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CN104136148A - 金属或合金物体的加工 - Google Patents

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CN104136148A
CN104136148A CN201380010182.4A CN201380010182A CN104136148A CN 104136148 A CN104136148 A CN 104136148A CN 201380010182 A CN201380010182 A CN 201380010182A CN 104136148 A CN104136148 A CN 104136148A
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Abstract

本发明公开了加工物体(2)的方法，所述物体(2)由金属或合金制得，所述物体(2)具有多个开放腔体(10)，所述方法包括：在所述物体(2)上进行密封过程以密封所述开放腔体(10)的开口，由此形成多个封闭腔体(8)；以及通过在具有所述封闭腔体(8)的物体(2)上进行固结过程而减小所述封闭腔体(8)的尺寸。密封过程可包括喷丸加工或涂布所述物体(2)。固结过程可包括热等静压过程。可降低所述封闭腔体(8)的尺寸，直至所述封闭腔体(8)不再存在于所述物体(2)中。

Description

金属或合金物体的加工
技术领域
本发明涉及物体，特别是由金属或合金制得的物体的加工。
背景技术
金属和金属合金在许多市场领域中使用，包括航空、医疗和体育和休闲领域。
金属或合金物体的制造可通过机械加工过程或锻造和机械加工过程的组合而进行。也可使用铸造和/或粉末冶金途径，例如使用金属注塑过程而制得物体。
然而，这样制得的物体，特别是通过粉末冶金过程制得的那些，可在物体表面处或邻近物体表面包括微孔和其他瑕疵。这种瑕疵的存在往往不利地影响物体的疲劳性能，尤其是在高周疲劳情况中。例如，瑕疵可充当裂纹引发器。
如果这种瑕疵连接至表面，则热等静压往往不会去除这种瑕疵。
发明内容
在第一方面，本发明提供了一种加工物体的方法，所述物体由金属或合金制得，所述物体具有多个开放腔体，所述方法包括在所述物体上进行密封过程以密封所述开放腔体的开口，由此形成多个封闭腔体，以及通过在具有所述封闭腔体的物体上进行固结过程而减小所述封闭腔体的尺寸。
可进行减小所述封闭腔体的尺寸的步骤至少直至所述封闭腔体不再存在于所述物体中。
进行固结过程的步骤可包括进行热等静压过程。
所述物体可为已使用选自由如下组成的过程的组中的过程制得的物体：净形制造过程、近净形制造过程、粉末冶金过程、喷射成型过程、金属注塑、直接金属沉积、选择性激光熔化、加层制造、铸造、轧制和锻造。
所述物体可为已使用金属注塑以形成物体而制得的物体。
所述物体可为已经烧结的棕色阶段(brown stage)物体。
进行密封过程的步骤可包括使物体表面塑性变形。
使物体表面塑性变形可包括喷丸加工物体表面。
进行密封过程的步骤还可包括在使物体表面塑性变形之后烧结所述物体。
进行密封过程的步骤可包括用材料的层涂布物体表面，由此提供经涂布的物体，其中所述材料为与制得所述物体的金属或合金不同的金属或合金。
进行密封过程的步骤还可包括加热所述经涂布的物体，使得来自材料的层的原子扩散至所述物体中，且使得来自所述物体的原子扩散至材料的层中。
加热所述经涂布的物体的步骤可包括熔化所述经涂布的物体的一部分，所述部分在经涂布的物体的表面处或邻近经涂布的物体的表面。
所述材料的层和所述物体可在材料的层与物体之间的界面处、或邻近材料的层与物体之间的界面形成共熔组合物。
加热所述经涂布的物体的步骤可包括将所述经涂布的物体加热至一定温度，所述温度高于所述共熔组合物的共熔温度，且所述温度低于制得所述物体的金属或合金的熔点。
所述材料可包括铜。
制得所述物体的金属或合金可选自由如下组成的金属或合金的组：钛合金、钢和铝合金。
在另一方面，本发明提供了一种制备物体的方法，所述方法包括提供初始物体，所述初始物体由金属或合金制得，所述初始物体具有多个开放腔体；以及使用根据如上方面中的任意者的方法加工所述初始物体，由此提供制得的物体。
在另一方面，本发明提供了一种物体，所述物体已使用根据如上方面中的任意者的方法制得或加工。
附图说明
图1为物体的示意图(未按比例)；
图2为显示制备物体的方法的某些步骤的方法流程图；
图3为经烧结的部件的一部分的横截面的示意图(未按比例)；
图4为在已经喷丸加工之后，经烧结的部件的部分的横截面的示意图(未按比例)；
图5为在已经再烧结之后，经喷丸加工的部件的部分的横截面的示意图(未按比例)；
图6为在其上已进行热等静压过程之后，经再烧结的部件的部分的横截面的示意图(未按比例)；
图7为显示制备物体的另一方法的某些步骤的方法流程图；
图8为在已用铜层涂布之后，经烧结的部件的一部分的横截面的示意图(未按比例)；
图9为当被加热时经铜涂布的部件的部分的横截面的示意图(未按比例)；且
图10为在铜层已扩散至其中之后，经加热的部件的部分的横截面的示意图(未按比例)。
具体实施方式
图1为物体2的示意图(未按比例)。物体2由钛合金制得。物体2可为任何合适的物体，例如机器或机械装置的组成部件。物体具有表面4。现在将描述制备物体2的方法的第一实施方案。
图2为显示制备物体2的方法的第一实施方案的某些步骤的方法流程图。
在步骤s2处，进行金属注塑过程以制备所谓的“未经处理的部件”。
在该实施方案中，进行常规金属注塑过程。相对细磨合金与粘结剂材料混合以制备所谓的“原料”。使用注塑过程使该原料成形，以制备未经处理的部件。
在该实施方案中，合金为钛以及6％的铝和4％的钒(也称为Ti-6Al-4V或6-4、6/4、ASTM B3485级)。
在步骤s4处，在将未经处理的部件冷却和脱模之后，从未经处理的部件中去除粘结剂材料中的一部分，以制备所谓的“棕色部件(brownpart)”。
在该实施方案中，使用用于从未经处理的部件中去除粘结剂材料的常规过程，例如通过使用溶剂、热蒸发和/或催化过程等。
在该实施方案中，通过金属注塑和粘结剂去除过程制得的棕色部件具有大约60％的固体密度。换言之，棕色部件为相对多孔的。
而且，棕色部件在整个部件内具有基本上均匀的孔隙率。棕色部件的表面和内部结构具有基本上相等的孔隙率。
在步骤s6处，在棕色部件上进行烧结过程。使用常规烧结过程。
在该实施方案中，棕色部件在1000℃至1300℃范围内的温度下烧结。优选地，棕色部件在1250℃至1300℃范围内的温度下烧结。该烧结过程往往使棕色部件中的金属粒子附聚，由此增加部件的固体密度。
通过烧结棕色部件而形成的构件具有在92％至100％范围内的固体密度。换言之，经烧结的棕色部件为相对固体的。术语“固体”在本文用于指具有92％至100％之间的以体积计的密度(即固体密度)的材料。
在棕色部件已经烧结之后，所述棕色部件在下文称为“经烧结的部件”。
图3为经烧结的部件6的一部分的横截面的示意图(未按比例)。图3中所示的部分邻近经烧结的部件6的表面(其为制得的物体2的表面，因此在图3中由附图标记4表示)。
经烧结的部件6的表面4相对不均匀，即粗糙。
在邻近其表面4处，经烧结的部件6包括多个封闭腔体8(即在材料本体中的封闭孔穴或空隙)。这些封闭腔体8为经烧结的部件6的本体中的中空空间或凹部。此外，封闭腔体8不开放至大气，即它们不连接至表面4。换言之，气体无法从经烧结的部件6的外部流动至封闭腔体8中，反之亦然。
经烧结的部件6还包括多个开放腔体10(即材料本体中的开放孔穴或空隙)。这些开放腔体10为开放至大气的腔体或凹陷，即连接至表面4，使得气体可从经烧结的部件6的外部流动至那些开放腔体中的腔体或凹陷。
经烧结的部件6可例如具有大约±10μm的平均表面粗糙度和大约10-20μm的周期性。开放腔体10可例如为至多60μm深。在其他实施方案中，开放腔体10可例如从经烧结的部件6的表面4延伸至经烧结的部件6中达到至多200μm的深度。
在常规方法中，在已形成经烧结的部件6之后，通常在经烧结的部件6上进行热等静压(HIP)过程以降低部件的孔隙率并增加部件的密度。如果HIP过程在经烧结的部件6上进行(如常规进行的那样)，经烧结的部件6将经受高温和高等气体压力，例如通过使经烧结的部件6经受加热加压气体(如氩气)。因此，在经烧结的部件6的表面4上存在相对高的压力，而在封闭腔体8中存在相对低的压力(由于它们未开放至表面4)。热量的施加和在大气与封闭腔体8之间压差的产生往往使得封闭腔体8收缩或完全消失。这可由于塑性变形、蠕变和由高温和高压所导致的扩散接合的组合。然而，在经烧结的部件6上进行的常规HIP过程往往不会使来自经烧结的部件6的开放腔体10收缩或者不会去除来自经烧结的部件6的开放腔体10。在HIP过程中施加至经烧结的部件6的加热加压气体可流动至开放腔体10中。因此，在大气与开放腔体10之间往往不存在压差，因此开放腔体10不会通过HIP过程封闭。
制备物体/部件的常规方法的该缺点可通过在经烧结的部件6上进行步骤s8至s12而克服，与仅进行HIP过程相反。
在步骤s8处，将经烧结的部件6(通过进行步骤s2至s6制得)喷丸加工。
在该实施方案中，使用常规喷丸加工过程。该过程包括使用具有足够力的喷丸(例如由金属、玻璃或陶瓷制得的基本上圆形的粒子)撞击经烧结的部件6的表面4，使得经烧结的部件6在其表面4处塑性变形。
在该实施方案中，可使用任何适当的喷丸介质，例如S330(具有0.8mm的平均直径的铸钢)。而且，可使用任何适当的喷丸加工压力，例如0.5巴、0.75巴、1.25巴、2巴和4巴。而且，可使用任何适当的喷丸强度，例如0.15mmA、0.20mmA、0.30mmA、0.38mmA和0.52mmA。
图4为在已经喷丸加工之后，经烧结的部件6的一部分的横截面的示意图(未按比例)。该部件在下文称为“经喷丸加工的部件”，并在图4中由附图标记12表示。图4中所示的部件的部分为与图3所示相同的部分。
经喷丸加工的部件12的表面4相对平滑(相比于在喷丸加工之前的表面4)。
此外，喷丸加工的过程往往在经烧结的部件6的表面4处将经烧结的部件4塑性变形，使得开放腔体10的开口封闭而使气体无法从经烧结的部件6的外部流动至开放腔体10中，反之亦然(即，使得实际上开放腔体10变成封闭腔体8)，或者使得开放腔体10的开口封闭而使开放腔体10朝向表面4的开口极小，但气体仍然可从经烧结的部件6的外部流动至开放腔体10中，反之亦然。
在该实施方案中，经烧结的部件6的表面的塑性变形通过喷丸加工进行。然而，在其他实施方案中，使用不同的塑性变形过程，例如，例如使用辊的抛光过程。
在步骤s10处，将经喷丸加工的部件12再烧结。
可使用常规烧结过程，如在步骤s6中所用的烧结过程。例如，经喷丸加工的部件12的烧结可包括在1000℃至1300℃范围内的温度下，优选在1250℃至1300℃范围内的温度下烧结。烧结过程在用于扩散接合接近表面的压实的开放腔体10的温度下(例如在750-1400℃范围内)进行一段时间。
图5为在已经再烧结之后，经喷丸加工的部件12的一部分的横截面的示意图(未按比例)。该部件在下文称为“经再烧结的部件”，并在图5中由附图标记14表示。图5中所示的部件的部分为与图3和4所示相同的部分。
经喷丸加工的部件12的烧结往往使经喷丸加工的部件的金属粒子附聚。特别地，烧结过程往往扩散接合开放腔体10的开口(其通过喷丸加工过程而封闭或几乎封闭)，使得实际上开放腔体10变成封闭腔体8(如图5所示)。换言之，开放腔体10的开口通过烧结部件12而完全密封，即经喷丸加工的部件12的再烧结往往封闭开放腔体10，使得气体无法从经喷丸加工的部件12的外部流动至开放腔体10中，反之亦然。换言之，使开放腔体10不透流体。
在步骤s12处，在经再烧结的部件14上进行热等静压(HIP)过程。
使用常规HIP过程以降低经再烧结的部件14的孔隙率，并增加经再烧结的部件14的密度。在该实施方案中，通过使经再烧结的部件14经受加热加压氩气而使经再烧结的部件14经受高温和高等气体压力。可使用持续时间大约2小时，温度为920℃且压力为102MPa的HIP周期。图6为在其上已进行HIP过程之后，经再烧结的部件14的一部分的横截面的示意图(未按比例)。经再烧结的部件14的热等静压产生物体2。图6中所示的部件的部分为与图3至5所示相同的部分。
HIP过程在经再烧结的部件14的表面4处产生相对较高的压力，而封闭腔体8(包括如上所述已形成为封闭腔体8的开放腔体10)中的压力相对较低。这是因为封闭腔体8不开放至表面4，即为气密的。由于塑性变形、蠕变和/或由高温和高压所导致的扩散接合，经再烧结的部件中的封闭腔体8收缩或完全消失。
经再烧结的部件14的热等静压产生物体2。因此，提供了一种制备物体2的方法。
在上述第一实施方案中，使用喷丸加工和再烧结处理制备物体2。现在将描述其中具有不同处理的制备物体2的方法的第二可选择的实施方案。
图7为显示制备物体2的方法的第二实施方案的某些步骤的方法流程图。
在步骤s14处，进行金属注塑过程以制备未经处理的部件。这参照图2的步骤s2如上所述完成。
在步骤s16处，从未经处理的部件上去除粘结剂材料中的一部分，以制备棕色部件。这参照图2的步骤s4如上所述完成。
在步骤s18处，在棕色部件上进行烧结过程，以制备经烧结的部件6。这参照图2的步骤s6如上所述完成。
在步骤s18处的经烧结的部件6参照图3如上所述。
在步骤s20处，经烧结的部件6的表面4用铜层涂布或镀层。
可使用任何适当的涂布或镀层过程(例如电镀)进行经烧结的部件6的表面的涂布。
图8为在已用铜层16涂布之后，经烧结的部件6的一部分的横截面的示意图(未按比例)。该部件在下文称为“经涂布的部件”，并在图8中由附图标记18表示。图8中所示的部件的部分为与图3所示相同的部分。
在该实施方案中，铜层16覆盖经烧结的部件6的整个表面4。
在步骤s22处，加热经涂布的部件18。
在钛合金部件与铜层16之间的界面处(即在表面4处)，钛原子往往扩散至铜层16中，且铜原子往往扩散至钛合金中。在钛合金与铜层之间的界面处的一些点处或接近钛合金与铜层之间的界面的一些点处，形成共熔组合物，即共熔组合物的层往往形成。钛和铜的该共熔组合物具有比形成经烧结的部件6的钛合金更低的熔融温度。该共熔组合物也具有比铜层更低的熔融温度。
在步骤s22处进行经涂布的部件18的加热，使得经涂布的部件18被加热至共熔组合物的熔点之上。换言之，经涂布的部件18被加热至钛/铜组合物的共熔温度之上。
因此，在步骤s24处，在经烧结的部件6的表面4处形成的钛和铜的共熔组合物熔化。
图9为被加热至钛/铜组合物的共熔温度以上的经涂布的部件18的一部分的横截面的示意图(未按比例)。熔融(即液体)层20在钛合金材料与铜层16之间的界面处形成。该部件在下文称为“经加热的部件”，并在图9中由附图标记22表示。图9中所示的部件的部分为与图3和8所示相同的部分。
当继续加热经加热的部件22时，越来越多的钛和铜往往溶解于液体层20中，液体层20的厚度增加，直至整个固体铜层16已溶解于液体层20中。
而且，当继续加热经加热的部件22时，铜原子往往扩散至远离表面4的钛合金材料中。而且，更多的钛原子往往扩散至液体层20中。因此，液体层20中的钛的比例往往增加。液体层20的组成的所述改变往往增加其熔融温度。因此，液体层20凝固。
因此，在步骤s26处，在加热一定时间量之后，经加热的部件22的表面处的材料凝固。换言之，铜层16扩散至钛合金材料(反之亦然)至如下程度：钛/铜组合物的熔点大于共熔温度，并大于经加热的部件22被加热到的温度。
图10为在铜层16已扩散至其中，且熔融层20的表面已凝固之后，经加热的部件22的一部分的横截面的示意图(未按比例)。图10中所示的部件的部分为与图3、8和9所示相同的部分。
钛部件的外表面溶解于液体层20以及所述层随后的再凝固往往封闭开放腔体10的开口，使得实际上开放腔体10变成封闭腔体8(如图10所示)。换言之，在铜层16已扩散至钛合金材料中，且经加热的部件22的表面已凝固之后，开放腔体10的开口被完全密封，即，使得气体无法从经加热的部件22的外部流动至开放腔体10中，反之亦然。换言之，使开放腔体10不透流体。
可进行经加热的部件22的加热，直至铜基本上均匀扩散于整个经加热的部件22中。
经加热的部件22的表面4相对平滑(相比于经烧结的部件6的表面4)。
在步骤s28处，在经再烧结的部件14上进行热等静压(HIP)过程。这参照图2的步骤s12如上所述完成。
HIP过程往往使部件中的封闭腔体8收缩或完全消失，如参照图2的步骤s12如上更详细地描述。
经加热的部件22的热等静压产生物体2。使用第二实施方案的方法制得的物体2包括一定量的铜。因此，提供了另一制备物体2的方法。
由上述方法提供的一个优点在于，物体的表面中的孔穴、凹部或其他(例如微小)开口、孔口或间隙往往得以去除。换言之，在物体表面处或邻近物体表面的缺陷和/或不连续可实际上得以修复。在经烧结的部件上进行热等静压过程的常规过程往往不去除这种开放腔体。这些开放腔体可充当裂纹引发器。因此，从物体中去除这些开放腔体往往产生改进的疲劳性能，尤其是在高周疲劳情况中。物体的改进的表面精整和微结构往往改进其疲劳性能。
上述方法也往往去除(或收缩)物体本体中的封闭腔体(或对表面封闭的其他空隙或空心)。这也往往改进物体的微结构，这往往产生改进的疲劳性能。
由上述方法提供的另一优点在于，物体的表面精整往往得以改进。物体往往比使用常规技术制得的那些更光亮。该增加的反射率在某些应用中是重要的。例如，如果物体用于装饰目的，则物体的改进的美学外观往往是重要的。
由上述方法提供的另一优点在于，可使用粉末冶金制造技术制备物体。这往往提供以极小的损耗来制备近净形构件。此外，其往往相对易于制备对于机器而言可能过于昂贵的相对复杂的形状。
上述方法可有利地适用于任意尺寸的物体。这是因为在形成物体之后(即在已烧结合金粉末之后)进行处理过程(即喷丸加工、再烧结和热等静压的过程，或者涂布、加热和热等静压的过程)。
由上述方法提供的另一优点在于，可同时在大量物体上进行所述处理过程中的任意者。因此，可显著降低进行这些操作中的任意者或全部的成本(每个构件)。
在第二实施方案中，相比于物体的尺寸，铜层的厚度可较小。因此，用于图7的过程中的铜的量相比于钛合金的量相对较小。有利地，铜的量较小，使得所述量的铜向钛合金中的扩散(参照图7的步骤s24和步骤s26如上所述)往往不会以任何明显程度不利影响钛合金物体的机械性质。
有利地，上述方法往往密封物体的表面，因此使该物体更接受HIP过程。上述方法可有利地应用于在整个物体本体中具有开放孔隙的物体。在这种应用中，可在更低温度和/或更短时间下进行初始烧结(即在上述实施方案的步骤s6或s18处进行的棕色部件的烧结)。
应注意，可省略在图2和7的流程图中所示且如上所述的方法步骤中的某些，或者可以以与如上呈现且在那些图中所示的顺序不同的顺序进行这些方法步骤。此外，尽管为了便于和利于理解而将全部方法步骤描述为分立的暂时连续的步骤，但过程步骤中的一些可实际上同时进行或暂时在一定程度上至少重叠。
在如上实施方案中，使用包括金属注塑过程的方法形成物体。然而，在其他实施方案中，使用不同的方法形成物体。例如，使用如下过程中的一者或组合制造物体：机械加工过程、锻造过程、铸造过程、粉末冶金过程。而且，例如，可使用不同的净形或近净形制造过程形成物体。术语“近净形制造过程”在本文用于指其中物品的最初制备(基本上)与最终(净)形状相同或极接近于(即在容许公差内)最终(净)形状的过程。这往往降低对物体的表面精整的需要。例如，在其他实施方案中，可使用如下近净形制造过程中的一个或多个来制备物体：铸造、永久型铸造、粉末冶金、线性摩擦焊、金属注塑、快速原型、喷射成型和超塑性成型。这种过程可包括使用其他粉末冶金过程。这种过程可包括例如热等静压(HIP)、冷等静压(CIP)，和使用扫描激光或电子束的3D粉末熔化方法。这种过程可用于形成完全或部分固结的金属或合金物体。这种过程可使用通过常规锭途径制得的原料，或者它们可使用固体原料材料，如坯料、板，或经由粉末冶金途径由更低成本更高氧的合金粉末制得的棒。用于制备物体的金属/合金粉末可例如为共混的单质粉末。例如，由Ti-6Al-4V制得的物体可由如下共混的单质粉末制得：所述共混的单质粉末通过共混钛、铝和钒的粉末而制得。共混的单质粉末往往在烧结过程中成合金并均匀化。由Ti-6Al-4V制得的物体也可由如下共混的单质粉末制得：所述共混的单质粉末通过共混钛粉末与Al-V母合金粉末而制得。
在其他实施方案中，可在任何适当的物体(例如，具有不希望的不规则表面和/或内部缺陷的物体，所述内部缺陷由于连接至表面而无法通过热等静压来封闭)上进行处理过程(例如喷丸加工、再烧结和热等静压的过程，或者涂布、加热和热等静压的过程)。物体可例如由钛合金、钢或铝合金制得。物体可例如具有固体或部分固体的形状或形式。物体可使用任意过程制得，例如近净形加工、粉末冶金、喷射成型、金属注塑、直接金属沉积、选择性激光熔化、加层制造、铸造、轧制、锻造等。
在如上实施方案中，物体可由包含钛以及6％的铝和4％的钒的合金(也称为Ti-6Al-4V或6-4、6/4、ASTM B3485级)形成。然而，在其他实施方案中，由不同的材料形成物体。例如，在其他实施方案中，物体由纯(即非合金)金属或与如上实施方案中所用的合金不同类型的合金形成。
在如上实施方案中，处理过程(即喷丸加工、再烧结和热等静压的过程，或者涂布、加热和热等静压的过程)在单个物体上进行。然而，在其他实施方案中，处理过程或处理过程的部分可在任意数量的(不同或相同的)物体上进行。这往往有利地降低每个构件的过程成本。
在如上实施方案中，物体的烧结(包括再烧结)在如上指定温度下进行如上指定的时间段。然而，在其他实施方案中，物体的烧结在不同的适当温度下和/或不同的适当时间段内进行。
在如上实施方案中，HIP过程在如上指定温度和压力下进行如上指定的时间段。然而，在其他实施方案中，HIP过程在不同的适当温度和/或压力下和/或不同的适当时间段内进行。
在如上实施方案中的某些中，经烧结的部件的表面用铜层涂布或镀层。进行此以在部件表面处形成共熔组合物。然而，在其他实施方案中，部件的表面用不同的物质涂布，以在部件的表面处形成不同的共熔组合物。
而且，在其他实施方案中，部件的表面用不与钛形成共熔组合物的不同物质涂布。例如，在另一实施方案中，部件的表面用铝层涂布。铝在比钛合金材料更低的温度下熔化。在已用铝层涂布之后，可将经涂布的部件加热至高于铝的熔点但低于钛合金的熔点的温度。因此，材料的液体层在经烧结的部件的表面上形成，即经烧结的部件的表面被熔融铝“润湿”。钛原子往往扩散至熔融铝层中，且铝原子往往扩散至钛合金本体中。在一定量的扩散之后，开放腔体的开口往往被封闭，且所述方法可随后如上所述进行。在这种实施方案中，经烧结的部件可由含有比所需比例更少的铝的钛合金制得。铝层向部件中的扩散可使得在扩散之后，部件中的铝的比例增加至所需水平(例如，使得在铝层扩散至部件中之后，部件具有Ti-6Al-4V的组成)。此外，在Ti-6Al-4V中的铝的可允许的组成范围往往足够大，以允许或为了由Ti-6Al-4V制得的物体吸收显著量的额外的铝，且其仍然满足组成规格。
而且，在其他实施方案中，不同于使用于涂布/镀层经烧结的部件的材料中的全部(例如铜、铝等的全部)扩散至经烧结的部件中，可例如通过洗涤、酸渍或蒸发而从部件的表面去除该涂布材料中的一部分。
在如上实施方案中，在物体上进行HIP过程之前，进行用以密封开放腔体的开口的在物体上进行的密封过程(即喷丸加工和烧结的过程，或者涂布和加热的过程)一次。然而，在其他实施方案中，在进行HIP过程之前，密封过程中的一者或两者可进行多次。例如，喷丸加工和烧结的密封过程可进行超过一次。在这种实例中，在喷丸加工过程之后的烧结过程往往软化在喷丸加工过程中形成的经加工硬化的表面，并往往将任意表面污染物分散至物体体积中，从而使得物体表面更接受另一喷丸加工过程。此外，可在比第一喷丸加工过程更低的强度下进行第二和任意随后的喷丸加工过程。这往往产生更好的表面外观。

Claims (19)

1.一种加工物体的方法，所述物体由金属或合金制得，所述物体具有多个开放腔体，所述方法包括：
在所述物体上进行密封过程以密封所述开放腔体的开口，由此形成多个封闭腔体；以及
通过在具有所述封闭腔体的物体上进行固结过程而减小所述封闭腔体的尺寸。
2.根据权利要求1所述的方法，其中进行减小所述封闭腔体的尺寸的步骤至少直至所述封闭腔体不再存在于所述物体中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中进行固结过程的步骤包括进行热等静压过程。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述物体为已使用选自由如下组成的过程的组中的过程制得的物体：净形制造过程、近净形制造过程、粉末冶金过程、喷射成型过程、金属注塑、直接金属沉积、选择性激光熔化、加层制造、铸造、轧制和锻造。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述物体为已使用金属注塑以形成物体而制得的物体。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述物体为已经烧结的棕色阶段物体。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中进行密封过程的步骤包括使所述物体表面塑性变形。
8.根据权利要求7所述的方法，其中使所述物体表面塑性变形包括喷丸加工所述物体表面。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中进行密封过程的步骤还包括在已使所述物体表面塑性变形之后烧结所述物体。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中进行密封过程的步骤包括用材料的层涂布所述物体表面，由此提供经涂布的物体，其中所述材料为与制得所述物体的金属或合金不同的金属或合金。
11.根据权利要求10所述的方法，其中进行密封过程的步骤还包括加热所述经涂布的物体，使得来自材料的层的原子扩散至所述物体中，且使得来自所述物体的原子扩散至材料的层中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中加热所述经涂布的物体的步骤包括熔化所述经涂布的物体的一部分，所述部分在经涂布的物体的表面处或邻近经涂布的物体的表面。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中所述材料的层和所述物体在所述材料的层与所述物体之间的界面处、或邻近所述材料的层与所述物体之间的界面形成共熔组合物。
14.根据权利要求13所述的方法，其中加热所述经涂布的物体的步骤包括将所述经涂布的物体加热至一定温度，所述温度高于所述共熔组合物的共熔温度，且所述温度低于制得所述物体的金属或合金的熔点。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中所述材料包括铜。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中制得所述物体的金属或合金选自由如下组成的金属或合金的组：钛合金、钢和铝合金。
17.一种制备物体的方法，所述方法包括：
提供初始物体，所述初始物体由金属或合金制得，所述初始物体具有多个开放腔体；以及
使用根据权利要求1至16中任一项所述的方法加工所述初始物体，由此提供制得的物体。
18.一种已使用根据权利要求1至16中任一项所述的方法加工的物体。
19.一种已使用根据权利要求17所述的方法制得的物体。
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