EP1681116A1 - Mélange de poudres apte à être fritté pour former un matériau solide autolubrifiant - Google Patents

Mélange de poudres apte à être fritté pour former un matériau solide autolubrifiant Download PDF

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EP1681116A1
EP1681116A1 EP06290016A EP06290016A EP1681116A1 EP 1681116 A1 EP1681116 A1 EP 1681116A1 EP 06290016 A EP06290016 A EP 06290016A EP 06290016 A EP06290016 A EP 06290016A EP 1681116 A1 EP1681116 A1 EP 1681116A1
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EP
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mixture
lubricating
powder
solid lubricant
powder mixture
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EP06290016A
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Frédéric Braillard
Christelle Foucher
Philippe Perruchaut
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Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA Services SA
SNECMA SAS
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    • C10M125/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
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    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0089—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with other, not previously mentioned inorganic compounds as the main non-metallic constituent, e.g. sulfides, glass
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    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06—Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure

Definitions

  • the invention relates to a new self-lubricating solid material; a process for producing such a material from a mixture of powders; said powder mixture; and mechanical parts made of this new material.
  • Solid self-lubricating materials dry, are generally used for the manufacture of mechanical parts such as bushings, ball joints or pivots, subjected to significant friction while their operating conditions make it impossible to use liquid lubricants such as oil or fat. This is the case of bushings used to protect the variable-pitch blade roots, in aircraft jet engine compressors.
  • bushings are generally mounted tightly in orifices formed in the stator housing of the compressor. They receive the feet of the variable-pitch blades of the compressor.
  • An example of this type of socket is described in US Pat. No. 6,480,960 B2.
  • the sleeve / blade root assemblies are subjected to numerous friction related to the pivoting of the blades inside the bushes or to the vibrations caused by the operation of the turbojet engine.
  • the bushings are made of a material "softer" than that of the pivots so that they wear out in priority and thus protect them.
  • these sleeves are made of a self-lubricating solid material, by sintering from an intimate mixture of powders.
  • Such a mixture generally comprises a powder of a metal alloy, precursor of the matrix of the self-lubricating material and particles of a solid lubricant, stable at the temperatures of production and use of the material so that they do not react with said metal alloy and remain intact so as to exert their lubricating action.
  • the greater the proportion of these particles in the mixture the better the self-lubricating properties of the final material (by final material means the material made from said mixture of powders).
  • the object of the present invention is to provide a mixture of powders which can be sintered easily and which makes it possible to produce a material having good self-lubricating properties.
  • the invention firstly relates to a mixture of powders capable of being sintered to form a self-lubricating solid material, characterized in that it comprises a powder of a metal alloy, a precursor of the matrix of said solid self-lubricating material. particles of a first solid lubricant for insertion into said matrix without interacting with said metal alloy during sintering of the powder and particles of a second solid lubricant for reacting with a component of said metal alloy during sintering powder to form a lubricating phase.
  • the invention therefore lies in the use of two types of solid lubricants, having different modes of integration in the matrix of the final material. Due to this difference, it has been found that a mixture comprising x% of first solid lubricant and y% of second solid lubricant is more easily sinterable than a mixture comprising only one of the two types of lubricant in a proportion of x + y%. .
  • the proportion of the first solid lubricant in this mixture is of the order of or less than 15% by volume and, preferably, of the order of or less than 10% by volume.
  • the proportion of the second solid lubricant in said mixture is of the order of or less than 15% by volume and, preferably, of the order of or less than 10% by volume.
  • the sum of the proportions of the first and second solid lubricants is greater than 10% by volume and, preferably, greater than 15% by volume.
  • first and second solid lubricant each between 5 and 10% by volume, the sum of said proportions being greater than 10% by volume, or even 15% by volume.
  • a second object of the invention is a method for producing a self-lubricating solid material, characterized in that it comprises the steps of: producing a mixture of powders of the type of the one previously described, according to the first object; intimately mixing said mixture (i.e. making a very uniform mixture); and sinter the intimate mixture obtained.
  • a binder is added to said intimate mixture.
  • the intimate mixture thus produced can then be molded by pressing or injection into a mold so as to form a blank of the part that it is desired to manufacture.
  • This blank is then extracted from the mold, then the binder is discharged in a conventional manner during a catalytic or thermal debinding step, and said blank is finally densified by sintering.
  • This method makes it possible to mass-produce very complex shape parts from the mixture of powders of the invention, and thus makes it possible to reduce the cost price of said parts.
  • a third subject of the invention is a self-lubricating solid material comprising a metal alloy matrix and particles of a solid lubricant, inserted in said matrix, characterized in that it further comprises a lubricating phase comprising a sulfurized compound. with hexagonal structure.
  • a fourth object of the invention is a mechanical part, characterized in that it is made of a material of the type previously described, according to the third object.
  • this mechanical part is a socket intended to receive a jet engine airfoil compressor blade, variable pitch.
  • FIGS. 1 and 2 respectively represent a first and a second type of assembly comprising a sleeve for a turbojet compressor blade.
  • metal alloy precursor of the matrix of the final self-lubricating solid material, an iron, nickel or cobalt base alloy.
  • a nickel base alloy mention may be made of an alloy of the Astroloy® (registered trademark) type and more particularly a grade comprising 17.3% of cobalt, 14.3% of chromium, 4% of aluminum and 3.5 % of titanium.
  • a base iron alloy is an alloy of the TY355® type (registered trademark) comprising 1.23% carbon, 4.05% vanadium, 4.68% chromium, 4.45% molybdenum and 5.46% tungsten. These two alloy examples are chosen for their resistance to oxidation at high temperatures and their mechanical properties, in particular their hardness greater than 400 HV.
  • cerium trifluoride CeF 3 can be chosen as the first solid lubricant.
  • CeF 3 is a rare earth byproduct that exhibits good wear behavior, particularly due to its hexagonal lamellar structure.
  • the CeF 3 has good behavior at high temperatures, up to 1000 ° C, which makes the mixture of powder (or the self-lubricating solid material made from this mixture) particularly suitable for the production of mechanical parts subjected at high operating temperatures, such as turbojet compressor blade sockets.
  • the average particle size of the first solid lubricant is selected based on the average size of the metal alloy particles.
  • the average size of the metal alloy particles is preferably between 5 and 100 micrometers.
  • the average particle size of the first solid lubricant is chosen to be less than 50 microns, so as to allow the particles of first lubricant solid to form agglomerates of different sizes capable of being inserted into said matrix.
  • These compounds belong to the family of dichalcogenides and have a hexagonal lamellar structure. They react with the precursor metal alloy of the matrix to give rise to at least one lubricating phase comprising at least one hexagonal-structured sulfur compound.
  • the self-lubricating properties of the final solid material can be evaluated by measuring the coefficient of friction between this final material and a reference material. These properties are interesting from the at which time the sum of the proportions of CeF 3 and WS 2 exceeds 10% by volume and, advantageously, 15% by volume.
  • the lubricating properties of the first solid lubricant and the lubricating phase are temperature dependent, it is possible to ensure that the temperature ranges under which these lubricating properties are optimal are not superimposed.
  • the lubricating properties of the Cr 7 S 8 phase are optimal at temperatures of the order of or less than 250 ° C, while the lubricating properties of CeF 3 are optimal at temperatures In this manner, the solid material made from the powder mixture has sufficient self-lubricating properties regardless of the temperature at which it is used.
  • composition of the mixture of powders according to the invention and the self-lubricating material obtained from such a mixture being well understood, we will now describe an example of a mechanical part that can be made from this material, with reference to FIGS. 2.
  • the so-called "stationary" vanes 3 of the stator are arranged radially at regular intervals inside the casing 5. They are fixed to the casing 5 by their feet 7 with a certain wedging angle which determines the direction of passage of the casing. air through the compressor.
  • the blades 3 are called variable pitch because they can rotate around their foot 7 so as to vary the wedging angle.
  • Openings 9 are formed in the housing 5 to receive the blade roots 7, these openings 9 and these feet 7 being cylindrical. To limit the friction between each foot 7 and the casing 5, there is between these two elements of the sockets 11 made of a self-lubricating solid material according to the invention.
  • each bushing 11 has a flange 11a which borders the opening 9 on the inner or outer face of the housing 5.
  • the bushings 11 are intended to protect the housing 5 and the blade roots 7, by wearing instead of these elements and when these sleeves 11 are too worn, they are replaced.
  • the friction forces involved in the previous montages depend, of course, on the pairs of materials in the presence.
  • the blade roots 7 may be made of an alloy base metal iron, nickel or titanium, and the rings 13, if any, a metal alloy base iron, nickel or cobalt.

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Abstract

L'invention concerne un nouveau matériau solide autolubrifiant ; un procédé d'élaboration d'un tel matériau à partir d'un mélange de poudres ; ledit mélange de poudres ; et des pièces mécaniques réalisées en ce nouveau matériau.
Ledit mélange de poudres comprend une poudre d'un alliage métallique, précurseur de la matrice dudit matériau, des particules d'un premier lubrifiant solide, comme CeF3, destinées à s'insérer dans ladite matrice sans interagir avec ledit alliage métallique et des particules d'un deuxième lubrifiant solide, comme WS2 ou MoS2, destinées à réagir avec un composant dudit alliage métallique lors du frittage de la poudre pour former une phase lubrifiante.
Utilisation dudit matériau pour la fabrication d'une douille (11) destinée à recevoir un pied (7) d'aube (3), à calage variable, de compresseur de turboréacteur d'avion.

Description

  • L'invention concerne un nouveau matériau solide autolubrifiant ; un procédé d'élaboration d'un tel matériau à partir d'un mélange de poudres ; ledit mélange de poudres ; et des pièces mécaniques réalisées en ce nouveau matériau.
  • Les matériaux solides autolubrifiants, à sec, sont généralement utilisés pour la fabrication de pièces mécaniques comme des douilles, des rotules ou des pivots, soumises à des frottements importants alors que leurs conditions de fonctionnement rendent impossible l'utilisation de lubrifiants liquides de type huile ou graisse. C'est le cas des douilles utilisées pour protéger les pieds d'aube à calage variable, dans les compresseurs de turboréacteurs d'avions.
  • Ces douilles sont généralement montées serrées dans des orifices ménagés dans le carter de stator du compresseur. Elles reçoivent les pieds des aubes à calage variable du compresseur. Un exemple de ce type de douille est décrit dans le brevet US publié sous le n° US 6,480,960 B2.
  • Les ensembles douille/pied d'aube sont soumis à de nombreux frottements liés au pivotement des aubes à l'intérieur des douilles ou aux vibrations causées par le fonctionnement du turboréacteur. Les douilles sont réalisées en un matériau plus « mou » que celui des pivots de sorte qu'elles s'usent en priorité et protègent ainsi ces derniers.
  • De manière à limiter l'usure desdites douilles (et ainsi leur fréquence de remplacement), il est intéressant de diminuer les frottements au niveau des surfaces de contact entre ces douilles et les pivots d'aube. Pour cette raison, on réalise ces douilles en un matériau solide autolubrifiant, par frittage à partir d'un mélange intime de poudres.
  • Un tel mélange comprend généralement une poudre d'un alliage métallique, précurseur de la matrice du matériau autolubrifiant et des particules d'un lubrifiant solide, stables aux températures d'élaboration et d'utilisation du matériau de sorte qu'elles ne réagissent pas avec ledit alliage métallique et restent intègres de manière à pouvoir exercer leur action lubrifiante. Bien entendu, plus la proportion de ces particules dans le mélange est importante, meilleures sont les propriétés autolubrifiantes du matériau final (par matériau final, on entend le matériau réalisé à partir dudit mélange de poudres).
  • Toutefois, la société demanderesse a pu constater qu'au-delà d'une certaine proportion de ce type de lubrifiant solide dans le mélange intime, évaluée à 10 % en volume, des problèmes de densification apparaissent et le mélange de poudres est plus difficile à fritter. En pratique, on doit augmenter la température et la durée du frittage ou utiliser des techniques de pressage plus complexes, comme le pressage isostatique à chaud, pour pouvoir densifier le mélange de poudres, ce qui a pour conséquence une augmentation du prix de revient des pièces fabriquées. Dans tous les cas, le matériau final présente une porosité importante et ses propriétés mécaniques s'en trouvent affectées.
  • Par ailleurs, au-delà d'une proportion limite de lubrifiant évaluée à 15 % en volume, on constate généralement qu'il devient très difficile, voire impossible de fritter le mélange de poudres.
  • La présente invention a pour but de proposer un mélange de poudres qui puisse être fritté facilement et qui permette de réaliser un matériau présentant de bonnes propriétés autolubrifiantes.
  • Pour atteindre ce but, l'invention a pour premier objet un mélange de poudres apte à être fritté pour former un matériau solide autolubrifiant, caractérisé en ce qu'il comprend une poudre d'un alliage métallique, précurseur de la matrice dudit matériau solide autolubrifiant, des particules d'un premier lubrifiant solide destinées à s'insérer dans ladite matrice sans interagir avec ledit alliage métallique lors du frittage de la poudre et des particules d'un deuxième lubrifiant solide destinées à réagir avec un composant dudit alliage métallique lors du frittage de la poudre pour former une phase lubrifiante.
  • L'invention réside donc dans l'utilisation de deux types de lubrifiants solides, ayant des modes d'intégration différents dans la matrice du matériau final. Grâce à cette différence, on a constaté qu'un mélange comprenant x % de premier lubrifiant solide et y % de deuxième lubrifiant solide est plus facilement frittable qu'un mélange comprenant un seul des deux types de lubrifiant dans une proportion de x+y %.
  • Avantageusement, pour faciliter le frittage dudit mélange, la proportion du premier lubrifiant solide dans ce mélange est de l'ordre de ou inférieure à 15 % en volume et, de préférence, de l'ordre de ou inférieure à 10 % en volume. De même, la proportion du deuxième lubrifiant solide dans ledit mélange est de l'ordre de ou inférieure à 15 % en volume et, de préférence, de l'ordre de ou inférieure à 10 % en volume.
  • Avantageusement encore, pour obtenir de bonnes propriétés autolubrifiantes pour le matériau final, la somme des proportions des premier et deuxième lubrifiants solides est supérieure à 10 % en volume et, de préférence, supérieure à 15 % en volume.
  • Ainsi, il peut être intéressant de choisir des proportions de premier et de deuxième lubrifiant solide chacune comprise entre 5 et 10 % en volume, la somme desdites proportions étant supérieure à 10 % en volume, voire à 15 % en volume.
  • Un deuxième objet de l'invention est un procédé d'élaboration d'un matériau solide autolubrifiant, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : réaliser un mélange de poudres du type de celui précédemment décrit, conformément au premier objet; mélanger intimement ledit mélange (c'est-à-dire réaliser un mélange bien uniforme); et fritter le mélange intime obtenu.
  • Avantageusement, pour faciliter l'agglomération des particules du mélange de poudres, on ajoute un liant audit mélange intime.
  • Le mélange intime ainsi réalisé peut alors être moulé par pressage ou injection dans un moule de manière à former une ébauche de la pièce que l'on souhaite fabriquer. Cette ébauche est ensuite extraite du moule, puis le liant est évacué de manière conventionnelle lors d'une étape de déliantage catalytique ou thermique, et ladite ébauche est enfin densifiée par frittage. Ce procédé permet de fabriquer en grande série des pièces de forme très complexe à partir du mélange de poudres de l'invention, et permet donc de réduire le prix de revient desdites pièces.
  • Un troisième objet de l'invention est un matériau solide autolubrifiant comprenant une matrice en alliage métallique et des particules d'un lubrifiant solide, insérées dans ladite matrice, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une phase lubrifiante comprenant un composé sulfuré à structure hexagonale.
  • Un quatrième objet de l'invention est une pièce mécanique, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en un matériau du type de celui précédemment décrit, conformément au troisième objet.
  • Avantageusement, cette pièce mécanique est une douille destinée à recevoir un pied d'aube de compresseur de turboréacteur d'avion, à calage variable.
  • L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit. Cette description fait référence aux figures 1 et 2 annexées qui représentent respectivement un premier et un deuxième type de montage comprenant une douille pour aube de compresseur de turboréacteur.
  • Selon un premier aspect du mélange de poudres de l'invention, on peut choisir comme alliage métallique, précurseur de la matrice du matériau solide autolubrifiant final, un alliage de base fer, nickel ou cobalt. On peut citer comme exemple d'alliage de base nickel un alliage de type Astroloy® (marque déposée) et plus particulièrement une nuance comprenant 17,3 % de cobalt, 14,3 % de chrome, 4 % d'aluminium et 3,5 % de titane. On peut également citer comme exemple d'alliage de base fer, un alliage de type TY355® (marque déposée) comprenant 1,23 % de carbone, 4,05 % de vanadium, 4,68 % de chrome, 4,45 % de molybdène et 5,46 % de tungstène. Ces deux exemples d'alliage sont choisis pour leur tenue à l'oxydation à hautes températures et leurs propriétés mécaniques, en particulier leur dureté supérieure à 400 HV.
  • Selon un deuxième aspect du mélange de poudres de l'invention, on peut choisir comme premier lubrifiant solide, le trifluorure de cérium CeF3. Le CeF3 est un sous produit des terres rares qui présente un bon comportement à l'usure, en particulier grâce à sa structure hexagonale lamellaire. En outre, le CeF3 a un bon comportement à hautes températures, jusqu'à 1000° C, ce qui rend le mélange de poudre (ou le matériau solide autolubrifiant élaboré à partir de ce mélange) particulièrement approprié pour la réalisation de pièces mécaniques soumises à de hautes températures en fonctionnement, comme les douilles pour aube de compresseur de turboréacteur.
  • Pour s'assurer que les particules de premier lubrifiant solide s'insèrent facilement dans la matrice métallique du matériau final, on choisit la taille moyenne des particules de premier lubrifiant solide en fonction de la taille moyenne des particules d'alliage métallique.
  • Pour que le mélange de poudres puisse être moulé par pressage ou injection dans un moule, la taille moyenne des particules d'alliage métallique est comprise, de préférence, entre 5 et 100 micromètres. Dans ce cas, on choisit la taille moyenne des particules de premier lubrifiant solide inférieure à 50 micromètres, de manière à permettre aux particules de premier lubrifiant solide de former des agglomérats de différentes tailles capables de s'insérer dans ladite matrice.
  • Selon un troisième aspect du mélange de poudres de l'invention, on peut choisir comme deuxième lubrifiant solide du bisulfure de tungstène WS2 ou du bisulfure de molybdène MoS2.
  • Ces composés appartiennent à la famille des dichalcogénures et ont une structure hexagonale lamellaire. Ils réagissent avec l'alliage métallique précurseur de la matrice pour donner naissance à au moins une phase lubrifiante comprenant au moins un composé sulfuré à structure hexagonale.
  • Dans le cas d'un alliage comprenant du chrome, on peut constater, notamment par analyse de diffraction X, qu'il se forme une phase autolubrifiante majoritaire de sulfure de chrome Cr7S8. Dans le cas particulier d'un alliage de type Astroloy®, des sulfures de titane et de cobalt se forment également mais en plus petite quantité que Cr7S8. Dans le cas d'un alliage de type TY355® , des sulfures de chrome et de vanadium se forment.
  • Plus la proportion du deuxième lubrifiant solide dans le mélange est importante, plus il se forme de composés à structure hexagonale et meilleures sont les propriétés d'autolubrification du matériau final.
  • Du point de vue de la granulométrie du deuxième lubrifiant solide, on obtient de bons résultats lorsque cette dernière reste inférieure à 50 micromètres.
  • Dans le cas particulier d'un mélange comprenant une poudre d'alliage de type Astroloy®, CeF3 en tant que premier lubrifiant solide et WS2 en tant que deuxième lubrifiant solide, on constate, conformément à ce qui a été précédemment décrit, qu'au-delà de 10 % en volume de CeF3 dans le mélange, des difficultés de frittage et de densification deviennent importantes. Comme ces difficultés deviennent tangibles à partir de 7 %, on peut préférer garder la proportion de CeF3 et plus généralement la proportion de premier lubrifiant solide, en dessous de 7 % en volume.
  • D'autre part, on constate également qu'au-delà de 10 % en volume de WS2 dans le mélange, des difficultés de frittage et de densification apparaissent.
  • Les propriétés autolubrifiantes du matériau solide final peuvent être évaluées en mesurant le coefficient de frottement entre ce matériau final et un matériau de référence. Ces propriétés se révèlent intéressantes à partir du moment où la somme des proportions de CeF3 et de WS2 dépasse 10 % en volume et, avantageusement, 15 % en volume.
  • Ainsi, on constate de bons résultats, en ce qui concerne le frittage et la lubrification, avec un mélange de poudres comprenant : de 5 à 10 % ou de 5 à 7 % en volume) de CeF3 ; de 5 à 10 % en volume de WS2 ; et tel que la somme des proportions de CeF3 et de WS2 dépasse 10 %, voire 15 %, en volume.
  • Par ailleurs, comme les propriétés lubrifiantes du premier lubrifiant solide et de la phase lubrifiante dépendent de la température, on peut faire en sorte que les plages de températures dans lesquelles ces propriétés lubrifiantes sont optimales, ne se superposent pas. Pour illustrer ceci, dans l'exemple précité les propriétés lubrifiantes de la phase de Cr7S8 sont optimales à des températures de l'ordre de ou inférieures à 250° C, tandis que les propriétés lubrifiantes de CeF3 sont optimales à des températures de l'ordre de ou supérieures à 250° C. De cette manière, le matériau solide fabriqué à partir du mélange de poudres, présente des propriétés autolubrifiantes suffisantes, quelle que soit la température à laquelle il est utilisé.
  • Il est également possible de faire en sorte que ces propriétés autolubrifiantes soient sensiblement constantes sur une plage de températures importante, par exemple de 100° C à 400° C.
  • La composition du mélange de poudres selon l'invention et du matériau autolubrifiant obtenu à partir d'un tel mélange étant bien comprise, nous allons maintenant décrire un exemple de pièce mécanique pouvant être réalisée à partir de ce matériau, en référence aux figures 1 et 2.
  • Ces figures représentent une aube 3 à calage variable, sur un carter 5 de stator de compresseur de turboréacteur d'avion.
  • Les aubes 3, dites « fixes », du stator sont disposées radialement à intervalles réguliers à l'intérieur du carter 5. Elles sont fixées au carter 5 par leur pied 7 avec un certain angle de calage qui détermine la direction de passage de l'air à travers le compresseur. Les aubes 3 sont dites à calage variable car elles peuvent pivoter autour de leur pied 7 de manière à faire varier l'angle de calage.
  • Des ouvertures 9 sont ménagées dans le carter 5 pour recevoir les pieds d'aube 7, ces ouvertures 9 et ces pieds 7 étant cylindriques. Pour limiter les frottements entre chaque pied 7 et le carter 5, on dispose entre ces deux éléments des douilles 11 réalisées en un matériau solide autolubrifiant selon l'invention.
  • Il est possible d'utiliser une ou deux douilles 11 par ouverture 9, comme représenté sur les figures. Ces douilles sont montées serrées à l'intérieur de l'ouverture 9 de manière à rester solidaires du carter 5 même lorsque ce dernier se dilate à haute température. Chaque douille 11 présente une collerette 11a qui borde l'ouverture 9 sur la face interne ou externe du carter 5.
  • Les douilles 11 visent à protéger le carter 5 et les pieds d'aube 7, en s'usant à la place de ces derniers éléments et lorsque ces douilles 11 sont trop usées, elles sont remplacées.
  • Comme représenté figure 2, il est également possible de disposer autour du pied 7 une bague 13 sur laquelle la douille 11 va venir frotter. Cette bague 13 est montée serrée autour du pied 7 et vise à protéger ce dernier.
  • Les forces de frottement entrant en jeu dans les précédents montages dépendent bien entendu des couples de matériaux en présence. Lorsque la douille est réalisée en un matériau selon les exemples précédents (matrice en alliage métallique de type Astroloy® ou TY355® ; lubrifiant solide CeF3 ; et phase autolubrifiante Cr7S8) les pieds d'aube 7 peuvent être réalisés en un alliage métallique de base fer, nickel ou titane, et les bagues 13 éventuelles, en un alliage métallique de base fer, nickel ou cobalt.

Claims (16)

  1. Mélange de poudres apte à être fritté, caractérisé en ce qu'il comprend une poudre d'un alliage métallique, précurseur de la matrice dudit matériau solide autolubrifiant, des particules de trifluorure de cérium CeF3, en tant que premier lubrifiant solide, destinées à s'insérer dans ladite matrice sans interagir avec ledit alliage métallique lors du frittage de la poudre et des particules d'un deuxième lubrifiant solide destinées à réagir avec un composant dudit alliage métallique lors du frittage de la poudre pour former une phase lubrifiante.
  2. Mélange de poudres selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion du premier lubrifiant solide dans ledit mélange est de l'ordre de ou inférieure à 15 % en volume.
  3. Mélange de poudres selon la revendication 2, caractérisé en ce que la proportion du premier lubrifiant solide dans ledit mélange est comprise entre 5 et 10 % en volume.
  4. Mélange de poudres selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que la proportion du deuxième lubrifiant solide dans ledit mélange est de l'ordre de ou inférieure à 15 % en volume.
  5. Mélange de poudres selon la revendication 4, caractérisé en ce que la proportion du deuxième lubrifiant solide dans ledit mélange est comprise entre 5 et 10 % en volume.
  6. Mélange de poudres selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la somme des proportions des premier et deuxième lubrifiants solides est supérieure à 10 % en volume.
  7. Mélange de poudres selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit deuxième lubrifiant solide est du bisulfure de tungstène WS2 ou du bisulfure de molybdène MoS2.
  8. Mélange de poudres selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite phase lubrifiante comprend au moins un composé sulfuré à structure hexagonale.
  9. Mélange de poudres selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit alliage métallique est un alliage de base fer, nickel ou cobalt.
  10. Mélange de poudres selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit composant dudit alliage métallique est du Chrome, ladite phase lubrifiante comprenant du Cr7S8.
  11. Procédé d'élaboration d'un matériau solide autolubrifiant, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : réaliser un mélange de poudres selon l'une quelconque des revendications précédentes ; mélanger intimement ledit mélange ; ajouter un liant au mélange intime obtenu ; mouler le mélange intime par pressage ou injection dans un moule pour former une ébauche ; extraire l'ébauche moulée du moule ; évacuer ledit liant ; et densifier ladite ébauche par frittage.
  12. Matériau solide autolubrifiant comprenant une matrice en alliage métallique et des particules de trifluorure de cérium CeF3, en tant que lubrifiant solide, insérées dans ladite matrice, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une phase lubrifiante comprenant un composé sulfuré à structure hexagonale.
  13. Matériau solide autolubrifiant selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit alliage métallique est un alliage de base fer, nickel ou cobalt.
  14. Matériau solide autolubrifiant selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit composé sulfuré à structure hexagonale est Cr7S8.
  15. Pièce mécanique caractérisée en ce qu'elle est réalisée à partir d'un matériau selon l'une quelconque des revendications 12 à 14.
  16. Pièce mécanique selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle consiste en une douille (11) destinée à recevoir un pied (7) d'aube (3), à calage variable, de compresseur de turboréacteur d'avion.
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