本发明涉及用于防止腐蚀的涂层的一般领域。更具体地说，本发明涉及涂覆在涂层中以防止腐蚀的飞机发动机部件。
背景技术：
：在操作中，飞机或直升机发动机吸入大量空气。吸入的空气随后被压缩以便向燃烧室供给氧化剂。空气可携带更大或更小硬度的颗粒，所述颗粒撞击发动机内的固定部件或移动部件。因此，受这些颗粒高速撞击的部件可能会因腐蚀而改变其形状，这可能导致发动机故障。已知使用砂滤器，特别是在直升机发动机中，以减少发动机中颗粒的存在。尽管如此，这样的过滤器使少量的颗粒通过，这在长期足以损坏发动机的部件。使用抗腐蚀涂层也是已知的，所述涂层沉积在发动机的受到腐蚀的部件上。例如，已知通过物理气相沉积(pvd)或化学气相沉积(cvd)将金属氮化物(tin，tialn，alcrn等类型的)沉积在部件上。尽管如此，这种涂层通常不足以承受制造部件所需的温度，并且用于形成这种涂层的方法不可以涂覆形状复杂的部件。通过电沉积基于六价铬将涂层沉积在金属部件上也是已知的。这种方法能够涂覆复杂形状的部件。尽管如此，这种涂层通常不具有足够的硬度以用于上述应用以抵抗腐蚀。文献gb2180558公开了一种制造铬基涂层的方法，其包括通过等离子喷涂在金属合金部件上沉积铬和铬碳化物cr3c2的步骤，以及持续时间长于200小时(小时)的对涂层进行热处理的步骤。该方法不适用于处理复杂形状的部件，并且存在花费很长时间的缺点，特别是由于热处理的持续时间长。因此，需要具有涂覆在涂层中以防止不存在上述缺陷的腐蚀的飞机发动机部件，并且还需要制造这种部件的方法。技术实现要素：因此，本发明的主要目的是通过提出一种涂覆在涂层中的飞机发动机部件来缓解这种缺点，所述发动机部件在飞机发动机的运行条件下存在令人满意的抗腐蚀，并且可以简单地制造，即使部件形状复杂。该目的通过一种制造飞机发动机部件的方法来实现，该飞机发动机部件包括至少一个金属基底和存在基底上用于抗腐蚀的保护涂层，该涂层包括至少一个相，该相包含原子浓量大于大于或等于45％的至少铬，原子浓量在5％至20％范围内的碳，所述相包含cr7c3和cr23c6碳化铬。涂层中cr7c3和cr23c6铬碳化物的存在有利地显着改善被涂覆部件的耐腐蚀性。如下面详细描述的那样，这种碳化铬由于对在基底上形成的基于铬和碳的涂层组合物施加热处理而形成。因此，在本发明中，施加热处理用于增强已经通过使cr7c3和cr23c6碳化物沉淀而形成的涂层。这种效果是意想不到的，因为通常使用现有技术的铬基涂层，在部件上沉积之后进行热处理具有显着降低涂层硬度的作用。因此，在本发明中，选择在基底上制造呈现特定碳含量的铬/碳沉积物有利地在热处理之后形成具有cr7c3和cr23c6碳化铬的涂层，所述涂层在飞机发动机的环境下具有良好的腐蚀性，并且对下面的基底也具有良好的粘附性。cr7c3和cr23c6碳化物的存在尤其可以通过x射线衍射(xrd)来检测。为了形成足以明显改善涂层硬度的cr7c3和cr23c6碳化物，涂层中碳的原子含量需要大于5％。尽管如此，为了避免影响涂层的机械强度，该碳含浓度须小于20％。本发明的部件的涂层可以有利地呈现出高硬度，例如比维氏标度(hv)大于1500的硬度。应该观察到，涂层也可包括氧气，其比例取决于制造涂层的方法。涂层相优选具有原子含量位于48％至58％范围内的铬和原子含量位于8％至18％范围内的碳。涂层相可以包括原子含量位于45％至80％范围内的铬和原子含量位于5％至20％范围内的碳。可选地，涂层相可包括原子含量位于在15％至40％范围内的氧，并且可能还包括原子含量位于小于或等于4％或实际上在0.5％至4％范围内的其他元素。在一个实施方案中，涂层相可以包含处于12％至18％范围内的原子含量的碳。在一实施例中，涂层相可以包含原子含量处于45％至55％范围内，例如在48％至52％的范围内的铬。在一实施例中，铬是涂层相中唯一的金属元素。优选地，涂层还包含金属颗粒和/或陶瓷颗粒。另外，金属颗粒和/或陶瓷颗粒涂层中的体积含量可小于20％，或者可以在5％至15％的范围内。在例中，这样的金属颗粒可以是钨或镍的颗粒，钨因其更重和更坚硬而优选。在例中，这种陶瓷颗粒可以是氧化铝或氧化锆的颗粒。该颗粒优选分散在含有铬和碳的涂层相中，然后所述相用作颗粒的基体。该颗粒用于进一步增加抗腐蚀性，特别是当面对更大尺寸的摄入颗粒时。金属颗粒和/或陶瓷颗粒可以具有大于或等于1微米(μm)的尺寸。金属颗粒和/或陶瓷颗粒可以具有小于或等于30μm例如位于1μm至30μm的范围内的尺寸。术语“尺寸”用于表示颗粒的d50平均尺寸。优选地，涂层的厚度处于5μm至100μm的范围内。基底可以由钢、铝基合金、钛基合金、镍基合金或适用于燃气轮机的任何其他金属材料制成。该部件可以构成从以下选择的飞机发动机部件：至少一部分扩散器；至少一部分轴向或离心式压缩机；至少一部分喷嘴；或涡轮机中使用的任何其他部件，其可能受到空气流的影响。另一方面，本发明还提供了一种制造如上所述的部件的方法，该方法包括至少以下步骤：-在所述基底上沉积涂层组合物，所述涂层组合物至少包含原子含量大于或等于45％的铬和原子含量在5％至20％范围内的碳；和-将涂覆有所述组合物的部件在250℃至700℃范围内的温度下进行热处理，以获得涂层。如上所述，由于碳化铬沉淀和聚结，热处理用于获得具有改进硬度的涂层。在热处理之前，cr7c3和cr23c6碳化铬不能通过涂层组成中的x射线衍射(xrd)检测。涂层可能没有这种碳化物。在一变体中，涂层组合物可能已经含有cr7c3和cr23c6碳化物，但呈现小于或等于10纳米(nm)的平均尺寸(d50)，从而防止它们被xrd检测到。热处理的温度可以优选在300℃至600℃的范围内，或者更优选在300℃至500℃的范围内，例如在400℃至500℃的范围内。热处理的持续时间尤其可以根据涂层所需的硬度来调整。热处理的持续时间可以长于10分钟(分钟)，例如，超过15分钟或甚至超过30分钟。在例中，热处理的持续时间可以在15分钟到280分钟的范围内。热处理的持续时间可以根据涂层所选择的温度和所需的硬度来调整。此外，通过从包含至少三价铬和有机化合物的电解液浴中电镀，将涂层组合物沉积在基底上。在这种情况下，涂层部分可构成电镀装置的阴极，从而在部件上发生铬离子还原。这种通过电镀的沉积的步骤是有利的，因为它使得涂层组合物能够容易地沉积在复杂形状的部件上，同时确保更好地控制涂层的形成。具体而言，修改电镀参数例如电压、电流或电极面积是很容易的，例如，以获得对涂层厚度、形成速度以及涂层微结构的精确控制。而且，电解槽中通过有机配体通常复杂的三价铬的存在使得可以同时沉积涂层的铬和碳。应该观察到氧气也可以通过这种方法掺入到零件上的涂层中。通过电镀沉积涂层组合物用于减少沉积后进行的热处理的持续时间。具体而言，电镀使得可在已经沉积的涂层组合物中获得均匀的碳分布，这对于诸如等离子喷涂的其他沉积技术通常是不可能的。有利的是，碳的这种均匀分布然后使得可减少形成或显影cr7c3和cr23c6碳化铬以增加涂层的硬度所需的随后热处理的持续时间，。还优选地，电解液浴还包含悬浮液中的金属颗粒和/或陶瓷颗粒。在涂层组合物的电镀过程中，悬浮颗粒以均匀且连续的方式掺入涂层组合物中。因此，不需要额外的步骤来将颗粒结合到涂层中。电流可以在电镀过程中连续施加或作为脉冲施加。连续或脉冲电流之间的选择通常取决于涂层所需的微观结构和厚度。该方法还可以包括在基底上沉积涂层组合物的步骤之前对基底的表面进行脱脂的步骤和准备基底的表面的步骤。制备表面的步骤可以例如通过化学蚀刻(例如酸蚀刻)、喷砂等来进行附图说明从下面参照附图进行的描述，本发明的其他特征和优点是显而易见的。在图中：-图1是涂覆在防腐蚀涂层中的飞机发动机部件的示意性剖视图；-图2是示出制造本发明的被涂覆部件的方法的主要步骤的流程图；-图3是用于电镀本发明的涂层组合物的装置的示意性截面图；-图4a示出了热处理的温度对本发明的部件的涂层的硬度的影响；-图4b示出了现有技术中沉积铬基涂层后热处理温度的影响。具体实施方式在整个公开中，术语“位于...范围内...”应理解为包括界限。图1是示出例如由涡轮轴发动机扩散器构成的本发明的飞机发动机的部件1的表面的示意性截面图。该部件1包括金属基底2，其例如由钢、铝、钛、铝基合金、钛基合金或镍基合金制成。基底2由保护涂层3涂覆以防止腐蚀。本实例中的腐蚀防护涂层3直接与基底2接触并覆盖基底2。涂层3优选具有在5μm至100μm范围内的厚度e。根据本发明，涂层3包含构成基于铬和碳的涂层的大部分重量的相4。更准确地说，相4包含原子含量大于或等于45％的铬和原子含量在5％至20％范围内的碳。涂层3的相4内的铬和碳具体为cr7c3和cr23c6型碳化铬的形式。涂层3还可包括分散相5，该分散相分散在铬和碳相4中，并且包含金属颗粒和/或陶瓷颗粒。在例中，这样的金属颗粒可是钨或镍的颗粒。在例中，这种陶瓷颗粒可以是氧化铝或氧化锆的颗粒。金属颗粒和/或陶瓷颗粒的涂层中的体积含量优选小于20％，或更优选在5％至15％的范围内。金属颗粒和/或陶瓷颗粒的尺寸可以在1μm至30μm的范围内。因此，涂层可以由包含铬和碳的相4组成，相4中分散有金属颗粒和/或陶瓷颗粒5。在一未示出的变型中，涂层3可以仅由包含铬和碳的相4形成。以下参照图2的流程图和显示电镀装置6的图3的图示描述制造本发明的飞机发动机的部件1的方法。下面描述的方法包括电镀涂层组合物3’的步骤。自然地，本发明不限于通过电镀来沉积涂层组合物，其他技术也可用于获得本发明的被涂覆部分。在例中，可以提及物理气相沉积、化学气相沉积或甚至胶结的技术。该方法的第一步骤(步骤e1)可以包括例如通过使用水性脱脂溶液对其上将要沉积涂层组合物的基底的表面进行脱脂。之后，可以制备基底的表面(步骤e2)，以确保电镀在基底2上均匀，并且增加其有效性。为了制备该表面，可以用已知的方法对其进行喷砂、化学蚀刻(例如用酸溶液)等。之后，可以制备至少含有铬(iii)(三价铬)离子和铬离子的有机络合复合物的电解液浴7。在例中，可能需要知道包含氯化铬(iii)和作为络合剂的羧酸的水溶液。在电镀步骤过程中，电解液浴7可以选择性地被加热。而且，电解液浴可以包括上述类型的悬浮中的金属颗粒和/或陶瓷颗粒，使得它们在电镀过程中被结合在涂层组合物中。具有其制备好的表面的部件1然后可连接到发电机8的负端子(充当阴极)，并且可以如预先准备的那样浸入电解液浴7中。在图3的装置中，作为阳极的两个电极9连接到发电机8的正端子并浸入浴7中，使得部件1位于浴中的两个电极9之间。阳极的面积(对应于两个电极9的工作面积)除以阴极的面积(对应于待涂覆部件的基底2的面积)的比率优选为大约4。形成阳极的电极9优选与该部件的表面间隔1厘米(cm)至20cm的距离d。然后开启发电机8以开始将涂层组合物3'电镀在该部件上(步骤e3)。在该步骤过程中，部件1的基底2上的铬(iii)被还原，从而形成包含铬、碳(来自浴中存在的有机化合物)和在浴中悬浮的金属颗粒和/或陶瓷颗粒的涂层组合物3'。诸如电流密度、浴温度和电镀的持续时间等参数可以被调整，特别是根据期望获得的涂层的厚度来调整。另外，可以在连续或以脉冲的形式使用直流(dc)的同时进行电镀。一旦该部件已经涂覆有涂层组合物3'，将其冲洗并干燥，然后放入炉中。然后将具有涂层组合物3'的部件1在优选处于250℃至700℃的范围内或者更优选处于300℃至600℃的范围内或甚至更优选在400℃至500℃的范围内的温度下进行热处理(步骤e4)。该热处理可以在惰性气氛下进行。热处理的持续时间可以长于10分钟，例如，超过15分钟甚至超过30分钟。热处理的持续时间可以例如在15分钟到280分钟的范围内。热处理的持续时间可以根据所选择的温度和涂层所需的硬度来调整。在热处理步骤结束时获得的本发明的部件1的涂层3可具有大于1500hv的硬度，并且其对飞机发动机中的应用可以具有足够的耐腐蚀性。在例中，部件1可以构成将经受空气流的涡轮螺旋桨发动机扩散器的至少一部分，轴流式或例如离心式叶轮这样的离心式压缩机的至少一部分，喷嘴的至少一部分，或涡轮发动机的任何其他部分。例1在下面的例中，通过本发明的方法将钢制涡轮螺旋桨发动机扩散器部件涂覆在一涂层中。涂层表面预先脱脂并准备好。通过电镀在一电解液浴中沉积涂层组合物。所使用的电解液浴是包含以下物质的水溶液：-每升0.39摩尔(mol/l)的六水合三氯化铬(iii)(crcl3；6h2o)；-3.72mol/l的甲酸铵(nh4cooh)；和-0.81mol/l氯化钾(kcl)。将浴加热至约35℃以进行电镀。该部件被浸入浴中并连接到发电机的负端子。如上所述，将阳极形成电极浸入浴中并连接至发电机。阳极面积除以阴极面积的比率等于4。施加每平方分米40安培(a/dm2)的连续电流密度180分钟，以在基底上形成涂层组合物。一旦进行电镀，该部件被冲洗并干燥。最后，将涂覆在涂层组合物中的部件放入炉中，并在500℃下热处理1小时(h)。涂层呈现约35μm的厚度。以这种方式形成的涂层的硬度约为2050hv。下面的表1中给出了通过x射线光电子能谱法(xps)评价的以这种方式(原子含量)形成的涂层的化学组成。表1-涂层中元素的原子含量元素ccrno％15.452.61.430.6通过xrd所进行的涂层的分析还显示cr7c3和cr23c6型碳化铬的存在。例2在改变热处理参数(温度和持续时间)的同时，在与例1相同的条件下涂覆11个钢基底。结果显示在图4a的图表中。图4b再现了一个曲线图，其显示了与在沉积之后进行的热处理的温度成函数的通过使用铬(vi)电镀在基底上而被沉积的铬基涂层的硬度的变化。所使用的电解液浴是基于具有约250克/升(g/l)cro3成分的铬酸的标准溶液，该溶液还包含2.5g/l的硫酸h2so4。为了进行沉积，使用40a/dm2的电流密度。这些数据来自f.durut的工作：“recherchedesmécanismesmicrostructurauxquirégissentlespropriétésmacroscopiquesdedechrome:influencedesparamètresd'elaboration”[对管理铬沉积的宏观特性的微观结构机制的研究：制备参数的影响]，工程科学(物理)，圣埃蒂安国立高等矿业学院，1999年。对于现有技术的铬基涂层(图4b)，可以看出，沉积后进行的热处理不会增加涂层的硬度。更确切地说，可以看出，对于高达400℃此后其降低的热处理温度，硬度变化很小或根本不变。相反，对于包含铬和碳的本发明的部件的涂层(图4a)，可以看出，涂层的硬度随着沉积后进行的热处理的温度而增加。该图还表明，对于超过10小时的热处理，热处理的持续时间对涂层的硬度几乎没有影响。当前第1页12