带涂层非晶态金属部件的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种制造第一部件（5）的方法，该第一部件（5）具有至少一个由第一材料形成的表面。该第一部件包括在所述至少一个表面上的至少一个涂层（3）。该制造方法包括以下步骤：a）取形成第一部件的底版件的包括空腔（2）的第二部件（1）；b）将所述涂层（3）沉积在所述第二部件上，该涂层（3）包括至少第一层；c）取第一金属材料，所选择的第一材料能够变成至少部分非晶态的；d）将第一材料在第二部件的所述空腔中成形，以便将所述涂层固定连接到所述第一部件的所述至少一个表面上，所述第一材料在成形操作以前已受到处理，该处理使其能变成至少部分非晶态的；e）将第一部件从第二部件分离，以便获得涂覆有所述涂层的所述第一部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造第一部件的方法，该方法通过用给定的材料(在下文中称作“第一材料”)制造第一部件而克服了现有技术的缺陷，该第一部件涂覆有涂层，其中，所述涂层呈现对金属的良好附着性，并且，在选择待涂覆的金属和待沉积的涂层方面具有高度的灵活性。所述第一材料可以是合金、金属或包括至少一种金属元素的材料。因此，本专利技术涉及一种制造第一部件的方法，该第一部件具有至少一个由第一材料形成的表面，并且该第一部件在所述至少一个表面上涂覆有至少一个涂层。所述第一材料包括至少一种金属元素，并且选择为当受到高于其熔点的温升时能够变成至少部分非晶态的，以便所述第一材料失去任何局部的结晶结构，并且随后冷却到低于其玻璃化转变温度的温度，以便所述第一材料变成至少部分非晶态的，其特征在于，该方法包括以下步骤:a)取形成第一部件的底版件形式的包括空腔的第二部件。b)在所述第二部件上沉积所述涂层，所述涂层包括至少第一层。c )取第一材料。d)通过用所述第一材料填充第二部件的所述空腔使所述第一材料成形，以便将所述涂层固定在所述第一部件的所述至少一个表面上，所述第一材料已进行处理，该处理使所述第一材料最迟在所述成形操作时能够变成至少部分非晶态的。e)将第一部件从第二部件分离，以便获得涂覆有所述涂层的所述第一部件。本专利技术的一个优点是，它非常有助于成形，尤其是在第一至少部分非晶态材料的情况下，并使得能够以更高精度制造复杂成形的部件。实际上，非晶态金属具有在给定的温度范围[Tg-Tx](其中，Tx为结晶温度，Tg为玻璃化转变温度)(例如，对于Zr41.24Ti13.75Cu12.5Ni1QBe22.5合金，Tg=350°C，TX=460°C)内软化同时保持一段时间的非晶态的特定特性。因此，可以在相对低的应力和低的温度下使这些金属成形，因此可以使用简化的方法。由于合金的黏度根据在温度范围[Tg-Tx]内的温度急剧降低，且因此合金适于底版件的所有细节，所以这种类型的材料的使用还允许非常精确地复制精细的几何形状。例如，对于钼基材料，成形发生在约300°C，黏度达到IO3Pa *s，压力为IMPa，而在温度Tg时，黏度为 IO12Pa.S。令人吃惊的是，这种能够在相对低的温度范围[Tg-Tx]内软化的能力使得非晶态金属可以具有结晶金属不具有的附着性能。本专利技术的另一优点是，其使得能够在没有非晶态金属结晶的任何风险的情况下，将涂层沉积在非晶态金属上，金属的结晶会破坏它的某些性能，例如成形能力或凝固收缩率的缺失。实际上，对于该方法来说，在基底上沉积涂层可能需要比基底的结晶温度更高的温度。如果基底是非晶态金属，则因此会存在结晶的风险。根据本专利技术，由于涂层首先沉积在底版件形式上，该底版件的材料选择为与涂层完全兼容，所以不存在上述风险。因此，用于在第二部件上沉积涂层的该方法的工作温度不会施加到非晶态金属上，因而避免了任何结晶的风险。这种涂层沉积法的有利实施例形成从属权利要求的主题。在第一有利实施例中，步骤e)包括溶解所述第二部件。在第二有利实施例中，步骤d)包括仅在所述第一材料已被预先转变成至少部分非晶态的预制件之后使所述第一材料成形，所述预制件然后受到包含在第一材料的玻璃化转变温度和结晶温度之间的温度，然后受到压力成形操作，随后受到冷却操作，该冷却操作使所述第一材料能够保持至少部分非晶态的性质。在第三有利实施例中，成形步骤d)与使得所述第一材料至少部分非晶态的处理是同时的，所述处理在铸造期间这样进行:使所述第一材料受到高于其熔点的温度，随后在低于其玻璃化转变温度的温度下进行冷却，这使得所述材料能够变成至少部分非晶态的。在第四有利实施例中，附着装铬设铬在所述涂层上，以便改善所述涂层和第一部件之间的附着。在另一有利实施例中，附着装铬设铬在形成所述涂层的层上，以便改善所述层和所述第一部件或所述涂层的另一层之间的附着。在另一有利实施例中，附着装铬包括设铬在涂层上的至少一个凹陷的或突出的部分。在另一有利实施例中,所述至少一个凹凸(in relief)部分是经由所述涂层沉积法的变型获得的。 在另一有利实施例中，所述至少一个凹凸部分是通过机加工所述涂层制成的。在另一有利实施例中，附着装铬包括设铬在涂层的最靠近第一部件的层和第一部件之间的中间层。在另一有利实施例中，所述涂层包括至少一个第二层，并且所述涂层的最靠近第一部件的层是充当所述涂层和第一部件之间的附着装铬的中间层。在另一有利实施例中，中间层具有与第一材料和涂层的最靠近第一部件的层的化学亲和力，或者中间层具有与第一材料和所述中间层沉积在其上的所述涂层的层的化学亲和力，以用于加速原子相互扩散过程，因而改善所述涂层对所述第一部件的附着。在另一有利实施例中，中间层可以熔化，以便在成形步骤d)期间或在成形步骤d)之后但在分离步骤e)之前，将涂层的最靠近第一部件的层或者所述中间层沉积在其上的涂层的层与第一部件钎焊在一起。在另一有利实施例中，在将第一部件从第二部件分离的步骤e)之后，该方法还包括步骤f)，该步骤f)包括使第一部件结晶，以便加速涂层的原子和第一材料的原子之间的相互扩散。在另一有利实施例中，第一部件还包括至少一个其它的涂层，所述涂层被沉积在所述第一部件的不同表面上。在另一有利实施例中，步骤d)使用CVD或PVD或电沉积法以用于沉积所述涂层。在另一有利实施例中，所述第一材料是完全非晶态的。在另一有利实施例中，所述第一金属材料是合金。在另一实施例中，所述第一材料的成分是:41.2%重量百分比的Zr，13.8%重量百分比的Ti，12.5%重量百分比的Cu，10%重量百分比的Ni和22.5%重量百分比的Be。这些实施例的优点之一是良好的附着性。实际上，可通过构造涂层使得它具有凹凸部分来提高附着性。这些凹凸部分可采用凹槽或突出部的形式，其允许非晶态金属被涂覆并因此充当附着部件，因而提高了附着性。附图说明从下面对仅作为非限制性示例给出并在附图中示出的本专利技术的至少一个实施例的详细说明中，可以更清楚地发现根据本专利技术的用于形成第一部件的方法的目的、优点和特征，其中:-图1至图7示意性地示出根据本专利技术的方法的步骤。-图8是具有若干层的涂层的示意图。-图9示出根据本专利技术的第一变型的涂层的示意图。-图10示出根据本专利技术的第二变型的涂层的示意图。-图11至图16示出根据本专利技术的方法的第四变型的第一可选方案的示意图。-图17至图22示出根据本专利技术的方法的第四变型的第二可选方案的示意图。具体实施例方式图1至图7示出根据本专利技术的用`于形成第一部件的方法的各个步骤。该方法能够形成第一部件5，该第一部件5具有涂层3形式的外部覆盖物。该涂层3是在表面的，即，它在第一部件5的至少其中一个接触表面上直接施加在第一部件5上。该第一部件5由第一材料制成。第一部件5可以是装饰或功能部件，例如表壳、轮系、表圈、独立部件或系统(例如表)的元件。第一部件5也可以用作模具，元件将在该模具中制造。实际上，虽然拥有带涂层的装饰或功能部件是有利的，但是拥有加工特有涂层3 (例如对研磨材料提供良好抗性的金刚石涂层)的模具也是有利的。在图1中示出的第一步骤包括取需要被制造和涂覆的第一部件5的底版件形式，在下文中称为底版件I。为此，实施传统的模具制造操作。上述底版件形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.08 EP 10165287.31.一种制造第一部件(5)的方法，该第一部件(5)具有第一材料形成的至少一个表面，并且在所述至少一个表面上涂覆有至少一个涂层(3)，所述第一材料包括至少一种金属元素，并且选择为在受到高于所述第一材料的熔点的温升时能够变成至少部分非晶态的，该温升使所述第一材料能够局部地失去任何结晶结构，所述第一材料随后冷却至低于其玻璃化转变温度的温度，该冷却使所述第一材料能够变成至少部分非晶态的，其特征在于，该方法包括以下步骤: a)取形成第一部件的底版件的包括空腔(2)的第二部件(I)； b )在所述第二部件上沉积所述涂层(3 )，所述涂层(3 )包括至少第一层； c)取第一材料； d)通过用所述第一材料填充所述第二部件的空腔来成形所述第一材料，以便将所述涂层固定在所述第一部件(5)的所述至少一个表面上，所述第一材料已进行处理，该处理使所述第一材料最迟在成形操作时能够变成至少部分非晶态的； e)将所述第一部件(5)从所述第二部件分离，以便获得涂覆有所述涂层(3)的所述第一部件。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤a)包括溶解所述第二部件(I)。3.根据权利要求1至2中任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤d)包括仅在所述第一材料已经预先转变成至少部分非晶态的预制件(4)之后将所述第一材料成形，然后使所述预制件受到所述第一材料的玻璃化转变温度和结晶温度之间的温度，然后进行压力加工操作，随后进行冷却操作，这使得所述第一材料能够保持至少部分非晶态的性质。4.根据权利要求1至2中任 一项所述的制造方法，其特征在于，成形步骤d)与在铸造操作期间使所述第一材料变成至少部分非晶态的处理是同时的，该处理包括:使所述材料受到高于其熔点的温度并且随后在低于其玻璃化转变温度的温度下冷却，这使得所述第一材料能够变成至少部分非晶态的。5.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，附着装置(7)设置在所述涂层(3)上，以便提高所述涂层(3)和所述第一部件(5)之间的附着性。6.根据权利要求1至4中任一项所述的制造方法，其特征在于，附着装置(7)设置在形成所述涂层(3)的一个层上，以便提高所述层和所述第一部件或所述涂层的另一个层之间的附着性。7.根据权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于，所述附着装置(7)包括设置在所述涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·温克勒，JF·迪奥内，S·博尔班，A·杜巴赫，Y·法列特，
申请(专利权)人：斯沃奇集团研究和开发有限公司，
类型：
国别省市：