CN104081061B - 轴流式压缩机叶片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轴流式压缩机叶片及其制造方法，该轴流式压缩机叶片(1)在围绕轴心的圆周上配置使用，具有台座部(2)和叶片部(3)，台座部(2)具有成为圆周内侧的内径面(2b)，成为圆周外侧的外径面(2c)，沿圆周方向延伸的两个环侧面(2d)，沿轴向延伸的两个轴侧面(2e)，以及相对于环侧面(2d)在轴向上呈凸状或凹状，并沿圆周方向延伸形成的连接部(2a)，叶片部(3)从台座部(2)沿径向立起延伸，台座部(2)和叶片部(3)具有金属粉末烧结组织并整体形成。轴流式压缩机叶片(1)例如为燃气轮机的静叶片。

Description

轴流式压缩机叶片及其制造方法
相关申请
本申请要求2012年1月23日申请的日本专利申请2012-010672的优先权，将其全部内容以参照的方式引入作为本申请的一部分。
技术领域
本发明涉及在例如燃气涡轮发动机等的机械装置类中使用的轴流式压缩机叶片及其制造方法。
背景技术
轴流式压缩机是利用在旋翼的前后产生的压力差，连续压缩气体的机械装置，与相同目的的离心式压缩机相比，能够处理大流量，能够实现压缩机自身的小直径化，能够期待高压缩率且高效的性能。但另一方面，轴流式压缩机的机械性构造更加复杂，部件数量多，价格必然昂贵。这样的轴流式压缩机，例如除了众所周知的航空用燃气涡轮发动机(喷气式发动机)以外，还多用于高速船或发电机等的燃气涡轮发动机、气流分离装置、集尘器、真空泵、风洞、丙烷(天然气)氧化脱氢装置、管路加压输送装置等。
在燃气涡轮发动机这样的较大型的轴流式压缩机中，使用高速旋转的动叶片(转子)和不旋转的静叶片(定子)等轴流式压缩机叶片。轴流式压缩机叶片一般具有叶片部和台座部。在这些叶片部件中，叶片部具有专在几何形状上严格要求的空气动力学形状，台座部具有用于在旋转轴或壳体上安装的连接部等，作为整体多设计成复杂的形状。因此，这样的叶片部件适合使用如下的方法(专利文献1)来制造，通过锻造或铸造获得基本的叶片部件形状，此后经过几次机械加工工序，最终获得所希望的叶片部件的尺寸形状。另外，还知道通过5轴铣削装置或精密锻造来形成叶片部的叶片形状的方法(专利文献 2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2004/111394号公报
专利文献2：WO2006/015899号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
由专利文献1或2公开的现有技术多利用机械加工，在从开始制造轴流式压缩机叶片到获得最终产品的整个制造工序中，机械加工所占的比例极大。因此，对于轴流式压缩机叶片，缩短制造时间及提高材料利用率受阻，成为提高生产率及降低制造成本难以进展的重要原因之一。
本发明的目的在于，研究生产率高于多利用机械加工的现有技术，并能够降低制造成本的轴流式压缩机叶片的制造方法，提供一种更廉价的轴流式压缩机叶片及其制造方法。
(二)技术方案
本发明人等关于要求具有台座部和叶片部的特定形状的轴流式压缩机叶片，研究了以往没有实用化的金属粉末注射成形法的适用，结果发现能够解决上述技术问题，想到了本发明。
即，本发明的轴流式压缩机叶片在围绕轴心的圆周上配置使用，具有台座部和叶片部；所述台座部具有成为圆周内侧的内径面，成为圆周外侧的外径面，沿圆周方向延伸的两个环侧面，沿轴向延伸的两个轴侧面，以及相对于所述环侧面在轴向上呈凸状或凹状，并沿圆周方向延伸形成的连接部；所述叶片部从所述台座部沿径向立起延伸；所述台座部和所述叶片部具有金属粉末烧结组织并整体形成。
在本发明的轴流式压缩机叶片中，所述叶片部的金属粉末烧结组织优选具有相对密度95％以上，平均结晶粒径10～100μm。本发明的 轴流式压缩机叶能够适用于例如燃气涡轮发动机的轴流式压缩机的静叶片。
另外，获得上述轴流式压缩机叶片的本发明的轴流式压缩机叶片的制造方法是制造在围绕轴心的圆周上配置使用，具有台座部和叶片部的轴流式压缩机叶片的方法，包括通过金属粉末注射成形法进行的成形体形成工序和烧结体形成工序，在所述成形体形成工序中，形成具有与所述台座部相对应的台座形状部和与所述叶片部相对应的叶片形状部的成形体，其中，所述台座部具有成为圆周内侧的内径面，成为圆周外侧的外径面，沿圆周方向延伸的两个环侧面，沿轴向延伸的两个轴侧面，以及相对于所述环侧面在轴向上呈凸状或凹状，并沿圆周方向延伸形成的连接部，所述叶片部从所述台座部沿径向立起延伸；在所述烧结体形成工序中，烧结构成所述成形体的金属粉末，形成具有与所述轴流式压缩机叶片相对应的形状的金属粉末烧结体，得到台座部和所述叶片部被整体形成，并具有金属粉末烧结组织的所述轴流式压缩机叶片。
在本发明的轴流式压缩机叶片的制造方法中，优选将所述叶片部的金属粉末烧结组织形成为相对密度95％以上，平均结晶粒径10～100μm。另外，也可以是所述轴流式压缩机叶为燃气轮机的静叶片的制造方法。
权利要求书和/或说明书和/或说明书附图公开的至少两种结构的任意组合都包含于本发明中。尤其是权利要求书中各权利要求的两项以上的任意组合都包含于本发明中。
附图说明
通过参考附图，对以下优选实施方式进行说明，可以更清楚地理解本发明。然而，实施方式及附图仅用于图示及说明，不应用来确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书来确定。在附图中，多张附图中的相同的部件编号表示相同或者相当的部分。
图1为本发明的轴流式压缩机叶片的优选实施方式的立体图。
图2为图1所示的轴流式压缩机叶片的侧视图。
图3为图1所示的轴流式压缩机叶片的III-III线的剖视图。
图4为表示本发明的该轴流式压缩机叶片的制造方法的优选制造工艺的一例的工序图。
具体实施方式
本发明的轴流式压缩机叶片的重要的技术特征在于：在要求具有台座部和叶片部的特定形状的轴流式压缩机叶片的制造中，通过适用金属粉末注射成形法，形成具有与成为最终产品的轴流式压缩机叶片相对应的形状的金属粉末烧结体。由此，能够从作为原料的金属粉末直接得到具有与最终产品近似的形状的金属粉末烧结体，能够极度缩小机械加工在轴流式压缩机叶片的整个制造工艺中所占的比例。此后，根据需要，对所获得的所述金属粉末烧结体实施为了精加工到所希望的尺寸精度的机械加工等，能够得到具有台座部和叶片部的轴流式压缩机叶片。
参照适宜的附图来说明本发明的优选实施方式。
图1为本发明的轴流式压缩机叶片的优选实施方式的立体图。图1所示的轴流式压缩机叶片1具有台座部2和叶片部3，所述台座部2用于在压缩机的壳体那样的支承部件(图示略)上安装，所述叶片部3从台座部2的一面立起延伸。在将该叶片部3沿轴流式压缩机的径向D1立起的情况下，该叶片部3及台座部2的所述一面暴露在通过压缩机内的气体中。
例如，在将轴流式压缩机叶片1用作燃气轮机的静叶片的情况下，在围绕轴心的圆周上配置多个轴流式压缩机叶片1，使台座部2的所述一面成为燃气轮机的所述轴心的径向D1的内侧，能够使叶片部3具有由几何形状复杂的曲面组合构成的空气动力学的形状。在该情况下，台座部2具有成为圆周内侧的内径面2b(所述一面)，成为 圆周外侧的外径面2c、沿圆周方向D2延伸的两个环侧面2d，以及沿所述轴心的轴向D3延伸的两个轴侧面2e。
另外，在作为台座部2上的轴向D3的两端面的环侧面2d上，形成有由在轴向D3上为凹状，并沿圆周方向D2延伸的沟槽构成的连接部2a。该连接部2a用于将台座部2在如所述壳体那样的支承部件上安装并支承，除了由上述凹状的沟槽构成的结构以外，也可以是由例如在轴向D3上呈凸状突出的连接突起构成的结构。
轴流式压缩机叶片1的台座部2和叶片部3具有金属粉末烧结组织并整体形成。金属粉末注射成形(MIM：Metal Injection Molding)从作为原料的金属粉末直接获得具有与最终产品近似的形状的金属粉末烧结体。因此，通过做成台座部2和叶片部3被整体形成，并具有金属粉末烧结组织的结构，可将金属粉末注射成形适用于轴流式压缩机叶片的制造方法。由此，至少直到获得所述金属粉末烧结体，由于不再进行使生产率和材料利用率降低的机械加工，因此能够极度缩小机械加工在整个制造工序中所占的比例。此后，根据需要，对所述金属粉末烧结体实施机械加工等，例如通过将连接部2a等精加工到所希望的尺寸精度，能够得到具有台座部2和叶片部3的轴流式压缩机叶片。
通过本实施方式的轴流式压缩机叶片的制造方法，能够制造这样的台座部2和叶片部3具有金属粉末烧结组织并整体形成的轴流式压缩机叶片1。具体而言，包括通过金属粉末注射成形法进行的成形体形成工序和烧结体形成工序，在所述成形体形成工序中，形成具有与台座部2相对应的台座形状部和与叶片部3相对应的叶片形状部的成形体，其中，所述叶片部3从台座部2沿径向D1立起延伸；在所述烧结体形成工序中，烧结构成所述成形体的金属粉末，形成具有与轴流式压缩机叶片1相对应的形状的金属粉末烧结体。
适用该制造方法尤其有效的轴流式压缩机叶片，例如，台座部的 外径面和内径面的纵横尺寸为50mm以下，轴侧面和相当于环侧面的一边的厚度(轴流式压缩机的径向)为15mm以下，叶片部从台座部开始的立起高度为50mm以下，叶片宽度为50mm以下，叶片厚度的最大部分为5mm以下。由于通过众所周知的铸造和锻造这种技术以高精度制造这样较小的轴流式压缩机叶片相当困难，因此适用能够直接成形为与最终产品形状近似的形状的MIM是有效的。此外，MIM虽然可以适用于超过上述尺寸的轴流式压缩机叶片，但是需要装载相当大的模具和能够高压射出的大型注射成型机，因此具有注射成形周期变长和设备投资增加等影响生产率和制造成本的情况。
其次，参照图4来说明上述本发明的轴流式压缩机叶片的制造方法，图4为表示轴流式压缩机叶片1的制造工艺的一例的工序图。
轴流式压缩机叶片1可以通过包括作为主要制造工序的金属粉末注射成形法关联的成形体形成工序和烧结体形成工序的制造工艺来制造，具体而言，通过由如图4所示的第1工序至第10工序构成的制造工艺来制造。此外，金属粉末注射形成法直接关联的工序为第1工序至第5工序。下面对每个工序进行说明。
第1工序
第1工序为材料混匀处理11，是通过搅拌机充分混匀由金属粉末和粘合剂等构成的混合物，得到适合MIM的成形原料的工序。金属粉末可以使用例如Fe-Cr-Co类和Fe-Cr-Ni类的Fe基合金粉末这样的不锈钢类合金构成的金属粉末。另外，粘合剂例如作为蜡类可以从石蜡及巴西棕榈蜡等中选用，作为高分子树脂可以从聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸树脂类、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂)、苯乙烯类橡胶等中选用一种或多种。此外，根据需要，可以添加添加剂等。
作为金属粉末，通常越是微粉烧结性越好，因此，为提高金属粉末烧结体的密度，越是微粉越有效。但是，适合MIM的金属粉末通常越是微粉价位越高，在实际应用上优选平均粒径为5～15μm的金属 粉末。
另外，关于成形原料的配合，优选地，“金属粉末”对“粘合剂和其他的总量”设定为“50～65体积％”对“50～35体积％，而且“粘合剂和其他的总量”中的“蜡类”对“高分子树脂类”设定为“40～65体积％”对“60～35体积％”。作为具体的例子，可以使用将金属粉末与粘合剂分别以质量比92.5对7.5配合而成的成形原料，其中，所述金属粉末由Fe基合金(主要添加元素以质量％计，Cr为10.6％、Co为5.8％、Mo为0.8％，Ni为0.5％)构成，平均粒径为8μm，所述粘合剂包含石蜡、聚丙烯和苯乙烯类树脂。通过使用这样的包含金属粉末的成形原料，可以容易地形成后述的成形体和金属粉末烧结体。
相对密度与JIS-Z2500所定义的相对密度同义，为实际密度与理论密度之比，其中，实际密度为成为实际状态的金属粉末烧结体的质量除以由其尺寸求得的体积所得的密度，理论密度是假定金属粉末在金属粉末烧结体的烧结组织中独立存在，使用其理论上的密度，根据使用原料的配合组成求得的密度，也就是说相对密度是用百分率表示实际密度除以理论密度得到的值。
另外，平均粒径是使用激光衍射/散射法粒度分布测定装置等而得到的值，具体而言，向悬浮于分散介质中的粉末状试样照射激光，利用所得到的光散射现象，由多个光学检测器测定散射光的强度分布，将收集到的散射光信息进行A/D转换后，通过计算机进行的解析/运算处理而得到。粒度分布为体积基准，将横轴作为粒径，将纵轴作为频率或累积来输出，将累积为50％时的粒径作为平均粒径。
第2工序
第2工序是相当于本发明中重要的成形体形成工序的注射成形处理12。在注射成形处理12中，使用MIM对应的注射成形机，将通过材料混匀处理11得到的所述成形原料注入模具的与轴流式压缩机叶片1相对应的型腔内，由此，形成具有与台座部2相对应的台座 形状部以及与叶片部3相对应的叶片形状部的成形体。该注射成形处理12是重要的工序之一，所得到的成形体的包含尺寸、形状、以及金属粉末的均匀分散的组织结构等，对最终得到的金属粉末烧结体的尺寸、形状、金属粉末烧结组织、机械特性等影响大。
此外，优选在考虑以下内容后形成模具的所述型腔，即，不仅要考虑轴流式压缩机叶片1的尺寸和形状，还要考虑得到的成形体的冷却或干燥导致的收缩，从该成形体的脱脂导致的歪斜，金属粉末烧结导致的烧结体的收缩，以及台座部2和叶片部3的复杂的形状导致的金属粉末烧结时的歪斜等。
注射成形时，优选地，通过温度调整装置等将所述模具的温度范围保持在20～40℃，通过注射成形机附带的温度调节功能等将所述成形原料的温度范围保持在140～165℃，射出压力范围设定为40～120MPa，射出速度范围设定为20～40g/秒，由此，容易适合形成如上所述的轴流式压缩机叶片的金属粉末烧结组织。另外，通过MIM形成的成形体由于包含大量金属粉末，热传导量变大，向模具的导热迅速进行，因此比通常的仅用树脂原料形成的注射成形体容易冷却。因此，在将成形体从模具脱模的情况下，为了限制脱模后的成形体变形，优选在放置必要的充分的冷却时间6～25秒后对成形体进行脱模。
第3工序
第3工序为溢料去除处理13，在通过注射成形处理12形成的所述成形体上，通过机械加工，去除与所述成形原料的注入口相对应的凸部30和与模具的接合面相对应而形成的线状凸痕(模型接缝飞边)等，使其达到在此后的工序中没有障碍的程度。此外，在此后的工序中没有障碍的情况下，可以省略溢料去除处理13。
第4工序
第4工序为脱脂处理14，是去除所述成形体中存在的粘合剂的蜡类，使其达到对金属粉末烧结没有障碍的程度，因粘合剂的高分子 树脂，做成金属粉末交联形成的成形体的工序。作为蜡类的去除方法，能够适用浸渍到仅能够溶解该蜡类的溶剂中来去除的溶剂脱脂法，缓慢加热到该蜡类熔化渗出程度的温度范围，进而加热到分解挥发的温度范围来去除的加热脱脂法等。若考虑限制成形体的歪斜等，则优选首先通过溶剂脱脂法去除大量的蜡类，然后通过加热脱脂法去除残留的蜡类。另外，通过调整脱脂条件，不仅蜡类，还有粘合剂的高分子树脂，能够以脱脂处理后的成形体不损伤的程度且能够处理的程度去除。
在溶剂脱脂的情况下，能够利用通常的具备加热功能的清洗机等，尤其在使用挥发性高的溶剂时，在环境以及作业卫生方面，优选利用气密性高的装置。若使溶剂的温度略微高于(例如高5～10℃)成形原料所包含的蜡类的融点(例如45～80℃)，则能够缩短脱脂时间。但是，考虑到限制暴露于蜡类的融点以上的成形体的歪斜和软化变形，优选在适合所使用的蜡类和成形体的形状尺寸等的温度下使用溶剂。作为具体的例子，在使用包含上述融点为55℃的石蜡、聚丙烯和苯乙烯系树脂的粘合剂的情况下，通过石蜡可溶性溶剂，在温度60℃下进行浸渍时间为1h的溶剂脱脂。
另外，在加热脱脂的情况下，可以利用能够进行300℃左右的加热的气氛循环式烘箱等，能够在排气系统中捕捉被去除的粘合剂。如上所述的蜡类从大约120～150℃的温度范围开始挥发，因此优选以10～30℃/h的速度从室温(25℃)升温至150℃左右，能够限制蜡类的过度膨胀导致的成形体歪斜和变形。作为具体的例子，在使用包含上述石蜡、聚丙烯和苯乙烯系树脂的粘合剂的情况下，通过在大气气氛中缓慢加热16小时升温至温度175℃，并保持4小时，能够去除石蜡。
第5工序
第5工序是成为本发明中重要的烧结体形成工序的主体的金属 粉末烧结处理15。在金属粉末烧结处理15中，经过将实施了脱脂处理14的脱脂后的成形体静置在烧结炉中，去除残留在脱脂后的成形体中的蜡类和高分子树脂等金属粉末以外的成分的过程，烧结构成该成形体的金属粉末，由此形成具有与轴流式压缩机叶片1相对应的形状的金属粉末烧结体。
该金属粉末烧结处理15是重要的工序之一，金属粉末烧结关联的烧结炉的温度控制模式(例如，为了烧结的保持温度和保持时间，为了升温或降温的温度模式和速度等)及处理中的炉内的实际温度分布和气氛等，对所得到的金属粉末烧结体的尺寸、形状、金属粉末烧结组织、机械特性等影响大。此外，在所述第4工序中对适用了溶剂脱脂法后的成形体进一步适用加热脱脂法的情况下，可以从该加热脱脂连续进行该金属粉末烧结处理15。
金属粉末烧结使用烧结专用炉等热处理炉。为完全去除残留在脱脂后的成形体中的粘合剂等，优选地，在炉内进行以下控制，例如以升温速度60℃/h升温至500～650℃的温度范围，在其到达温度下保持1.5h左右，此后进一步升温，在烧结温度范围1320～1360℃下保持3h左右，来烧结构成成形体的金属粉末。在该情况下，炉内的气氛在脱脂时能够设为减压或氢气氛，在金属粉末烧结时能够设为减压气氛。作为具体的例子，在使用由Fe基合金(主要添加元素以质量％计，Cr为10.6％、Co为5.8％、Mo为0.8％，Ni为0.5％)构成的金属粉末的情况下，能够在上述加热脱脂后继续进行减压并升温，在温度1330℃下进行保持时间为2h的烧结处理。
通过这样的金属粉末烧结处理，得到了与轴流式压缩机叶片1相对应的形状，且具有金属粉末烧结组织的金属粉末烧结体。该金属粉末烧结体的台座部和叶片部形成为具有相对密度95％以上，平均结晶粒径10～100μm，能够适用于具有适合机械特性的轴流式压缩机叶片。在轴流式压缩机叶片的金属粉末烧结组织中，相对密度进一步优选为 97％以上，能够期待韧性与密度提高的部分相应地提高。另外，平均结晶粒径进一步优选为25～75μm，尤其在避免韧性降低的情况下，可以选择成为更小的平均结晶粒径的条件。但是，如果要得到更小的平均结晶粒径，多存在成为以上述温度范围的低温侧进行长时间的烧结处理的情况，因此可以也考虑生产率来选择平均结晶粒径。
第6工序
第6工序为HIP处理16，是对所述金属粉末烧结体进行热等静压(HIP)处理的工序，也可以省略。HIP处理16使用HIP专用炉等，优选地，将炉内设为例如压力为100MPa、保持温度1160℃、氩气气氛，将所述金属粉末烧结体保持3h左右。由此，能够切实地压溃所述金属粉末烧结体中存在的较大空间，尽可能地压溃更细微的间隙和裂纹，其结果，能够加大金属粉末烧结体的密度，提高机械强度，得到更适合的金属粉末烧结组织。
第7工序
第7工序为矫正处理17，是在所述金属粉末烧结体具有有害的歪斜的情况下，以使该歪斜无害化的程度，强制修正所述金属粉末烧结体的形状的工序。在轴流式压缩机叶片1的情况下，尤其是与叶片部3相对应的叶片形状部多存在歪斜。例如，在矫正叶片形状部的情况下，在该叶片形状部的表面硬度为不适合矫正程度的硬度时，优选预先进行退火处理，使其达到适合矫正的硬度，能够限制在矫正时产生裂缝等。
另外，实际的矫正能够通过以下加压方法矫正叶片形状部，即，使用具有与所希望的叶片形状部的叶片面的表里形状相对应的形状的一对矫正夹具来夹住所述叶片面，例如使用液压式或机械式等挤压装置进行加压。关于上述的基于表面硬度的退火处理和使用挤压装置的矫正方法，也成为在矫正叶片形状部以外的台座形状部等情况下的优选方法。此外，在得到了没有有害歪斜的金属粉末烧结体的情况下， 可以省略矫正处理17。
第8工序
第8工序为淬火处理18，是对经过上述的金属粉末烧结处理15，或根据需要经过HIP处理16和矫正处理17而得到的金属粉末烧结体进行热处理，来调整组织形态，主要获得所希望的机械特性的工序。
例如，在金属粉末烧结体由Fe-Cr-Co类的Fe基合金构成的情况下，优选在大气压的氩气气氛中，以淬火温度为1100～1200℃，其保持时间为20min～1h，在通过油冷或水冷进行的强制冷却这种条件，进行淬火处理18。作为具体的例子，在使用由Fe基合金(主要添加元素以质量％计，Cr为10.6％、Co为5.8％、Mo为0.8％，Ni为0.5％)构成的金属粉末的情况下，能够由氩气气氛的炉内在温度1170℃下进行保持时间为0.5h的淬火处理。
此外，能够根据金属粉末烧结体的材质、组织形态、尺寸和形状等来适当设定上述淬火温度和保持时间这种条件。另外，该淬火处理18通常通过与后述的回火处理组合来发挥其效果，但根据材质可以省略。
第9工序
第9工序为回火处理19，是对经过淬火处理18的金属粉末烧结体进行回火处理的工序。例如，在金属粉末烧结体由上述Fe-Cr-Co类的Fe基合金构成的情况下，优选进行以下处理，将回火温度设定为580～650℃，保持数小时后，通过喷吹大气等气体来强制冷却。作为具体的例子，在使用由上述Fe基合金(主要添加元素以质量％计，Cr为10.6％、Co为5.8％、Mo为0.8％，Ni为0.5％)构成的金属粉末的情况下，在上述淬火处理后，能够进行如下的回火处理，即，在温度610℃下保持5h，通过大气进行强制冷却，优选进行2次回火处理。
另外，根据金属粉末烧结体的硬度和组织形态，也可以根据相同 条件再次进行回火处理，这样的回火处理也被称为两级回火处理。此外，上述回火温度等条件可以根据淬火处理18后的金属粉末烧结体的材质、硬度、组织形态等适当设定。另外，该回火处理19通常通过与上述淬火处理18组合来发挥其效果，但根据材质可以省略。
第10工序
第10工序为精加工处理20，是对经过上述适用金属粉末注射形成法的一系列制造工序而得到的，具有与轴流式压缩机叶片1相对应的形状的金属粉末烧结体，精加工到规定的形状及尺寸精度的工序。在轴流式压缩机叶片1中，通过切削或磨削等机械加工对与连接部2a相对应的地方进行精加工的情况多，所述连接部2a用于将台座部2安装到如壳体那样的支承部件上。除该连接部2a外，也可以对与两个轴侧面2e相对应的地方进行精加工。另外，还可以对与叶片部3相对应的叶片形状部的叶片端和台座形状部的周边缘进行精加工。进而，在矫正处理17无意间未进行充分，或在其后的工序中产生新的歪斜的情况下，也可以适当地通过矫正夹具和手工作业等来进行矫正处理。
经过上述制造工艺，能够得到在围绕轴心的圆周上配置使用，具有台座部2和叶片部3的轴流式压缩机叶片1。具体而言，能够得到如下的轴流式压缩机叶片1，其具有台座部2和叶片部3，其中，台座部2具有成为圆周内侧的内径面2b，成为圆周外侧的外径面2c，沿圆周方向D2延伸的两个环侧面2d，沿轴向D3延伸的两个轴侧面2e，以及相对于环侧面2d在轴向D3上呈凸状，并沿圆周方向D2延伸形成的连接部2a，叶片部3从所述台座部2沿径向D1立起延伸，台座部2和叶片部3具有金属粉末烧结组织并整体形成。此外，连接部2a也可以在轴向D3上形成为凸状。
在图4所示的制造工艺的情况下，可以使以机械加工为主体的工序限于第10工序，至少第1工序至第5工序是不以机械加工为主体 的工序。即，直到得到具有与轴流式压缩机叶片1相对应的形状的金属粉末烧结体，能够极度减少直接进行机械加工的机会。由此，关于要求具有台座部和叶片部的特定形状的轴流式压缩机叶片，由于能够降低机械加工在轴流式压缩机叶片的整个制造工序中所占的比例，因此与通过多利用机械加工的现有技术相比，能够期待提高生产率以及降低制造成本。
如上所述，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但可以在不脱离本发明的主旨的范围内，进行各种增加、更改或删除。因此，这种增加、更改或删除也包含在本发明的范围内。
附图标记说明
1 轴流式压缩机叶片
2 台座部
2a 连接部
2b 内径面
2c 外径面
2d 环侧面
2e 轴侧面
3 叶片部
D1 径向
D2 圆周方向
D3 轴向
11 材料混匀处理
12 注射成形处理(成形体形成工序)
13 溢料去除处理
14 脱脂处理
15 金属粉末烧结处理
16 HIP处理
17 矫正处理
18 淬火处理
19 回火处理
20 精加工处理
30 凸部。

Claims (2)

1.一种轴流式压缩机叶片的制造方法，所述轴流式压缩机叶片在围绕轴心的圆周上配置使用，具有台座部和叶片部，
所述制造方法包括通过金属粉末注射成形法进行的成形体形成工序和烧结体形成工序，
在所述成形体形成工序中，由Fe-Cr-Co类或Fe-Cr-Ni类的Fe基合金粉末构成的金属粉末形成具有与所述台座部相对应的台座形状部和与所述叶片部相对应的叶片形状部的成形体，其中，所述台座部具有成为圆周内侧的内径面，成为圆周外侧的外径面，沿圆周方向延伸的两个环侧面，沿轴向延伸的两个轴侧面，以及相对于所述环侧面在轴向上呈凸状或凹状，并沿圆周方向延伸形成的连接部，所述叶片部从所述台座部沿径向立起延伸，
在所述烧结体形成工序中，烧结构成所述成形体的金属粉末，形成具有与所述轴流式压缩机叶片相对应的形状的金属粉末烧结体，
还包括矫正工序、淬火工序和精加工工序，
在所述矫正工序中，通过使用了挤压装置的加压来修正形状，
在所述淬火工序中，通过热处理来调整组织形态，
在所述精加工工序中，通过机械加工来精加工到规定的形状及尺寸，
得到所述台座部与所述叶片部被整体形成，并具有金属粉末烧结组织，并且所述叶片部的金属粉末烧结组织为相对密度95％以上，平均结晶粒径10～100μm的所述轴流式压缩机叶片，
所述成形体形成工序具有材料混匀处理、注射成形处理和脱脂处理，
所述材料混匀处理以40～65体积％的蜡类和60～35体积％的高分子树脂类来构成粘合剂，将50～65体积％的金属粉末和50～35体积％的所述粘合剂及添加剂混匀，来制作成形原料，
所述注射成形处理使用所述成形原料进行注射成形，
所述脱脂处理利用仅能够溶解通过注射成形而得到的成形体中存在的所述蜡的溶剂，来去除所述蜡。
2.根据权利要求1所述的轴流式压缩机叶片的制造方法，其特征在于，所述轴流式压缩机叶片为燃气轮机的静叶片。
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