[發明專利]用于制造通過粉末冶金制得的零件的包括施加涂層的方法

有效

• 申請號: 201810084788.7
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108372303B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 史蒂法納·尼特爾;菲利普·巴雅德;塞德里克·皮埃爾·雅克·科拉斯
• 申請（專利權）人: 賽峰飛機發動機公司
• 主分類號: B22F10/64
• 分類號: B22F10/64;B22F3/24;B33Y10/00;B33Y40/20
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 鄔志岐;姚開麗

本發明涉及一種用于制造渦輪發動機零件的方法，所述方法包括利用形成所述零件的基材的材料通過粉末冶金來生產所述零件的步驟(101)，然后是精加工操作，該精加工操作包括在粉末冶金生產步驟(101)之后的至少一個第一步驟(103)以及第二步驟(104)，在第一步驟中，將確定的材料沉積到所述零件的基材的至少一個表面(S1)上，第二步驟對應于熱處理操作，以形成用于所述表面(S1)的平滑涂層，其特征在于，所述確定的材料是金屬材料，以形成金屬涂層。

技術領域

本發明的領域是制造金屬零件的領域，并且更具體地是進行精加工處理以獲得通過粉末冶金生產的零件的良好表面狀況的領域。

背景技術

現有技術包括以編號US-A1-2015/060403、US-A1-2013/071562、FR-A1-3028436和FR-A1-2994397公布的專利申請以及以編號US-B2-6409795公布的專利。

通過粉末冶金來生產零件在生產率、減少機加工步驟的次數和生產成本方面提供了明顯的經濟優勢。

粉末冶金制造方法特別地包括例如用于增材制造或直接制造的方法，例如激光燒結熔融、粉末注射成型或電子束熔融。這些方法所具有的優點是，能夠由金屬粉末生產具有接近零件的最終幾何形狀的幾何形狀的金屬零件。

然而，該方法完成時的表面狀況不允許零件被直接使用。實際上，表現出高且不均勻水平的粗糙度的表面狀況一般根據生產方法、結構參數和取向以及所用粉末的類型(顆粒大小、粒徑分布和化學組成)而獲得。這些表面狀況被證明在粗糙度(對流動路徑區域中的空氣動力學性能水平的影響)方面、以及在與這些劣化的表面狀況相關的機械疲勞(在操作期間受到振動應力的零件)方面不符合設計室要求。

更進一步地，通過增材制造生產的零件的表面一般會受到污染(氧化物、不良地黏附粉末的顆粒)或者表現出可影響零件的微觀結構的厚度范圍一般在50μm至200μm之間的冶金缺陷。

存如下技術，即，該技術使得能夠通過除去零件的表面上的材料來改善通過增材制造生產的零件的表面狀況，以獲得符合設計室規定的要求的表面。這些方法可以是機械的(通過機加工或振動精加工來改變表面狀況的方法)、化學的(化學或電化學加工)、或者甚至是屬于上述兩個組的方法的組合。對于具有復雜幾何形狀的零件而言，這些方法在有效性和可達性方面會受到限制。

另一組方法(如在申請人的文獻FR-B1-2978687中所公開的)可以包括通過粉末冶金制造具有低厚度的零件、隨后進行精加工操作，該精加工操作涉及沉積環氧涂料涂層，以形成使得能夠獲得零件的期望表面狀態的膜。沉積環氧涂料更容易進行并使得在制造完成時能夠產生良好的表面狀況。然而，這種方法的缺點在于，涂層不具有與通過粉末冶金獲得的零件的基材相同的耐機械性、耐熱性和耐化學性。相反，它被保留用于原型零件，但不一定具有生產意圖在操作使用期間起作用的零件的特征。事實上，施加有機環氧涂料層可以使表面平滑，或者甚至為基材提供一定的耐腐蝕性。然而，使用仍然受限于最高150/200℃。更進一步地，在流動路徑區域中，環氧樹脂基有機涂料表現出較差的侵蝕性能。

本發明的目的是通過提出一種用于由金屬粉末快速生產結構零件的方法來克服這些缺點，該方法沒有現有技術的一些缺點，并且特別地允許獲得高質量的表面狀況以及在使用期間對零件進行有效的保護。

發明內容

為此，本發明的主題是一種用于制造渦輪發動機零件的方法，所述方法包括利用形成所述零件的基材的材料通過粉末冶金來生產所述零件的步驟，然后是精加工操作，該精加工操作包括在粉末冶金生產步驟之后的至少一個第一步驟以及第二步驟，在第一步驟中，將確定的材料沉積到所述零件的基材的至少一個表面上，第二步驟對應于熱處理操作，以形成用于所述表面的平滑涂層，其特征在于，所述確定的材料是金屬材料，以形成平滑的金屬涂層。

金屬材料的使用允許形成金屬涂層，從而提供了如下零件：與未經處理的零件相比，該零件具有改善的表面形貌，并且由于表面形貌的改善而具有增強的耐機械性(例如，更好的抗振性)。