[发明专利]用镍基合金制造元件的方法以及由此制造的元件

说明书

本申请是申请日为2004年9月29日，国家申请号为200480024494.1，国际申请号为PCT/EP2004/010894，发明名称为“用镍基合金制造元件的方法以及由此制造的元件”的专利申请的分案申请。

本发明涉及用镍基合金制造元件的方法以及用此方法制造的元件。采用这种解决方法，使制造大多数具有各种立体几何的不同形状的元件成为可能。由此制造的元件也可为多孔结构或可包含这样的多孔结构。

用本身已知的镍基合金，当然可以制造不同的元件，其中这可主要通过已知的成形方法实现。因此，这类元件允许制造为浇铸零件，所述零件随后看情况再进行冷加工或热加工。

然而，特别是在切割成形处理期间，由于这类镍基合金的机械性质而出现问题。

另外，已经提出通过烧结方法改性镍制造的元件，其中固溶体的形成或金属间相(特别是NiAl)的形成应该通过烧结完成以便实现这类元件的性质的改善。然而，特别是在这种形式中，可能只不过改善了这类元件的热性质，结果所述机械性质没有在要求的形式中得到改善。

因此，本发明的目的是预定方法，通过所述方法可用包含改善的机械性质的镍基合金制造大多数不同形状的元件。

按照本发明，用含有权利要求1的特征的方法解决了这个目的。由此制造的元件具有权利要求17和18中所述的特征。

本发明的有利的实施方案和改善可通过从属权利要求中所述的特征实现。

为用镍基合金制造元件，实施本发明的步骤从而使由纯镍或镍基合金组成的基底核至少在一些区域提供有表面涂层。所述表面涂层由粘合剂以及金属粉末形成。本发明使用的金属粉末包括另外的合金形成元素(以下仍将涉及)，除了至少20％重量的含量的镍之外。

镍基合金组成的基底核应该包括至少20％重量的镍。

本发明采用的金属粉末可为相应的镍基合金的粉末，也可为相应合金形成元素与镍的粉末混合物，所述混合物优选经高能研磨。

按照本发明，具有表面涂层的基底核随后经分级热处理。在此情况下，在第一步中将所述粘合剂从表面涂层中排出。在排出粘合剂后完成金属粉末的烧结。在烧结期间，形成镍基底核的烧结熔融和/或形成由镍基合金组成的固体表面涂层。

镍基合金制造的基底核用作半成品的情况下，包含在所述金属粉末中的镍的含量应该小于基底核材料中的镍的含量。

然而，所述热处理，至少这类烧结应该在1000℃以上的温度和还原性或惰性的气氛下，但优选氢气气氛下进行。

可以使用实质上已经具有最后制造的所述元件的几何形状的基底核，以使它们完全避免最后的成形再加工或仅需要最少的形状的再加工成形。

然而，采用本发明的解决方法，也可采用多孔半成品形式的基底核，该半成品优选具有也可称为泡沫体的多孔结构。

特别是在这类多孔泡沫体结构的制造中，表面涂层应采用由粘合剂、金属粉末和另外的溶剂制造的悬浮体/分散体形成，看情况而定，或采用由液体制造的悬浮体/分散体形成。

当然，也可能将这类悬浮体/分散体沉积于非多孔基底核上。

允许这类具有多孔结构的基底核完全浸入所述悬浮体/分散体中，随后压缩这类装载了悬浮体/分散体的基底核以便从所述孔中移除所述悬浮体/分散体以仅使网保持湿润。

此后，可进行分级热处理。

然而，在制造多孔泡沫体形式的元件期间，所述步骤也可为采用通过溶剂具有适当粘度的粘合剂用于湿润所述基底核的多孔结构的表面(看情况而定)，其中为从所述孔中移除过量的粘合剂也可进行灌浆。

随后，使所述相应金属粉末沉积于湿润的表面，其中通过振动实现所述金属粉末更加均匀的分布。在该步骤后，再进行分级热处理。

在形成表面涂层后和分级热处理前，可能使基底核变形，优选这类具有多孔结构的基底核。

因此，例如在确定的最小弯曲半径柔量下可进行弯曲。因此制造空心圆柱体形状的元件或更确切地说制造螺旋状的元件是可能的。

然而，用本发明的解决方法也可能便利地制造复合构件。在此情况下，所述步骤可为使基底核的至少一个表面区域提供有前述表面涂层。

然后使该表面区域与至少另一个基底核接触，在此情况下可有利地使用所述粘合剂的粘合作用。此后进行热处理，在此期间相应基底核的粘合力型连接形成封闭。

然而，也可能使两个或几个基底核的表面区域提供有表面涂层，所述基底核连结在一起通过粘合力形成封闭，并使那些表面区域进行接触，然后采用热处理连结通过粘合力形成封闭。