阅读说明：本技术 铁质工件和制造方法 (Iron workpiece and method of manufacture ) 是由 湛弘义 王建锋 M·L·霍利 M·T·里费 于 2018-09-03 设计创作，主要内容包括：一种制造铁质旋转构件的方法,包括以下步骤：以足够的进给速率车削摩擦表面的第一部分,以在摩擦表面的第一部分上提供第一变形层；以足够的进给速率精细车削摩擦表面的第二部分,以在摩擦表面的第二部分上提供第二变形层；对摩擦表面的第一部分和第二部分进行抛光,以达到预定的粗糙度；在足以使氮原子和碳原子通过变形层扩散的时间和温度下对旋转构件进行氮碳共渗,以形成厚度可变的硬化壳体。铁质旋转构件可以是具有毂表面和摩擦表面的制动转子,其中毂表面和摩擦表面具有厚度可变的硬化壳体。(A method of manufacturing a ferrous rotary member comprising the steps of: turning a first portion of the friction surface at a sufficient feed rate to provide a first deformed layer on the first portion of the friction surface; fine turning a second portion of the friction surface at a sufficient feed rate to provide a second deformed layer on the second portion of the friction surface; polishing the first and second portions of the friction surface to a predetermined roughness; nitrocarburizing the rotating member at a time and temperature sufficient to diffuse nitrogen atoms and carbon atoms through the deformation layer to form a hardened shell of variable thickness. The ferrous rotating member may be a brake rotor having a hub surface and a friction surface with a hardened shell of variable thickness.)

铁质工件和制造方法

技术领域

本公开总体上涉及铁质工件和制造方法，更具体地，涉及制动组件的铸铁旋转构件和制造该旋转构件的方法。

背景技术

铁质材料用于需要耐表面摩擦磨损的应用。在汽车应用中，铸铁用于制造制动组件的旋转构件，例如制动转子和制动鼓的旋转构件。典型的制动组件包括制动衬块或制动蹄，其具有分别与制动转子或制动鼓的摩擦表面接合的摩擦材料，以阻止旋转构件的旋转运动，并因此减慢车辆速度。

当摩擦材料接合到旋转构件的摩擦表面时，机械磨损和热量导致旋转构件的摩擦材料和摩擦表面发生少量磨损。通过降低摩擦表面和摩擦材料之间的摩擦系数可以减小摩擦表面的磨损率，但是较低的摩擦系数可能使制动器在减慢车辆速度方面不太有效。此外，旋转构件暴露于机动车辆的恶劣外部操作环境。旋转构件的铁质基材，更具体地说是经受连续磨损的摩擦表面，由于暴露于通常在车辆的恶劣操作环境中发现的水、盐和其他腐蚀性物质而形成氧化铁。氧化铁多孔、易碎并且易于剥落，因此导致摩擦表面加速磨损。

为了提高磨损周期长且耐腐蚀性优异的摩擦表面的铸铁零件的耐久性，工程师继续开发材料和制造工艺，以确定哪些微结构特征在改善这些特性和改进这些材料性质方面起最重要的作用。美国专利申请(No.:PCT/CN2012/085510)(在本文中为PCT'510)公开了一种通过将表面与钝工具摩擦形成纳米结晶表面层，然后通过氮碳共渗过程将氮原子和碳原子通过纳米结晶表面层扩散来形成耐磨损和耐腐蚀的摩擦表面来抛光摩擦表面的方法。

PCT'510中所公开的通过钝器抛光摩擦表面的方法提供了一种纳米结晶结构，用于促进氮原子和碳原子通过其扩散，以提供硬化壳体。通过在抛光过程中施加更大的力，可以增加纳米结晶结构的厚度，从而在氮碳共渗之后提供更理想的硬化壳体厚度。然而，过大的力可能导致不希望的结果，例如摩擦表面损坏，导致摩擦表面的表面粗糙度(Ra)大于3μm，这是不希望的。

因此，虽然对旋转构件进行抛光和氮碳共渗以增加摩擦表面的耐磨损性和耐腐蚀性的方法实现了其预期目的，但是仍需要一种方法来进一步提供更厚的硬化壳体以增加摩擦表面的耐磨损性和耐腐蚀性，同时提供具有3μm或更小的理想粗糙度(Ra)的良好表面质量。

发明内容

根据几个方面，公开了一种铁质制动转子，其具有毂部和从毂部延伸的环形盘部。环形盘部包括第一区段摩擦表面，该第一区段摩擦表面具有硬化壳体，该硬化壳体具有硬化壳体厚度。毂部包括毂表面，毂表面具有硬化壳体，该硬化壳体具有硬化壳体厚度。第一区段摩擦表面的硬化壳体厚度大于毂表面的硬化壳体厚度。

在本公开的另一个方面，铁质制动转子还包括第二区段摩擦表面，该第二区段摩擦表面具有邻近盘部的第一区段摩擦表面的硬化壳体。第一区段摩擦表面的硬化壳体厚度大于第二区段摩擦表面的硬化壳体厚度。

在本公开的又一个方面，第一区段摩擦表面和第二区段摩擦表面包括小于约3μm的粗糙度。

在本公开的又一个方面，第一区段摩擦表面与一对第二区段摩擦表面齐平并散布在一对第二区段摩擦表面之间。

在本公开的又一个方面，第一区段摩擦表面和毂表面包括50～90HRC的硬度。

在本公开的又一个方面，第一区段摩擦表面的硬化壳体厚度是毂表面的硬化壳体厚度的约1.1～2倍。

在本公开的又一个方面，第一区段摩擦表面的硬化壳体厚度包括多孔层和无孔层。

在本公开的又一个方面，多孔层的厚度为无孔层和多孔层的总厚度的大约10％。

根据几个方面，公开了一种用于制造具有摩擦表面的铁质制动构件的方法。该方法包括：以足够的进给速率和切削深度车削摩擦表面的第一部分，以提供具有纳米结晶微结构的第一变形层；车削摩擦表面的第一部分包括以400～1000rev/min(RPM)的速率围绕旋转轴线旋转铁质构件，并采用切削刀具以0.25～1.00mm/rev的进给速率和0.2～0.8mm的切削深度从摩擦表面的第一部分的表面移除材料层；然后，对摩擦表面的第一部分进行抛光，以达到预定的第一粗糙度；然后，在足以使氮原子和碳原子通过纳米结晶微结构层扩散的时间和温度下对铁质构件进行氮碳共渗。

在本公开的又一个方面，该方法还包括：以足够的进给速率车削摩擦表面的第二部分，以在摩擦表面的第二部分上提供第二变形层，其中第二变形层包括纳米结晶微结构层，其比摩擦表面的第一部分的纳米结晶微结构层薄；对摩擦表面的第二部分进行抛光，以达到预定的第二粗糙度；在施加5～25MPa的抛光压力的情况下，对摩擦表面的第一部分和第二部分进行抛光。

根据几个方面，公开了一种用于制造具有摩擦表面的铁质旋转构件的方法。该方法包括：以足够的进给速率和切削深度车削摩擦表面的第一部分，以在摩擦表面的第一部分上提供具有纳米结晶微结构的第一变形层；在车削之后，采用钝工具对摩擦表面的第一部分进行抛光，以达到预定的粗糙度；然后，在足以使氮原子和碳原子通过纳米结晶微结构层扩散的时间和温度下对旋转构件进行氮碳共渗，以形成具有厚度(t1)的硬化壳体(c1)。

在本公开的另一个方面，车削摩擦表面的第一部分的步骤包括以400～1000rev/min(RPM)的速率围绕旋转轴线旋转摩擦表面，并采用切削刀具以0.25～1.00mm/rev的速率和0.2～0.8mm的切削深度从摩擦表面的第一部分移除材料层。

在本公开的又一个方面，车削摩擦表面的第一部分的步骤包括切削多个3～8μm深的凹槽。

在本公开的又一个方面，车削摩擦表面的第一部分的步骤包括调节摩擦表面绕旋转轴线的RPM，使得摩擦表面相对于切削工具的线速度为200～2000m/min。

在本公开的又一个方面，车削摩擦表面的第一部分的步骤包括产生3～8μm的表面粗糙度(Ra)。

在本公开的又一个方面，将摩擦表面的第二部分抛光至小于3μm的粗糙度并形成纳米结晶微结构层。对旋转构件进行氮碳共渗的步骤使足够量的氮原子和碳原子通过摩擦表面的第二部分的纳米结晶微结构层扩散，以形成具有厚度(t2)的硬化壳体(c2)。

在本公开的又一个方面，硬化壳体(c1)的厚度(t1)大于硬化壳体(c2)的厚度(t2)。

在本公开的又一个方面，对摩擦表面的第一部分和第二部分进行抛光的步骤包括施加5～25MPa的抛光压力。

在本公开的又一个方面，旋转构件是具有毂表面的制动转子，并且对旋转构件进行氮碳共渗的步骤包括扩散足够量的氮原子和碳原子以在毂表面上形成第三硬化壳体，其中第三硬化壳体包括第三厚度，第三厚度小于摩擦表面的第二部分的厚度(t2)。

根据本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体实例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，相同的附图标记在所有视图中表示相应的零件。

图1是描述根据本公开原理的方法的步骤的流程图；

图2描述了根据本公开原理的方法的加工步骤；

图3描述了根据本公开原理的方法的预处理步骤；

图4描述了在根据本公开原理的方法的步骤之一之后的表面光洁度的放大视图；

图5描述了根据本公开原理的方法的另一个步骤之后的表面光洁度的放大视图；

图6是根据本公开原理的车辆制动组件的透视图；

图7是根据本公开原理的车辆制动组件的制动转子的透视图；

图8是根据本公开原理的车辆制动组件的制动转子的局部剖视图；

图9是根据本公开原理的车辆制动组件的制动转子的毂部的表面的横截面的显微图；

图10是根据本公开原理的车辆制动组件的制动转子的盘部的表面的横截面的显微图；

图11是根据示例性实施例的工件表面的局部剖视图；

图12是根据示例性实施例的工件表面的局部剖视图；

图13是根据示例性实施例的工件表面的局部剖视图；以及

图14是氮碳共渗(FNC)处理过程的时间和温度曲线图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。参考附图公开了所示实施例，其中在所有几个附图中相同的数字表示相应的零件。这些附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被夸大或最小化以显示特定特征的细节。所公开的具体结构和功能细节不旨在被解释为限制，而是作为用于教导本领域技术人员如何实践所公开的概念的代表性基础。

本公开提供了一种用于制造铁质工件的方法，例如车辆制动组件的铸铁旋转构件。在本文公开的实例中，首先，选择性地加工铁质工件的表面，然后，进行预处理以在表面上形成纳米结晶微结构层。然后，对铁质工件进行铁素体氮碳共渗(FNC)处理，其中纳米结晶微结构层加速并促进氮原子和碳原子通过其扩散，以提供硬化层，也称为硬化壳体。硬化壳体可包括具有多个厚度的多个区段。令人惊讶地发现，与单独的加工或预处理相比，表面的加工和预处理的组合能够提供更厚的纳米结晶微结构层，而不会对表面造成导致预期粗糙度(Ra)的损伤。

如本文所用，术语“摩擦表面”是指铁质工件的在操作中与摩擦材料(例如制动衬块)接合的功能表面。如本文所用，术语“精加工表面”是指的铁质工件的已经暴露于加工操作(例如，车削)的表面。同样如本文所用，术语“纳米结晶微结构”是指在精加工表面处或附近具有纳米尺寸晶粒(例如，约5～2000nm)的精细微结构。

首先参考图1，图1是制造铁质工件的方法100。图1所示的实例包括铸造铁质(例如，灰铁、球铁等)工件的第一步骤102，接着是减少铁质工件应力的可选的第二步骤104。第三步骤106包括对工件进行加工以实现预定的结构和尺寸。铁质工件可以是具有功能表面的任何铸铁部件，该功能表面可以在车削操作期间围绕轴对称旋转。车削操作或车削是一种加工过程，在该过程中，切削工具(通常是非旋转刀具)在工件围绕轴对称旋转的同时或多或少地线性移动。轴对称旋转的工件的实例包括具有外部圆柱形支承表面的轴和具有摩擦表面的制动组件(例如，制动转子或制动鼓)的旋转构件。

图2示出了第三步骤106的实例，其示出了使用切削工具121通过车削操作加工铁质工件118的示意图。车削操作提供了工件118的精加工表面122，该精加工表面具有深度大约为3～20μm的严重变形的纳米层124。相对较深的切削深度为0.2～0.8mm，通常由附图标记125表示。可以使用0.25～1.00mm/rev的相对较高的进给速率来完成第三步骤106。将旋转速度设定为400～1000rev/min，或者可以将线速度设定为200～1000m/min。在第三步骤之后，半精加工表面的粗糙度(Ra)为大约3～8μm，并且表面顶部上的纳米结晶微结构的深度为3～20μm。

图4示出了在对工件118进行加工的第三步骤106之后保留在工件118的表面122上的微观光洁度的图像。表面122的峰132和谷130提供了下一步骤(第四步骤108)中塑性变形的材料。车削操作促进表面纳米结晶，导致形成纳米结晶微结构。期望的纳米结晶微结构的厚度为约3μm～约20μm，优选约8μm。据信，对于FNC处理，其(例如与未经纳米结晶的表面相比)更好地制备出纳米结晶微结构。

第四步骤108包括使表面122的峰132和谷130塑性变形，以在表面处形成整体较厚的纳米结晶微结构128层。这是通过使用辊压来抛光工件118的精加工表面以使工件118的表面塑性变形来实现的。辊通常具有光滑表面，该表面被抛光并且具有小于1μm的表面粗糙度(Ra)。在一个实例中，辊的半径为约1mm～约200mm。在另一个实例中，辊的半径为约5mm～约10mm。辊抛光具有相对较短的循环时间。在一个实例中，循环时间为每通过一次约10秒～约120秒。由于抛光是一种非材料去除加工方法，因此通过施加5～25MPa的压力进行抛光，可以保持或甚至增厚通过车削操作产生的厚精细微结构。辊抛光将纳米结晶微结构的粗糙度(Ra)从3～6μm减小至约0.1～3.0μm。

图3是第四步骤108的图示，示出了示例性工件118被旋转并且具有应用于圆柱形表面122的抛光工具126。该抛光操作可以是一个循环或几个循环。图5是在抛光工件118的第四步骤108之后保留在工件118的表面122上的微观光洁度的图像。图5示出了峰132和谷130已通过抛光塑性变形，以形成甚至更厚的纳米结晶结构128。

抛光工具也可以是球状、球冠状、辊状、抛物线状或任意形状的钝工具，其可以相对于工件旋转，以改善半精加工表面的表面粗糙度和表面质量。精加工表面相对于钝工具的进一步变形(即，纳米结晶)是钝工具与工件之间的接触位置的局部严重塑性变形。基本上在不形成切屑并且在变形过程中不移除材料的情况下发生变形。此外，精加工表面的局部变形不同于拉丝或金属板辊压中可能发生的整体变形。

尽管本公开的变形发生在钝工具附近，但是通过将钝工具系统地应用到整个表面，可以使工件很大的表面纳米化。应当理解，可以使用钝工具在精加工表面上通过一次以上，其中每次通过可以具有不同的压力、进给速率和抛光深度。应进一步理解，与抛光未暴露于车削操作的表面相比，通过抛光已经经历如上所述的车削操作的表面，可以在表面处获得更厚的纳米结晶微结构128的层。

方法100的第五步骤110包括在约550℃～约570℃的温度下进行氮碳共渗一段时间(约1小时～约3小时)，以使氮和碳通过纳米结晶微结构扩散。本方法100的组合的第三步骤106和第四步骤108使得能够在精加工表面上形成更厚的纳米结晶微结构层，而不会对精加工表面造成损坏。这种较厚的纳米结晶微结构层使氮和碳能够以更高的扩散速率更深地进入铁质工件，这导致FNC过程更有效且硬化壳体更厚。应当注意，第五步骤110的温度下所需的时间可以基于氮碳共渗方法、工件组成和设计以及氮和碳势来改变。

本公开的方法100执行起来相对简单，并且可以应用于制造具有轴对称性，可在金属加工期间旋转的多种类型的铁质工件，例如，车辆制动组件的旋转构件。参考图6，图中示出了示例性车辆制动组件210。车辆制动组件210是用于减速、停止或控制车辆的能量转换系统。尽管交通工具通常可以包括航天器、飞机和地面车辆，但是在本公开中，车辆制动组件210用于相对于地面减速、停止或控制轮式车辆。更具体地，如本文所公开的，制动器210构造成减速、停止或控制轮式车辆的至少一个车轮。车辆制动组件210可以是盘式制动组件210，其具有在制动转子212的摩擦表面216上挤压的卡钳222。在另一个实例中，车辆制动组件210是具有摩擦制动衬块(未示出)的鼓式制动器组件(未示出)，摩擦制动衬块在制动鼓的摩擦表面上推出。在又一个实例中，车辆制动组件210也可以是盘式制动组件或鼓式制动组件的组合。

仍然参考图6，制动转子212包括毂部218和从毂部218延伸的环形盘部224。制动转子212可以由铁合金(例如，铸铁合金)制成。盘部224包括摩擦表面216，摩擦表面由制动衬块220的摩擦材料接合，制动衬块由卡钳222保持恰当的位置。参考图7～10，独立于车辆制动组件210的其余部分，示出了图6的制动转子212。如图6所示，制动转子212包括具有摩擦表面216的盘部224和毂部218。毂部218包括多个孔或洞226，螺柱228穿过该孔或洞，螺柱228连接到前轴或车辆的轮毂(未示出)。盘部224包括摩擦表面216，车辆制动组件210的摩擦或制动衬块220作用在摩擦表面上以使车轮停止旋转。因此，盘部224和毂部218用于两个不同的目的；盘部224通过摩擦将旋转能量转换成热能，而毂部将制动转子212保持在车轴上。

如图8所示，盘部224的摩擦表面216具有满足其目所需的规格。特别地，摩擦表面216需要坚硬且耐磨损性和耐腐蚀性高的表面，其表面粗糙度小于3μm。由于摩擦表面216因该目的的性质会磨损，因此较厚的外部硬化层(也称为硬化壳体)对于更持久的制动转子212而言是理想的。摩擦表面216还可包括具有多个区段的硬化壳体。多个区段可包括不同的厚度。

毂部218的表面230不需要具有与盘部224的摩擦表面216相同厚度的硬化壳体。因此，盘部224的摩擦表面216上的FNC壳体的厚度大约为毂部218的表面230的FNC壳体的厚度的1.1～2倍。这可以通过在将整个制动转子212暴露于FNC过程之前将盘部224的摩擦表面216纳米结晶来实现。如上所述，摩擦表面216的至少一部分的纳米结晶通过机器车削和抛光的组合来实现。

图9是表示毂部218的表面230的横截面的显微图像。图10是表示制动转子的盘部224的摩擦表面216的横截面的显微图像。虽然毂部的表面230的硬化壳体232的平均厚度大约为8μm，但是盘部224的摩擦表面216的硬化壳体232的平均厚度大约为13μm。摩擦表面216可以表现出约90HRC(洛氏硬度)的硬度，并且毂可以表现出约50HRC的硬度。硬度与耐磨损性直接相关，因此摩擦表面比毂部分更耐磨损。

参考图11和12，继续参考图7，示出了了本公开的其他实例，现在将对其进行描述。图11示出了如图7所示的制动转子212的摩擦表面216的局部剖视图。摩擦表面216具有厚度为t1和t2的硬化壳体234。通过在车削操作期间调节切削深度、高进给速率和旋转速度来选择性地使摩擦表面216结晶，从而实现不同的厚度。选择性纳米结晶的结果是，随后的FNC过程将在已经通过车削和抛光进行纳米结晶的表面部分上产生比没有进行纳米结晶的表面更深的硬化壳体。图12示出了制动转子212的摩擦表面216的局部剖视图，该摩擦表面216具有硬化壳体234的厚度为t2的多个区段，其中硬化壳体234的中间区段具有厚度t1。虽然仅示出了选择性纳米结晶的两个实例，但是在不脱离本公开的范围的情况下考虑了更多可***化壳体134厚度的图案。

现在转至图13，本公开的另一个实例包括工件340，工件340被处理成包括具有未处理的大晶体微结构的铁或铁母金属层342、FNC硬化壳体344和多孔FNC硬化壳体346。更具体地，如上所述，方法100包括FNC步骤，其中FNC气氛中包含足够高浓度的氮。在该过程的高温部分期间，额外的氮可溶于铁质工件340。然而，当工件340冷却时，氮不再以当铁处于较高温度时的浓度溶解在铁中。因此，氮以表面孔隙的形式从溶液中析出。在本公开中，多孔FNC硬化壳体346的深度大于FNC硬化壳体344的深度10％。

方法100可用于制造制动转子212，其中以足够的进给速率和切削深度车削制动转子的摩擦表面，以在摩擦表面的第一部分上提供具有纳米结晶微结构的第一变形层。纳米结晶微结构层可包括具有不同厚度的多个中间区段，其通过选择性地改变切削深度和进给速率而形成。例如，表面上的纳米结晶微结构层可包括具有第一厚度的第一区段、具有第二厚度的第二区段、具有第三厚度的第三区段等等。

车削摩擦表面的第一部分的步骤包括以400～1000rev/min(RPM)的速率围绕旋转轴线旋转摩擦表面，并采用切削刀具以0.25～1.00mm/rev的速率和0.2～0.8mm的切削深度移除材料层，以形成多个3～8μm深的凹槽或3～8μm的表面粗糙度(Ra)。可以调节摩擦表面绕旋转轴线的RPM，使得摩擦表面相对于切削工具的线速度为200～2000m/min。

车削后，表面上有明显的峰谷图案，适合抛光，因为抛光可以促进材料从峰流动到谷，从而获得良好的表面粗糙度。本文公开的参数内的抛光过程进一步增加了由车削形成的相对较厚的精细微结构层。然后，用钝工具对摩擦表面的第一部分进行抛光，以达到小于3μm的粗糙度。方法100还可以包括抛光摩擦表面的第二部分，对该第二部分进行最低限度的车削、或精细车削，或者根本不加工，以达到小于3μm的粗糙度。对摩擦表面的第一部分和第二部分进行抛光的步骤包括施加5～25MPa的抛光压力。

然后，在足以使氮原子和碳原子通过纳米结晶微结构层扩散的时间和温度下对制动转子进行氮碳共渗，以形成具有厚度(t1)的第一硬化壳体区段(c1)和具有厚度(t2)的第二硬化壳体区段(c2)。第一硬化壳体区段(c1)的厚度(t1)大于第二硬化壳体区段(c2)的厚度(t2)。对旋转构件进行氮碳共渗包括扩散足够量的氮原子和碳原子以在毂表面上形成第三硬化壳体，其中第三硬化壳体包括第三厚度，其小于摩擦表面的第二部分的厚度(t2)。应理解，氮碳共渗包括气体氮碳共渗过程、等离子体氮碳共渗过程或盐浴氮碳共渗过程。盐浴氮碳共渗过程可包括至少将制动转子212的摩擦表面216浸入氮碳共渗盐浴中，然后，至少将旋转构件212的摩擦表面216浸入氧化盐浴。

车削过程与抛光过程的结合使得厚纳米结晶层在经历氮碳共渗之后产生更厚的硬化壳体。可以通过使氮原子和碳原子加速扩散通过纳米结晶表面层来完成氮碳共渗。表面纳米结晶和氮碳共渗在铁质部件/工件上形成基本上无锈和耐磨损性/耐疲劳性高的表面。

气态形式的铁素体氮碳共渗(FNC)过程在约560℃～约570℃下需要约5～6小时，以获得从表面穿透至金属零件(例如，制动转子)的约10μm深的硬白色层，以获得更好的耐磨损性、耐疲劳性和耐腐蚀性。图14描述了时间对温度曲线图中的FNC过程400，其中y轴410表示温度，x轴412表示时间。FNC过程从过氧化过程414开始，在此过程中，将零件加热至450℃持续90分钟并进行空气冷却。接下来，在温度416下，将零件加热至约560℃～约570℃，持续约120分钟。然后，对零件进行油冷却419。与不使用方法100在时间和温度418下加热和油冷却420相比，本公开的方法100的实例有利地将实现相同的硬化层厚度的FNC时间减少至约1～3小时，并因此极大地降低了处理能量成本。

本文以范围格式给出了数字数据。应当理解，使用该范围格式仅仅是为了方便和简洁，并且应该灵活地解释为不仅包括明确列举为范围限制的数值，而且还包括该范围内包含的所有单独的数值或子范围，如同明确地列出每个数值和子范围一般。例如，约5小时～约10小时的时间段应该解释为不仅包括明确列举的约5小时～约10小时的限制，而且还包括单独的量，例如，5.5小时、7小时、8.25小时等，以及子范围，例如，8～9小时等。此外，当使用“约”或“大约”来描述一个值时，这意味着包含相对于所述值的微小变化(多达+/-10％)。

尽管对实例进行了详细地描述，但是熟悉本公开所涉及领域的技术人员将认识到在所附权利要求的范围内用于实行所公开的方法的各种替代设计和实例。