Cr₂O₃), диоксид титана (TiO₂), FeCr₂O₄, оксид кремния (SiO₂), диоксид титана (TiO₂), Ta₂O₅, MgCr₂O₄, оксид магния (MgO), оксид кальция (CaO), супероксид лития (LiO₂), оксид циркония (ZrO₂), оксид ванадия (III) (V₂O₃), оксид лантана (III) (La₂O₃), бентонитовую глину, или их комбинации и активатор переноса металла.

28. Металлический рулон по п. 27, в котором указанный активатор переноса металла содержит галоидные соединения, например, хлор, бром, йод, фтор или их комбинацию, галоидные соединения металлов, например, хлорид металла, бромид металла, йодид металла, фторид металла или их комбинацию, сульфиды металлов, газообразный компонент, например, водород, или их комбинацию, или, в некоторых случаях, в котором указанный хлорид металла включает соединения, выбранные из группы, в которую входят хлорид магния (MgCl₂), хлорид железа (II) (FeCl₂), хлорид кальция (CaCl₂), хлорид циркония (IV) (ZrCl₄), хлорид титана (IV) (TiCl₄), хлорид ниобия (V) (NbCl₅), хлорид титана (III) (TiCl₃), тетрахлорид кремния (SiCl₄), хлорид ванадия (III) (VCl₃), хлорид хрома (III) (CrCl₃), трихлорсилан (SiHCl₃), хлорид марганца (II) (MnCl₂), хлорид хрома (II) (CrCl₂), хлорид кобальта (II) (CoCl₂), хлорид меди (II) (CuCl₂), хлорид никеля (II) (NiCl₂), хлорид ванадия (II) (VCl₂), хлорид аммония (NH₄Cl), хлорид натрия (NaCl), хлорид калия (KCl), оксихлорид висмута (BiOCl), гидроксихлорид меди, гидроксихлорид марганца, оксихлорид сурьмы и трихлорид молибдена и их комбинации, или, в некоторых случаях, в котором указанный сульфид металла представляет собой соединение, выбранное из группы, включающей сульфид молибдена (MoS), сульфид марганца (MnS), дисульфид железа (FeS₂), сульфид хрома (CrS), сульфид железа (FeS), сульфида меди (CuS), сульфид никеля (NiS) и их комбинацию.