[发明专利]用于降低表面粗糙度的方法

说明书

通过以下步骤修改制品的表面：在第一温度使初始表面渗铝以形成第一渗铝层以及次层，移除该第一渗铝层的至少一部分，在第二温度使该次层渗铝以形成第二渗铝层，以及最后移除该第二渗铝层的至少一部分以形成经处理表面。该第二温度低于该第一温度，并且该经处理表面的粗糙度小于该初始表面的粗糙度。

技术领域

本公开大体上涉及用于制造制品的方法。更具体地，本公开涉及用于降低制品(诸如但不限于通过增材制造工艺形成的金属制品)的表面粗糙度的方法。

背景技术

利用材料的增加和堆积来逐步(诸如逐层地)“构建”部件的制造方法往往导致部件较高的表面粗糙度，这可部分地归因于熔化(或部分熔化)然后凝固粉末原料的这个加工过程而形成的表面不完全流平。喷涂成形和热喷涂用于形成涂层或独立制品就是两种这样的工艺。增材制造是此类工艺的进一步示例，相对于诸如铸造和锻造之类的常规金属加工工艺，增材制造的低成本和大产量以及制造复杂三维部件的潜能，使得这类加工方法在业内的热度与日俱增。术语“增材制造”被美国试验和材料学会定义为“根据三维模型堆积材料以制造物件的工艺，通常为层叠地、与诸如传统机械加工和铸造之类的减法制造方法截然相反”。此类工艺已被证明可用于制造带复杂结构的部件，所述复杂结构包括例如用于促进流体流动(诸如用于冷却或流体输送)的内通道。

在部件中有流体流经的部位，流体通道表面的高粗糙度可能妨碍该部件功能。例如，诸如叶片和轮叶之类的涡轮机部件通常规定了某些表面粗糙度的上限以保证气流的空气动力学性能维持在设计参数内。此外，通常希望那些具有促进流体流动通道(例如内流动通道)的部件，其通道表面粗糙度低于规定的限制以提升流动效率并减少因流体杂质沉积造成的通道积垢。最后，过高的表面粗糙度还可减损部件的机械性能。例如，高表面粗糙度可能在一些应用中促进疲劳裂纹的产生，从而相对于具有较平滑表面的那些部件使用寿命有所缩短。因此，实际应用中更期望部件具有较低的表面粗糙度。

发明内容

在一个方面中，提供了一种用于降低表面粗糙度的方法。该方法包括：(a)在第一温度使初始表面渗铝以形成第一渗铝层以及次层，(b)移除该第一渗铝层的至少一部分以暴露该次层，(c)在第二温度使该次层渗铝以形成第二渗铝层，以及(d)移除该第二渗铝层的至少一部分以形成经处理表面。该第二温度低于该第一温度，并且该经处理表面的粗糙度小于该初始表面的粗糙度。

在另一个方面中，提供了一种用于降低表面粗糙度的方法。该方法包括：(a)使用第一浆料涂布初始表面以形成经涂布表面，(b)在第一温度热处理该经涂布表面以形成第一渗铝层以及次层，(c)通过酸浸腐蚀移除该第一渗铝层的至少一部分以暴露该次层，(d)使用第二浆料涂布该次层以形成经涂布次层，(e)在第二温度热处理该经涂布次层以形成第二渗铝层，以及(f)通过酸浸腐蚀移除该第二渗铝层的至少一部分以形成经处理表面。该第二温度低于该第一温度，并且该经处理表面的粗糙度小于该初始表面的粗糙度。

在另一方面中，提供了一种方法。该方法包括：(a)在高于1000摄氏度的温度使初始富含钴表面渗铝以形成第一渗铝层以及次层，(b)移除该第一渗铝层的至少一部分以暴露该次层，(c)在低于800摄氏度的温度使该次层渗铝以形成第二渗铝层，以及(d)移除该第二渗铝层的至少一部分以形成经处理富含钴表面。该经处理富含钴表面的粗糙度小于该初始富含钴表面的粗糙度。

附图说明

当参考附图阅读下面的详细描述时，本发明的这些或其他特征、方面和优势将被更好地理解，在附图中，类似的字符代表类似的部件，其中：

图1是根据本文所描述的技术的一些实施例的说明性初始制品的示意性横截面视图。

图2是根据本文所描述的技术的一些实施例的说明性方法的过程映射图。

图3是根据本文所描述的技术的一些实施例的说明性初始制品的示意性横截面视图。

图4是根据本文所描述的技术的一些实施例的说明性中间制品的示意性横截面视图。