(57)【要約】本発明は、コア５２を構成するコア区域およびシェル５４を構成する周辺区域が沿って延びる１つの主方向を有する機械部品５０であって、前記コア５２および前記シェル５４が、それらの間に冶金結合を有し、前記コア５２が、少なくとも１つの金属マトリクスを有している第１の材料から作られており、前記シェル５４が、少なくとも１つの金属マトリクスを有している第２の材料から作られる、機械部品５０に関するものである。本発明は、第１および第２の材料の金属マトリクスが、同じベース金属を有し、かつ、第１および第２の材料の少なくとも一方が、前記金属マトリクスに分散された強化成分を備える金属複合マトリクスから構成されていることを特徴とする。前記機械部品は、ファンまたは低圧圧縮機のためのブレードとして使用されるのが好ましい。
2005533931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア（５２）を構成する中心区域と前記コア（５２）を包囲するケーシング（５４）を構成する周辺区域とが沿って延びる主方向を呈する機械部品（５０、１１０）であって、前記コア（５２）および前記ケーシング（５４）が、互いの間に冶金結合を呈し、前記コア（５２）が、少なくとも金属マトリクスを呈する第１の材料から作られ、前記ケーシング（５４）が、少なくとも金属マトリクスを呈する第２の材料から作られ、第１および第２の材料の前記金属マトリクスが、同一のベース金属を有しており、さらに、前記第１および前記第２の材料の少なくとも一方が、前記金属マトリクスに分散された強化成分を含有している金属マトリクス複合材料から作られていることを特徴とする、機械部品（５０、１１０）。
【請求項２】
前記ベース金属が、アルミニウムであることを特徴とする、請求項１に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項３】
第１および第２の材料の前記金属マトリクスが、第１の合金および第２の合金によってそれぞれ構成され、前記第１の合金および前記第２の合金が、ＡＳＴＭ規格のシリーズ２０００、５０００、６０００または７０００のアルミニウムベースの合金から選択されていることを特徴とする、請求項２に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項４】
前記第１の合金および前記第２の合金が、前記ＡＳＴＭ規格のシリーズ２０００、５０００、６０００、または７０００から、特に２０００シリーズから選択された、同一シリーズのアルミニウムベースの合金から選択されていることを特徴とする、請求項３に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項５】
前記強化成分が、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の粒子、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子、または炭化タングステン、炭化ホウ素、あるいは炭化チタンのような金属炭化物の粒子であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項６】
前記強化成分が、前記金属マトリクス複合材料の組成の５０重量％以下を呈することを特徴とする、請求項５に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項７】
前記強化成分が、前記金属マトリクス複合材料の組成の５重量％から３５重量％、好ましくは１０重量％から２０重量％、より好ましくは約１５重量％を呈することを特徴とする、請求項６に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項８】
前記第１および前記第２の材料の一方が、前記金属マトリクスに分散された前記強化成分を含有している前記金属マトリクス複合材料から作られており、前記第１および前記第２の材料の他方は、前記金属マトリクスのみから作られることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項９】
前記第１の材料が、ベース金属としてアルミニウムを備えている前記金属マトリクスのみから作られており、前記第２の材料が、前記金属マトリクスに分散された前記強化成分を含有している前記金属マトリクス複合材料から作られ、前記金属マトリクスは、ベース金属としてアルミニウムを有し、前記強化成分は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の粒子から作られることを特徴とする、請求項８に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項１０】
前記第１および前記第２の材料が、前記金属マトリクスに分散された前記強化成分を含有している前記金属マトリクス複合材料から作られており、前記強化成分が、前記コア（５２）および前記ケーシング（５４）において前記金属マトリクス複合材料の組成の異なる重量百分率を呈することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項１１】
前記強化成分が、前記第１の材料および前記第２の材料において、前記コア（５２）の中心から前記ケーシング（５４）の周辺へ徐々に変化する、前記金属マトリクス複合材料の組成の重量百分率を呈することを特徴とする、請求項１０に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項１２】
前記強化成分について、前記第１の材料が、前記第２の材料におけるよりも大きい前記金属マトリクス複合材料の組成の重量百分率を呈することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項１３】
前記強化成分について、前記第２の材料が、前記第１の材料におけるよりも大きい前記金属マトリクス複合材料の組成の重量百分率を呈することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の機械部品（５０、１１０）。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の機械部品によって構成された、ブレード（５０、１１０）。
【請求項１５】
固定翼および／または可動の請求項１４に記載のブレードを含んでいる、低圧圧縮機。
【請求項１６】
請求項１４に記載のブレード（１１０）を含んでいる、ターボジェットファン（１０４）。
【請求項１７】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の機械部品（５０、１１０）の製造方法であって、
ａ）コア（５２）およびケーシング（５４）を含む半仕上品を作るために圧縮する工程であって、前記コア（５２）および前記ケーシング（５４）が、互いの間に冶金結合を呈し、前記コア（５２）が、少なくとも金属マトリクスを呈する第１の材料から作られ、前記ケーシング（５４）が、少なくとも金属マトリクスを呈する第２の材料から作られ、第１および第２の材料の前記金属マトリクスが、同一のベース金属を有しており、前記第１および前記第２の材料の少なくとも一方が、前記金属マトリクスに分散された強化成分を含有する金属マトリクス複合材料から作られる、半仕上品を作るために圧縮する工程と、
ｂ）ブランクを得るために半仕上品を鍛造する工程と、
ｃ）前記機械部品を構成する完成品をもたらすために前記ブランクを機械加工する工程との、連続する工程を含むことを特徴とする、製造方法。
【請求項１８】
前記工程ａ）は、コア（５２）およびケーシング（５４）を粉末冶金技術によって結合して形成することからなることを特徴とする、請求項１１に記載の機械部品を得るための請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の機械部品を得るための請求項１７に記載の製造方法であって、前記工程ａ）が、
ａ１）長手方向に延びる棒（１０）を作るために前記第１の材料を使用する副工程であって、前記棒（１０）は、機械部品の中心に配置された前記コア（５２）を構成するのに役立つ、前記第１の材料を使用する副工程と、
ａ２）長手方向に延びるスリーブ（２０）を作るために第２の材料を使用する副工程であって、前記スリーブ（２０）は、前記コア（５２）を包囲することで機械部品のケーシング（５４）を構成するのに役立つ、前記第２の材料を使用する副工程と、
ａ３）アセンブリ（３０）を構成するために棒（１０）をスリーブ（２０）の中に挿入する副工程と、
ａ４）前記棒（１０）と前記スリーブ（２０）との間に冶金結合を作り出すために、前記アセンブリ（３０）の少なくとも１つの寸法を減少させるように、前記アセンブリ（３０）を、前記長手方向に対して垂直な方向に小さい断面のオリフィスを通過させる副工程とを連続して実行することからなることを特徴とする、製造方法。
【請求項２０】
前記副工程ａ４）が、圧延または押出成形からなることを特徴とする、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記工程ｂ）が、ダイスタンピングからなることを特徴とする、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品を得ることに関し、該機械部品は、コアを構成する中心区域と前記コアを包囲するケーシングを構成する周辺区域とが沿って延びる主方向を呈し、前記コアおよび前記ケーシングが、互いの間に冶金結合を呈し、前記コアが、少なくとも金属マトリクスを呈する第１の材料から作られ、前記ケーシングが、少なくとも金属マトリクスを呈する第２の材料から作られる。
【０００２】
本発明は、より詳しくは、
・  少なくとも金属マトリクスを呈する第１の材料から作られたコアと、少なくとも金属マトリクスを呈する第２の材料から作られたケーシングあるいはジャケットとを備えている、２つの部分から作り上げられた機械部品と、
・  方法を実施することで前述の特定の機械部品を得ることができる製造方法とに関する。
【０００３】
特に非限定的な方法で、本発明は、第１の材料および／または第２の材料の金属マトリクスが、そのベース金属としてアルミニウムを呈する機械部品を得ることに関する。
【背景技術】
【０００４】
好ましいが非限定的な用途では、本発明は、航空機の分野、特に圧縮機、特に低圧圧縮機の可動ブレードあるいは固定翼で使用される機械部品、またはターボジェットのファンブレードとして使用される機械部品に関する。
【０００５】
それにもかかわらず、本発明は、ブレードあるいは翼の製造に限定されず、単に航空機の分野だけに応用されることにも限定されず、他の種類の機械部品、特に機械ツールの分野においてまたは自動車産業において、ケーシング、管、シリンダ、あるいは制動に使用するための摩耗部品のような機械部品を予想することができる。
【０００６】
具体的には、絶えず軽量化が図られるととともに、機械強度および耐高温性の良好な特性を示す機械部品が、さまざまな種類の用途で要求されている。
【０００７】
このように、特に航空機の分野、より正確にはターボジェットの分野では、特に固定翼および／または可動ブレードを製造するために、良好な機械強度と耐温度性とを有している材料が要求されている。
【０００８】
今日では、チタン合金が、この目的のために広く用いられており、その結果、原料費が高く、また時には重量が過大であるとみなされる欠点をこうむっている。
【０００９】
そのような構造体の軽量化に役立つチタンの含まれない中空部品を作ることを追求する解決方法もまた用いられており、そのために、比較的複雑で費用のかかる製造技術が必要である。
【００１０】
米国特許第６２１８０２６号を参照することができ、該米国特許には、それぞれ部品の内側部分の箇所および外側部分の箇所に配置された、特に異なる２つのチタン合金から作られたハイブリッド機械部品を作ることが提案されている。この従来技術の文献によれば、内側部分および外側部分は、熱間等静圧圧縮成形で得られた冶金結合によって互いに連結されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
いずれにしても、目標は、密度を大きく変えることなく部品の機械特性を改善するために、内側部分が外側部分よりも大きい弾性率を有している機械部品を得ることである。
【００１２】
それにもかかわらず、熱間等静圧圧縮成形技術が実施するのに費用がかかれば、チタン合金の使用は、機械部品の重量の観点と原料費の観点とからも好ましくない。
【００１３】
本発明における１つの目的は、実施するのが簡単である冶金技術を用いて機械部品と機械部品の製造方法とを提案することによって、それら従来技術の欠点を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
したがって、本発明の態様の１つでは、本発明によれば、機械部品が提供され、該機械部品は、コアを構成する中心区域と前記コアを包囲するケーシングを構成する周辺区域とが沿って延びる主方向を呈し、前記コアおよび前記ケーシングが、互いの間に冶金結合を呈し、前記コアが、少なくとも金属マトリクスを呈する第１の材料から作られ、前記ケーシングが、少なくとも金属マトリクスを呈する第２の材料から作られる。
【００１５】
特徴的な方法で、第１および第２の材料の前記金属マトリクスは、同一の金属に基づいており、また前記第１および前記第２の材料の少なくとも一方は、前記金属マトリクスに分散された強化成分を含有している金属マトリクス複合材料から作られている。
【００１６】
このように、両方とも同一のベース金属に基づいている第１の材料と第２の材料との間の類似性のために、きわめて良好な品質な物理化学的結合によって構成された界面をコアと被覆体との間に呈する、コアと被覆体を呈する部品を得ることが可能であることがわかる。
【００１７】
単一部品を形成する２つの材料間の界面の特徴、そのため、「複合」部分と称することができる界面の特徴は、特に材料の少なくとも一方が金属マトリクス複合材料であるときには、きわめて重要である。この点に関して、第１の材料および第２の材料についての組成の主成分として同じ金属を用いることは、高い機械強度を示す冶金結合をコアとケーシングとの間に形成する、コアおよびケーシングを得る際にきわめて重要である。
【００１８】
加えて、第１および第２の材料の少なくとも一方に強化成分が存在しているので、この構成によれば、部品を強化する必要のある部分において、その機械強度特性と、ことによるとさらに耐高温性とを改善することができ、それにもかかわらず、金属マトリクスの密度に類似する全体密度を維持することができる。
【００１９】
ちなみに、機械部品のために意図された用途によって左右されるが、第１および第２の材料（コアおよびケーシング）のいずれか一方、あるいは第１および第２の材料（コアおよびケーシング）の双方は、前記金属マトリクスに分散された強化成分を有している金属マトリクス複合材料によって構成される、ということに留意されたい。
【００２０】
前者の場合には、第１の材料の組成は、存在する強化成分の量に少なくとも関して、第２の材料の組成とは異なっている。
【００２１】
以下のような構成が、独立してあるいは組み合わされて採択されるのが好ましい。
【００２２】
・  前記ベース金属はアルミニウムである。
【００２３】
・  第１および第２の材料の前記金属マトリクスは、第１の合金および第２の合金によってそれぞれ構成され、前記第１の合金および前記第２の合金は、ＡＳＴＭ規格のシリーズ２０００、５０００、６０００または７０００のアルミニウムベースの合金から選択されており、好ましくは、前記第１の合金および前記第２の合金は、前記ＡＳＴＭ規格のシリーズ２０００、５０００、６０００または７０００から、特に２０００シリーズから選択された、同一シリーズのアルミニウムベースの合金から選択される。
【００２４】
・  前記強化成分は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の粒子、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子、または炭化タングステン、炭化ホウ素、あるいは炭化チタンなどの金属炭化物の粒子である。
【００２５】
・  前記強化成分は、前記金属マトリクス複合材料の組成の５０重量％以下であり、好ましくは、前記強化成分は、前記金属マトリクス複合材料の組成の５重量％から３５重量％、好ましくは１０重量％から２０重量％、より好ましくは約１５重量％である。
【００２６】
・  前記第１および前記第２の材料の一方は、前記金属マトリクスに分散された前記強化成分を含有している前記金属マトリクス複合材料から作られ、前記第１および前記第２材料の他方は、前記金属マトリクスのみから作られている。
【００２７】
・  前記第１の材料は、そのベース金属としてのアルミニウムを含む前記金属マトリクスのみから作られており、前記第２の材料は、前記金属マトリクスに分散された前記強化成分を含有している前記金属マトリクス複合材料から作られており、前記金属マトリクスは、ベース金属としてアルミニウムを有し、前記強化成分は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の粒子から作られている。この好ましい選択は、腐食および衝撃に耐えるＡｌ／ＳｉＣの良好な性能、およびより大きい剛性による利点に役立っている。
【００２８】
・  前記第１および前記第２の材料は、前記金属マトリクスに分散された前記強化成分を含有している前記金属マトリクス複合材料から作られ、前記強化成分は、前記コアおよび前記ケーシングにおける前記金属マトリクス複合材料の組成の異なる重量百分率を呈する。
【００２９】
・  前記強化成分は、前記第１および前記第２の材料において、前記コアの中心から前記ケーシングの周辺へ徐々に変化する、前記金属マトリクス複合材料の組成の重量百分率を呈する。
【００３０】
・  前記強化成分について、前記第１の材料は、前記第２の材料におけるよりも大きい前記金属マトリクス複合材料の組成の重量百分率を呈する。
【００３１】
・  前記強化成分について、前記第２の材料は、前記第１の材料におけるよりも大きい前記金属マトリクス複合材料の組成の重量百分率を呈する。
【００３２】
好ましいが非限定的な本発明の金属部品の用途では、前記金属部品はブレードを構成する。
【００３３】
このようなブレードは、圧縮機、特に低圧圧縮機に属してもよく、固定翼かあるいは可動ブレードかのいずれかを構成するものであってもよい。
【００３４】
同様に、このようなブレードは、ターボジェットファンを作るために使用されてもよい。
【００３５】
別の態様では、本発明によれば、実施されると、上記で特定された機械部品を得るのに役立つ製造方法が提供される。
【００３６】
一般に、本発明の製造方法は、以下の工程を実施することで機械部品を得るのに役立つ。
【００３７】
ａ）コアおよびケーシングを含む半仕上品を作るために圧縮する工程であって、前記コアおよび前記ケーシングが、互いの間に冶金結合を呈し、前記コアが、少なくとも金属マトリクスを呈する第１の材料から作られ、前記ケーシングが、少なくとも金属マトリクスを呈する第２の材料から作られ、第１の材料および第２の材料の前記金属マトリクスが、同一のベース金属に基づき、前記第１および第２の材料の少なくとも一方が、前記金属マトリクスに分散された強化成分を含有する金属マトリクス複合材料から作られる、半仕上品を作るために圧縮する工程、
ｂ）ブランクを得るために半仕上品を鍛造する工程、
ｃ）前記機械部品を構成する完成品を提供するために、前記ブランクを機械加工する工程。
【００３８】
工程ａ）は、本発明の範囲を超えることなく、さまざまな方法で実施することができる。
【００３９】
第１の解決方法では、前記工程ａ）は、コアおよびケーシングを粉末冶金技術によって結合して形成することからなる。マトリクスの中に粉末を詰め込み、次いで「焼結」熱処理を施すこの方法では、半仕上品を直接構成する金属部品を得ることができる。
【００４０】
この第１の解決方法は、前記強化成分が、前記第１の材料（コア）および前記第２の材料（ケーシング）において、前記コアの中心から前記ケーシングの周辺へかけて、例えば最小値の０重量％から１０重量％と、最大値の５０重量％以下との間で中心から離れると減少し、あるいは中心から離れると増大して変化する、前記金属マトリクス複合材料の組成の重量百分率を呈する、機械部品を得ることが望ましい状況に、特によく適している。
【００４１】
それにもかかわらず、この第１の解決方法は、上記状況に限定されるものではなく、以下に言及される２つの状況にも適用することができる。
【００４２】
・  前記第１および前記第２の材料は、前記金属マトリクスに分散された前記強化成分を含有している前記金属マトリクス複合材料から作られており、前記強化成分は、前記コアおよび前記ケーシングにおける前記金属マトリクス複合材料の組成の異なる重量百分率を呈しており、かつ、
・  前記第１および前記第２の材料の一方は、前記金属マトリクスに分散された前記強化成分を含有している前記金属マトリクス複合材料から作られ、一方、前記第１の材料および前記第２の材料の他方は、前記金属マトリクスのみから作られる。
【００４３】
第２の解決方法では、前記工程ａ）は、
ａ１）長手方向に延びる棒を作るために前記第１の材料を使用する副工程であって、前記棒は、機械部品の中心に配置された前記コアを構成するのに役立つ、前記第１の材料を使用する副工程と、
ａ２）長手方向に延びるスリーブを作るために前記第２の材料を使用する副工程であって、前記スリーブは、前記コアを包囲することで機械部品のケーシングを構成するのに役立つ、前記第２の材料を使用する副工程と、
ａ３）アセンブリを構成するために棒をスリーブの中に挿入する副工程と、
ａ４）前記棒と前記スリーブとの間に冶金結合を作り出すために、前記アセンブリの少なくとも１つの寸法を減少させるように、前記アセンブリを、前記長手方向に対して垂直な方向に小さい断面のオリフィスを通過させる副工程とを連続して実行することからなる。
【００４４】
この第２の解決方法は、前記強化成分が、前記第１および前記第２の材料の一方だけに存在し、前記第１および前記第２の材料の他方が、前記金属マトリクスだけから作られる機械部品を得ることが望ましい状況に、特によく適している。このため、粉末冶金技術は、強化成分を含有するコア（第１の材料）およびケーシング（第２の材料）の一方を作るために、特に用いられる。
【００４５】
第２の解決方法における工程ａ）についての副工程ａ４）は、アセンブリの圧延または押出成形、すなわちアセンブリを熱い間に、互いに徐々に近づく連続する対のシリンダ間を強制して通すか、あるいは断面積が徐々に小さくなるダイを強制して通すことからなるのが好ましい。
【００４６】
一般に、この工程ａ）は、圧縮工程を実施する技術、特にコアとケーシングとが同時に形成される（第１の解決方法）時点か、あるいはそれらが別部品として初期形成される（第２の解決方法）時点かのいずれかで、コアとケーシングとを構成している材料間に冶金学的な結合を作り出すように、コアとケーシングとの間に圧力を加えて、良好な界面を生じさせる技術を用いる。
【００４７】
当然のことではあるが、この冶金学的な結合は、機械結合よりも密接な接触を形成し、第１および第２の材料は、原子間力が作用し始めるほど互いに近接している。このような界面によって、機械部品は、加えられるさまざまな応力に満足な方法で耐えることができる。
【００４８】
鍛造工程ｂ）を実施するときには、本発明の範囲を超えることなく、いくつかの解決方法が可能である。
【００４９】
一般論として、鍛造は、充分に可鍛性になる温度にまで上昇された金属を変形させることで、インゴットを所定形状のブランクに変換するように努める冶金操作からなるものであり、変形は、衝撃（ハンマリング、スタンピング）によるか、あるいは２つの工具の間に圧力（閉鎖されたマトリクスプレス）を加えることによるかのいずれかで得られる。
【００５０】
ある好ましい解決方法では、鍛造工程はダイスタンピングからなる。他の鍛造技術は、単独で使用されることもでき、またはダイスタンピングと、プレス鍛造、ハンマリング等を組み合わせて使用されることができる。
【００５１】
特に、本発明の製造方法は、アルミニウムに基づいた前記金属マトリクスのみから作られている第１の材料、および前記金属マトリクスに分散された前記強化成分を含有している前記金属マトリクス複合材料から作られている第２の材料に適用され、前記金属マトリクスは、アルミニウムに基づいており、前記強化成分は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の粒子から形成されており、この好ましい選択によって、米国特許第６１３５１９５号に説明されたように、アルミニウム合金とＳｉＣの粒子との間におけるきわめて良好な相互作用による利点が可能になり、それによって、チタンよりもコストの低い材料を得ることができる。
【００５２】
加えて、ベース金属としてアルミニウムを選択することで、特に鍛造工程の間において、またより小さい断面のオリフィスを通る圧延あるいは押出成形の工程ａ４）の間においても、その良好な伸び特性による利点が可能になり、さらに、その良好な腐食特性による利点も可能になる。
【００５３】
本発明は、以下で例示として与えられるような、本発明の機械部品に関する実施形態の以下の説明を読むことで、いっそうよく理解され、またその派生的特徴とそれらの利点とがいっそう明らかになる。
【００５４】
説明および図面は、当然のことながら、単なる非限定的表示によって与えられている。
【００５５】
添付図面に参照が行なわれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
本発明に係る機械部品の可能性のある用途の一例が、図１にバイパスターボジェット１００の形態で示されている。
【００５７】
ターボジェット１００は、長手方向軸１０２の周りに軸方向に配置され、かつ互いに流体が連通するさまざまな要素を有している通常の構造体を備えており、また特に、ファン１０４と加速器すなわちブースター１０６とを備えている。
【００５８】
当然のことではあるが、このようなターボジェットは、このような構造体について従来の他のいくつかの要素、特に高圧圧縮機、燃焼室、高圧タービン、および低圧タービンを有しているが、これらのさまざまな付加的要素は、単純明快にするために示されていない。
【００５９】
ファン１０４および加速器１０６は、ローターシャフト１０８による低圧タービンで回転駆動される。
【００６０】
ファン１０４は、一連のブレード１１０を備えており、これらのブレードは、径方向に延びるとともに環状ディスク１１２に取り付けられているが、図１にはこれらのブレードの１つだけが示されている。当然のことではあるが、ディスク１１２およびブレード１１０は、エンジン１００の軸１０２の周りに回転するように取り付けられている。
【００６１】
エンジン１００は、またファンケーシング１１４を含んでいる。
【００６２】
加速器１０６は、複数組の可動ブレード１１６を備え、可動ブレード１１６は、ディスク１１８で回転するように取り付けられ、さらに、これらの可動ブレードの間に取り付けられた一組の固定翼１２０を有している。
【００６３】
本発明は、ファン１０４のそれぞれのブレード１１０、および／または加速器１０６のそれぞれの可動ブレード１１６および／またはそれぞれの固定翼１２０を構成するために特に適している、機械部品を得ることに関する。
【００６４】
同様に、本発明の機械部品は、圧縮機、特に低圧圧縮機のような、図１に示されたものと同じかあるいは異なる、このようなターボジェットエンジンにおける他の要素の固定および／または可動翼および／またはブレードを構成することもできる。
【００６５】
上述のように、本発明の機械部品は、機械的に強いものであることが必要であって、比較的軽量である構造体を示す構造要素を作るために、航空機の分野以外の分野にも使用することができる。
【００６６】
上述のブレードを得るために適した本発明の製造方法の実施は、以下に記載される。
【００６７】
この非限定的実施では、アルミニウム合金に基づいた第１の材料から作られたコアと、金属マトリクス複合材料によって構成された第２の材料から作られたケーシングとを備えるブレードを作ることが考慮され、第２の材料において、金属マトリクスが、アルミニウムベースの合金であり、強化成分が、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の粒子である。
【００６８】
このような状況では、従来のアルミニウム合金製造技術を用いて、最初にアルミニウム棒１０が作られる。
【００６９】
粉末冶金技術によって得ることができる、金属マトリクス複合材料を構成する上述の第２の材料から、スリーブ２０もまた作り出される。
【００７０】
次の工程は、棒１０をスリーブ２０の中へ導入して、アセンブリ３０を構成することからなるが、この段階では、棒１０の外表面とスリーブ２０の壁の内表面との間に、隙間あるいは一様な空きスペースが存在することが明らかである。
【００７１】
アセンブリ３０の棒１０とスリーブ２０とを互いに固着し、同時にこれら２つの要素の間に良好な界面を達成するために、図２に示されたように押出操作が行われる。
【００７２】
図２では、アセンブリ３０は、ダイ４２の入口４０の中へ挿入されているように見える。この入口４０は、低減角を形成する頂点で、半角αがある円錐台の形態である。この入口４０は、スリーブ２０の外径よりも大きい上流側直径を呈しており、一方、入口４０の下流側直径は、棒１０の直径よりも小さい直径を示している。
【００７３】
その結果、アセンブリ３０は、ダイ４２の入口４０を通して熱間押し込みされて長くされることで断面積が減少し、界面が、ダイ４２の出口４４で複雑な半製品３２をともに構成する棒１０とスリーブ２０との間に作り出される。
【００７４】
当然のことではあるが、図２に示された押出成形工程には、小さい直径を示しているダイを通る連続的な複数のパスが備わっていてもよい。
【００７５】
示された実施では、低減角αは、３０°に等しく、またこの低減角は、一般に１°から４５°の範囲、好ましくは５°から３５°の範囲にある。
【００７６】
このようにして、断面積における低減は、アセンブリ３０と複雑な半製品３２との間に得られるが、断面積における低減は、１０％から７０％の程度のものであり、好ましくは２０％から６０％の範囲にある。
【００７７】
この押出技術は、特に一連のダイを通る連続パスによって行われるときに、摩擦接触している表面どうしの間に働く圧力のために、コアおよびケーシングを構成している材料間の良好な結合を可能にする、ということを認めることができる。
【００７８】
この実施の例は、３０ミリメートル（ｍｍ）の直径を示し、かつ２０２４Ｔ４シリーズのアルミニウム合金から作られた棒１０を用いて行われたが、スリーブ２０は、７０ｍｍの外径と４０ｍｍの内径とを有し、金属マトリクス複合材料を構成する第２の材料から作られ、金属マトリクスが、２０２４Ｔ４シリーズのアルミニウム合金であり、強化成分が、５マイクロメートル（μｍ）の平均寸法を有し、かつ１５重量％を含む炭化ケイ素から作られる。
【００７９】
このような押出成形は、周囲温度あるいは熱間で行なうことができ、特に約４００℃で行なうことができる。
【００８０】
押出成形の後の、この明細書で詳しく説明される実施における次の工程は、ブレードに準最終形状を付与するために、ダイスタンピングによって鍛造することからなる。
【００８１】
このようなダイスタンピングは、コアとケーシングとの間に良好な界面と良好な結合とを維持するように、両材料に適合される圧力および温度の条件の下で、ブレードの最終形状へ徐々に向かうダイによる連続工程で行なわれるが、特に、約４３０℃の温度と約１００メガパスカル（ＭＰａ）の圧力とが用いられた。
【００８２】
半製品３２をダイスタンピングすることによるこれらの鍛造工程の終わりに、本発明の機械部品を構成する完成品を得るために、その後に機械加工されるブランク（図示略）が得られ、特に図３から図５に示されたブレードのようなブレードが得られる。
【００８３】
これらの図では、さまざまな形状を有して示されているブレード５０は、最初に棒１０を構成する第１の材料から作られたコア５２を備えており、一方、コア５２を包囲するケーシング５４は、図２に示されたアセンブリ３０のスリーブ２０を最初に構成する第２の材料から作られる。
【００８４】
図３および図４の断面部分に、また、図５の縦断面の区域にも示されるように、ブレード５０は、コア５２とケーシング５４との間に、第１および第２の材料の規則的な分布を示している。
【００８５】
このような充分に満足すべき結果が、実施するのが比較的簡単であり、それによって、ブレードのウェブ５０ａのさまざまな部分において一様である機械特性と、そのウェブ５０ａおよびその基部５０ｂ（図５を参照）との間におけるブレードの機械特性の連続性とを達成する技術によって、思いがけなくも得られた。
【００８６】
この実施では、アルミニウム合金が、ブレードの中心部分に配置され、したがって、アルミニウムの曲げ特性による利益を可能にすることができ、一方Ａｌ／ＳｉＣ非金属複合材料がその表面にあり、したがって、いっそう大きい剛性と改善された耐衝撃性および耐腐食性とがもたらされる。
【００８７】
本発明によって得られる機械部品、特に部品の部分がいっそう大きい剛性を必要とする機械部品の所期の用途に応じて、Ａｌ／ＳｉＣ金属マトリクス複合材料を、機械部品のコアにあるいは（機械部品の表面で）そのケーシングに配置するために選択することができる、ということを当然理解すべきである。
【００８８】
本発明は、強化成分を炭化ケイ素粒子の形態で用いることに限定されず、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子、または炭化タングステン、炭化ホウ素、あるいは炭化チタンのような金属炭化物の粒子を用いることもできる。
【００８９】
また、導入部で示したように、本発明は、コアの中心からケーシングの周辺へ向かって徐々に変化する強化要素の成分を呈することができる、金属マトリクス複合材料がまったくないようにされた機械部品を作るために、同様に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の機械部品についての可能性のある用途を一例として例示する、ファンと加速器を示すバイパスターボジェットの部分長手方向断面図である。
【図２】可能性がある１つの解決方法で、本発明の製造方法を実施する工程の１つを可能にする構成の長手方向断面図である。
【図３】径方向外側端部で円錐台として示されたブレードの斜視図であって、本発明の機械部品の可能性のある用途を示す。
【図４】径方向外側端部で円錐台として示されたブレードの斜視図であって、本発明の機械部品の可能性のある用途を示す。
【図５】本発明の機械部品として構成することのできる別のブレードの長手方向における断面の部分斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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