[发明专利]热处理由马氏体时效钢制成的部件的方法

说明书

本发明涉及热处理马氏体时效钢部件的方法，所述马氏体时效钢部件通过选择性激光熔化产生，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将马氏体时效钢部件从环境温度T0加热至600℃和640℃之间的最高温度Tmax，保持最高温度Tmax，持续时间在5小时和7小时之间，以及快速冷却部件。

技术领域

本发明属于由马氏体时效钢制成的部件的领域，所述部件通过增材制造获得，更具体地通过选择性激光熔化(SLM)获得。

本发明更具体地涉及这种部件的热处理，所述部件随后旨在与铸铝或注塑铝接触。

本发明还涉及一种制造铝制品的方法，所述方法包括在经受所述热处理的部件周围浇注铝或使铝注塑成型。

最后，本发明在制造用于固化和硫化轮胎的铝模具中具有特定应用，其中至少一个由马氏体时效钢制成并呈现薄片形式的这种部件用于在轮胎的胎面中形成沟槽。

背景技术

作为备忘录，将回想的是，“选择性激光熔化”是一种增材制造方法，其包括通过使用激光束扫描来熔化金属粉末薄层并将其焊接在一起，从而获得部件。

当该方法用于制造由马氏体时效钢制成的部件(例如前述薄片)时，由于在激光熔化过程中的温度升高和随后的快速冷却，因此会进行微型回火操作。这些微型回火操作不能产生带有析出物的清晰界定的晶格结构(即均匀有序的材料结构)，而是导致具有化学元素偏析(即化学元素的局部贫化和局部富集)的异质混合状态。

在制造轮胎固化和硫化模具的过程中，可以使用的一种方法包括制造包括未来轮胎胎面沟槽的第一花纹，然后通过该第一花纹使用柔性材料(例如硅烯(silastène))制造具有相反形状的模具，然后通过该模具使用易碎材料制造对应于轮胎轮廓的第二花纹，然后通过该第二花纹制造最终模具。

该最终模具通过在使用前述选择性激光熔化方法获得的由马氏体时效钢制成的薄片周围浇注铝而获得，使这些薄片成型为符合胎面的沟槽的形状。在这些薄片周围浇注铝会使其温度进一步升高，并加剧化学元素的偏析。

不均匀的微观结构和这些偏析使由马氏体时效钢制成的薄片变得易碎且脆弱，特别是降低了材料的伸长，使得在越过弹性变形区之后，所述薄片的强度较低。

从网站www.aircraftmaterials.com/data/nickel/C300.html可知一种热处理马氏体时效钢的方法，所述方法包括将马氏体时效钢加热至816℃的温度，然后将温度降低至482℃的退火温度，以达到最大硬度峰。然而，这种热处理具有使钢更加易碎的效果，因此不符合预期效果。

文献FR 2987293公开了一种用于制造三维物体的方法和用于实施该方法的装置。这种方法包括在载体上沉积第一粉末层，使用激光束使其熔化，然后对其进行热处理。因此，对每一层都要重复该方法。然而，除了对每一层而不是成品施加该热处理的事实之外，该热处理在400℃至500℃的温度范围内进行，因此不能提供本发明旨在解决的问题的解决方案。

发明内容

本发明的目的为克服现有技术的上述缺点。

本发明的目的为提出在由马氏体时效钢制成的部件与铸铝或注塑铝接触之前(例如在将部件插入用于固化和硫化轮胎的铝模具之前)对所述部件进行热处理，所述部件(特别是薄片)通过选择性激光熔化获得，该处理的目的为使其具有更好的韧性和更好的弹性。