FR2996477A1 - Procede de fabrication d'une piece couverte d'un revetement abradable - Google Patents

Abstract

Procédé de fabrication d'une pièce (10) couverte d'un revêtement abradable, ce procédé comprenant les étapes suivantes: on fournit une ébauche (10) de la pièce avec un logement (20), ce logement débouchant à la surface (15) de l'ébauche (10); on remplit ledit logement (20) avec un matériau abradable (50) sous forme pulvérulente; on plaque par explosion le matériau abradable (50) dans le logement (20); et on soumet le matériau abradable (50) à un traitement thermique à chaud, de sorte que les particules du matériau abradable se frittent entre elles pour obtenir un revêtement abradable.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PIECE COUVERTE D'UN REVETEMENT ABRADABLE DOMAINE DE L'INVENTION Le présent exposé concerne un procédé de fabrication d'une pièce couverte d'un revêtement abradable. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE De nombreuses machines comprennent des parties qui, en mouvement, frottent ou risquent de frotter contre d'autres parties. Par exemple, certaines machines comprennent une pièce mobile animée d'un mouvement de rotation par rapport à un axe, une partie de cette pièce mobile frottant contre une autre pièce. C'est le cas des turbomachines (terrestres ou aéronautiques, comme les turboréacteurs ou les turbomoteurs) qui comprennent un rotor avec des aubes mobiles qui, dans leur mouvement de rotation, frottent contre la face intérieure du carter du stator qui les entoure. Dans le cas d'une turbomachine, il est habituel de prévoir un espace, ou jeu, entre les parties fixes et les parties mobiles, en particulier entre le carter et les aubes mobiles, pour tenir compte d'une part des tolérances géométriques des pièces et d'autre part des mécanismes de dilatation thermique et de fluage des matériaux dans le temps. Or, il est important de minimiser les fuites de gaz ou d'air au niveau de cet espace. En effet, ces fuites diminuent le débit du flux d'air comprimé à travers la turbomachine, font perdre une partie du travail mécanique utile et, par conséquent, affectent l'efficacité de la turbomachine, augmentent sa consommation de carburant et diminuent la poussée produite. Pour minimiser ces fuites, la solution actuellement utilisée consiste à rapprocher au maximum les aubes mobiles du carter et à couvrir le carter d'un revêtement de matériau tendre en face des aubes. Ce matériau est abradable, ce qui signifie qu'il a pour propriété d'être facilement creusé par l'extrémité des aubes mobiles en cas de contact. Ainsi, une aube n'est pratiquement pas endommagée lorsqu'elle frotte contre ce matériau abradable et on optimise l'espace entre l'extrémité de l'aube et la surface interne du carter en ajustant cet espace à un minimum dans le temps. Actuellement, on fabrique des portions de plaque de matériau abradable qui sont ensuite chacune collées sur le carter pour former une plaque complète. Un tel procédé est long et couteux. De plus, le collage présente de nombreuses contraintes : nettoyage des surfaces à coller, problèmes de contamination des surfaces nettoyées, mauvaise adhésion, etc., Enfin, les contraintes mécaniques engendrées pendant la fabrication des portions de plaque de matériau abradable et pendant leur collage contribuent, en fonctionnement, au décollement de ces portions de plaque de la surface du carter et/ou à la fissuration et à la détérioration prématurée des plaques en service. La présente invention vise à remédier, au moins en partie, à ces inconvénients.

PRESENTATION DE L'INVENTION Le présent exposé concerne un procédé de fabrication d'une pièce couverte d'un revêtement abradable, ce procédé comprenant les étapes suivantes: A - on fournit une ébauche de la pièce avec un logement, ce logement débouchant à la surface de l'ébauche, B - on remplit ledit logement avec un matériau abradable sous forme pulvérulente, C - on plaque par explosion le matériau abradable dans le logement, et D - on soumet le matériau abradable à un traitement thermique à chaud, de sorte que les particules du matériau abradable se frittent entre elles pour obtenir un revêtement abradable. Le plaquage par explosion permet d'obtenir un bon compactage mécanique des particules de matériau abradable dans le logement, même s'il présente une forme complexe. Ce compactage mécanique améliore et accélère les mécanismes de frittage ultérieurs.

Un tel procédé permet d'obtenir une bonne adhérence du matériau abradable sur la paroi interne du logement, l'interface de soudure entre le matériau abradable et l'ébauche présentant une porosité faible, et une bonne cohésion mécanique du matériau abradable de sorte qu'il ne se produit pas de décollement à l'interface entre le bloc de matériau abradable et la paroi du logement et qu'il ne se produit pas de fissuration ou d'endommagement prématuré au sein du bloc de matériau abradable. De plus, du fait des contraintes engendrées pendant l'explosion au niveau du revêtement abradable, le niveau de porosité dans le revêtement est plus faible, ce qui assure une meilleure résistance de celui-ci. Avantageusement, ledit traitement thermique à chaud consiste en tout ou partie du traitement thermique de qualité à appliquer à la pièce dans son ensemble (en particulier à l'ébauche formant le substrat du revêtement), c'est-à-dire en tout ou partie du traitement destiné à conférer à la pièce les caractéristiques recherchées pour son emploi. Durant le cycle thermique du traitement de qualité, le frittage a lieu: les particules au contact les unes des autres se soudent entre elles par diffusion des éléments d'alliage. Avantageusement, les seules contraintes présentes lors du frittage sont les tensions superficielles des particules et celles du vide entre particules (porosités de vide), en contact les unes contre les autres. A l'issu du frittage, on conserve généralement un taux de porosités final non nul. Le fait d'avoir compacté les particules au préalable par la pression mécanique de l'explosion permet de les déformer, de faciliter la diffusion entre particules, de réduire la taille des porosités. Le frittage étant un mécanisme thermo activé, pour des températures faibles, la durée de chauffage devra être plus longue, et vice versa. Le logement débouche à la surface de l'ébauche via une (des) ouverture(s). Dans certains modes de mise en oeuvre, on remplit le logement avec le matériau abradable par cette (ces) ouverture(s) lors de l'étape de remplissage (étape B) et on ferme hermétiquement cette (ces) ouverture(s) avec une gaine, avant l'étape de plaquage par explosion (étape C). 2 9964 77 4 Dans certains modes de mise en oeuvre, le procédé comprend les étapes suivantes: E - on recouvre l'ouverture par laquelle le logement débouche à la surface de l'ébauche, avec une gaine qui présente au moins un orifice de 5 vide et au moins un orifice de remplissage, F - on fait le vide dans ledit logement en utilisant ledit orifice de vide et on remplit ledit logement avec le matériau abradable (sous forme pulvérulente) en utilisant ledit orifice de remplissage, et G - on ferme de façon étanche ledit orifice de vide et ledit orifice de 10 remplissage avant l'étape de plaquage par explosion (étape C) On notera que les étapes E à G sont effectuées après l'étape A et avant l'étape C précitées, l'étape F renvoyant à l'étape B. Dans certains modes de mise en oeuvre, l'étape de traitement thermique à chaud peut comprendre plusieurs étapes d'un cycle thermique 15 en fonction de la nature de l'ébauche formant le substrat. Par exemple, ledit traitement thermique à chaud peut comprendre une étape de revenu ou de recuit. Le frittage peut se produire pendant la montée en température, pendant le maintien à température de la mise en solution ou du revenu dans le cas où le cycle doit s'appliquer sur le substrat, pendant le maintien à une 20 température de revenu de détente du substrat ou de recuit (cycle thermique ne modifiant pas les propriétés du substrat déjà traité thermiquement). Par exemple, si le substrat est déjà traité thermiquement, on applique une température qui n'affecte pas la microstructure du substrat comme un revenu de détente ou un recuit. Par exemple, pour la nuance d'acier 25 d'appellation EN X12CrNiMoV12, un revenu de détentionnement peut être appliqué à une température inférieure à 550°C ; pour la nuance de l'acier d'appellation EN X4NiCoNb38, un revenu de détentionnement peut être appliqué à une température inférieure à 745°C; pour la nuance des alliages de Titane d'appellation TA6V, un revenu de détentionnement peut être 30 appliqué à une température inférieure à 550°C. 2 9964 77 5 Dans le même exemple, si le substrat n'est pas ou que partiellement traité thermiquement, on applique les opérations manquantes de traitement thermique de qualité. Par exemple, pour la nuance d'acier d'appellation EN X12CrNiMoV12, on réalise une mise en solution par austénitisation à 1050°C 5 et un retour à la température quasiment ambiante suivi de deux revenus entre 545 et 565°C ; pour la nuance de l'acier d'appellation EN X4NiCoNb38, on réalise une austénitisation à 900°C et un retour à la température quasiment ambiante suivi d'un revenu à 745°C ; et pour la nuance des alliages de Titane d'appellation TA6V, on réalise un traitement sub transus 10 biphasé alpha et béta à 700°C suivi d'un revenu de 525°C. En particulier, les températures appliquées lors du traitement thermique sont inférieures à la température de surchauffe ou de brulure du matériau abradable, pour garantir la résistance de celui-ci. Dans certains modes de mise en oeuvre, lors de l'étape de remplissage 15 du logement (i.e. étapes B ou E précitées), le matériau abradable est déposé en plusieurs couches de natures différentes. Ceci permet de faire varier les propriétés du revêtement abradable selon les niveaux, les besoins au niveau du fond du logement n'étant pas les mêmes qu'au niveau de la surface extérieure où le revêtement abradable 20 interagit avec des pièces en mouvement. Dans certains modes de réalisation, lors de l'étape de remplissage du logement (i.e. étapes B ou E précitées), le matériau abradable, sous sa forme pulvérulente, comprend des particules de base qui, après frittage (étape C), constitue la matrice du revêtement abradable, et des particules 25 secondaires facilitant la fragmentation du revêtement abradable. Les particules secondaires facilitent la fragmentation du revêtement abradable lors du frottement avec la pièce mobile, et donc l'ajustement du jeu entre la pièce mobile et le revêtement. Dans certains modes de réalisation, le matériau abradable comprend 30 également des particules usantes permettant, en fonctionnement, un polissage des surfaces en contact.

Dans certains modes de réalisation, le logement présente des faces latérales concaves (vers l'intérieur du logement). Cela permet d'emprisonner le revêtement abradable, sans générer de contraintes résiduelles dans celui-ci.

Dans certains modes de réalisation, le logement est une rainure définie par une paroi intérieure, deux parois latérales entourant la paroi intérieure, et deux lèvres extérieures situées dans le prolongement des parois latérales et repliées vers le centre de la rainure, de sorte que la rainure présente, en section transversale, un profil de forme générale en "C". Un tel logement permet de bien emprisonner le revêtement abradable, notamment du fait des lèvres extérieures qui couvrent partiellement le revêtement et le retiennent. Bien entendu, d'autres formes de logement peuvent être retenues, la compression au moment du plaquage par explosion permettant de remplir l'ensemble du logement, même si celui-ci est de forme complexe.

Dans certains modes de mise en oeuvre, pour former l'ébauche, on plaque par explosion une première sous-partie sur une deuxième sous-partie, et on réalise en même temps et en une seule opération, l'étape de plaquage par explosion de ces sous-parties et l'étape de plaquage par explosion du matériau abradable dans le logement.

Ceci permet de mutualiser les outils de fabrication et de réaliser, en une seule et même opération de plaquage par explosion, la fabrication de l'ébauche et le dépôt du revêtement abradable. Il en résulte une économie de temps et d'argent par rapport aux procédés de fabrication conventionnels. Dans certains modes de mise en oeuvre, après l'étape D de traitement thermique, on usine l'ébauche et/ou le revêtement de matériau abradable, pour obtenir la pièce finale. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les dessins annexés sont schématiques et ne sont pas à l'échelle, ils visent avant tout à illustrer les principes de l'invention. Sur ces dessins, d'une figure (FIG) à l'autre, des éléments (ou parties d'élément) identiques ou ayant une fonction analogue sont repérés par les mêmes signes de référence. La FIG 1 représente, en coupe transversale, une ébauche de pièce avec un logement, ce logement débouchant à la surface de l'ébauche; La FIG 2 représente l'ébauche de la FIG 1, sur laquelle une gaine a été mise en place.

La FIG 3 illustre une étape de remplissage du logement avec un matériau abradable sous forme pulvérulente. La FIG 4 illustre une étape de plaquage par explosion du matériau abradable dans le logement. La FIG 5 est une figure analogue à la FIG 4, illustrant une étape plaquage par explosion. La FIG 6 est une figure analogue à la FIG 3, illustrant une étape de remplissage du logement avec un autre matériau abradable. La FIG 7 est une figure analogue à la FIG 3, illustrant une étape de remplissage du logement avec un matériau abradable déposé en plusieurs couches. La FIG 8 illustre l'ébauche et le matériau abradable 50 après frittage. La FIG 9 illustre une étape d'usinage. DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION Des exemples de réalisation sont décrits en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Ces exemples illustrent les caractéristiques et les avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à ces exemples. Les FIGS 1-4 et 8-9 illustrent différentes étapes d'un exemple de procédé de fabrication d'une pièce 1 avec un revêtement abradable 50. Cette pièce 1 est représentée sur la FIG 9. Une partie du revêtement abradable 50 2 9964 77 8 forme une couche 55 à la surface de la pièce 1. Dans l'exemple, cette couche 55 fait légèrement saillie vers l'extérieur par rapport au reste de la pièce 1. Dans cet exemple, la pièce 1 est un carter de turbomachine, e.g. un carter de compresseur de turboréacteur au stade pré-usiné. Le matériau de 5 ce carter peut être un acier d'appellation EN X12CrNiMoV12 déjà traité partiellement, e.g. l'acier peut avoir subi une mise en solution à 1050°C et un premier revenu entre 545°C et 565°C. Ce carter porte un revêtement abradable 55 contre lequel des pièces mobiles 60 (voir FIG 5) viennent frotter. Ces pièces mobiles 60 sont des aubes. La surface libre 35 sur laquelle 10 se trouve le revêtement abradable 55 est la face radialement interne du carter. Il s'agit d'une surface de forme générale cylindrique, centrée sur l'axe de rotation du rotor de la turbomachine. Bien entendu, l'invention pourrait s'appliquer à d'autres pièces qu'à un carter de turbomachine. 15 Pour fabriquer la pièce 1, on fournit d'abord une ébauche 10 de cette pièce. Cette ébauche 10, représentée sur la FIG. 1, a des dimensions proches de celles de la pièce 1 à fabriquer. L'ébauche 10 présente un logement 20. Le logement 20 débouche à la surface 15 de l'ébauche 10, via une ouverture 25. Cette ouverture 25 est continue. Elle peut également être 20 discontinue, c'est-à-dire constituée de plusieurs sous-ouvertures. Dans l'exemple, le logement 20 est une rainure qui s'étend dans une direction perpendiculaire au plan de coupe des figures. De préférence, la forme du logement 20 est choisie de manière à emprisonner le revêtement abradable 50 décrit ci-après. 25 Avantageusement, la section maximale du logement 20 dans un plan parallèle à la surface 15 se situe à une distance non-nulle de cette surface. Ainsi, le logement 20 présente au moins une portion convergente en se rapprochant de l'ouverture 25. De la sorte, le matériau abradable 25 qui remplit le logement 20 (voir ci-dessous), une fois qu'il forme un bloc d'un 30 seul tenant, est maintenu mécaniquement dans le logement 20. 2 9964 77 9 Dans l'exemple, le logement 20 est une rainure définie par une paroi de fond 21, deux parois latérales 22 entourant la paroi intérieure, et deux lèvres extérieures 23 situées dans le prolongement des parois latérales et repliées vers le centre de la rainure. Cette rainure présente ainsi, en section 5 transversale, un profil de forme générale en "C". L'ouverture 25 est définie entre les lèvres extérieures 23. En section transversale, les surfaces latérales de la rainure, définies par les parois latérales 22, sont concaves vers l'intérieur de la rainure. Bien entendu, d'autres formes de logement 20 peuvent être retenues. 10 Le logement 20 est, par exemple, réalisé par usinage dans l'ébauche 10. L'ébauche 10 peut déjà, avant usinage, présenter une dépression à l'endroit où va être usiné le logement 20. Cette dépression peut être réalisée au moment de la mise en forme de l'ébauche 10. Après sa réalisation, le logement 20 est nettoyé. 15 On recouvre ensuite l'ouverture 25 du logement 20 avec une gaine 30 qui présente des orifices de vide 31 et de remplissage 32. On fixe la gaine 30 sur toute la périphérie de l'ouverture 25, sur le bord des lèvres 23 du logement. Cette fixation est, par exemple, effectuée par soudage. La dimension de la gaine 30 et la position des soudures peuvent être optimisées 20 pour éviter une fuite. La gaine 30 est en un matériau suffisamment souple et ductile et d'épaisseur suffisamment faible pour se déformer sous l'effet de la pression P qui sera appliquée lors du plaquage par explosion, comme décrit ci-après. La gaine 30 ferme l'ouverture 25 de façon étanche à l'exception des orifices 31, 25 32. On fait ensuite le vide dans le logement 20 (i.e. dans l'espace fermé délimité par le logement 20 et la gaine 30) tout en remplissant le logement 20 avec un matériau abradable 50 sous forme pulvérulente. Le fait que le matériau abradable 50 soit sous la forme d'un ensemble de particules 30 disjointes permet ce remplissage. 2 9964 77 10 Le matériau abradable 50 est constitué d'un ensemble de particules. Par particule on entend un élément de petite taille qui peut, notamment, avoir une forme de grain, sensiblement sphérique, ou une forme plus allongée à une dimension (de type fibre) ou deux dimensions (de type 5 plaquette). Ces particules sont en totalité ou en majorité en un matériau frittable, c'est-à-dire qui est apte à diffuser d'une particule à une particule adjacente lorsque les particules sont compactées et portées à température élevée, de telle sorte que des liens se créent entre les particules: le matériau est alors fritté. Lors du frittage, il ne se produit pas nécessairement de fusion 10 du matériau constituant les particules. Dans un matériau fritté, il peut donc subsister des porosités. Si le matériau est porté à des températures encore plus élevées, il se produit un accroissement des tensions superficielles et une meilleure diffusion et, ainsi, une réduction progressive des porosités vides. Le matériau abradable 50, sous sa forme pulvérulente, peut être 15 constitué d'une poudre de base 51. Il peut s'agir d'une poudre unique ou d'un mélange de poudres. Après frittage, cette poudre de base 51 constitue la matrice du revêtement abradable 55. Dans cet exemple, le matériau abradable 50 est, par exemple, un mélange à base de poudres métalliques comme des poudres en alliage 20 spécial à base de Ni ou à base de Fe. Selon un autre exemple de réalisation représenté sur la FIG. 6, en plus de la poudre de base 51, le matériau abradable 50 est constitué de particules secondaires 52 mélangées à la poudre de base, qui facilitent la fragmentation du revêtement abradable 55 en fonctionnement. Ces 25 particules secondaires 52 peuvent être des particules organiques, minérales, métalliques, intermétalliques, etc., dont l'interaction chimique avec la base du matériau abradable est faible. Par exemple, comme particules secondaires 52, on peut utiliser des oxydes, des particules à base de carbone comme par exemple des poudres de carbone pur, des fibres de carbone ou des carbures 30 (SiC, TiC, WC, etc.), des particules à base de bore comme par exemple des borures ou des borates (TiB2, SiB2, phases de Laves, etc.), des nitrures et/ou des micro-billes de résine organique. Ces particules secondaires 52 facilitent le décrochage de morceaux de revêtement abradable 55 au passage de la pièce mobile 60 avec qui la pièce 1 interagit. Les particules secondaires 52 peuvent avoir deux modes d'action. Soit ces particules 52 résistent au co-laminage et subsistent sous forme solide dans la matrice du revêtement abradable 55, créant ainsi des irrégularités qui fragilisent la structure de la matrice. Soit ces particules secondaires 52 sont creuses et/ou se décomposent en libérant un gaz lors du co-laminage, créant ainsi des porosités dans la matrice, qui fragilisent celle-ci. A cette fin, il est possible d'utiliser des particules organiques, d'utiliser des micro-billes métalliques et/ou en résine organique, ayant un point de vaporisation légèrement inférieur à la température de laminage. Ces micro-billes peuvent, par exemple, être des billes en résine creuses ou des billes métalliques creuses, avec du vide ou du gaz à l'intérieur, ou des billes métalliques creuses avec de la résine à l'intérieur. Les particules secondaires 52 peuvent également être "usantes", c'est-à-dire être choisies pour leurs propriétés de résistance à l'usure. Ces particules permettent alors, en fonctionnement, de polir les pièces mobiles. A cette fin, il est possible d'utiliser des particules minérales, métalliques ou intermétalliques et, par exemple, des oxydes, des particules à base de carbone (e.g. poudre de carbone, fibres de carbone, carbures), des particules à base de bore (e.g. borures ou borates), des nitrures. Selon un autre exemple de réalisation représenté sur la FIG. 7, le matériau abradable (sous forme pulvérulente) est déposé en plusieurs couches 56, 57, ces couches étant de natures différentes. Par deux couches de natures différentes, on entend deux couches constituées de matériaux différents, ou une couche constituée d'un mélange de matériaux et une autre couche constituée d'un mélange des mêmes matériaux mais dans des proportions différentes.

En d'autres termes, le logement 20 est rempli par un empilement de couches 56, 57, chaque couche ayant une composition spécifique. La composition de chaque couche va dépendre des fonctions souhaitées pour cette couche. Dans l'exemple de la FIG. 7, le première couche 56, qui est la plus proche de la paroi de fond 21 du logement 20, est, par exemple, constituée d'un alliage à capacité élevée de soudure par diffusion et à forte ténacité au contact du substrat, de manière à accommoder au maximum les contraintes à l'interface avec le substrat. Par ailleurs, la seconde couche 57, qui est destinée à entrer au contact de la pièce mobile 60, est, par exemple, constituée d'un alliage à forte teneur en réfractaire, et éventuellement de particules secondaires, de manière à favoriser l'adaptabilité et la stabilité thermique de la surface au cours du temps. Par exemple, si le matériau du carter est un acier d'appellation EN X12CrNiMoV12, le fait de mettre une première couche 56 de poudre à base de Fe permet d'obtenir un meilleur soudage par diffusion des particules de poudre sur le substrat. Ce soudage améliore la tenue de l'abradable. De plus, le fait d'ajouter une couche finale 57 à base de poudres de Ni apporte à la surface du revêtement abradable une meilleure tenue à chaud. Bien entendu, plus de deux couches pourraient être déposées. Pour déposer successivement des couches de compositions différentes, plusieurs méthodes sont possibles. Par exemple, une première méthode consiste à modifier le mélange de particules déposées au fur et à mesure du remplissage du logement (le remplissage peut être optimisé avec le nombre d'orifices de remplissage) avant de faire le vide. Une deuxième méthode consiste à remplir les sous couches une à une en déposant une feuille intercalaire (e.g. une feuille métallique) entre deux sous-couches, et à terminer par le dépôt de la gaine 30 avant de faire le vide. Une troisième méthode consiste à projeter à froid ou à chaud le matériau abradable 50, dans le logement 20 via l'ouverture 25, pour avoir une cohésion mécanique par couche successive avant de souder la gaine 30 et de faire le vide. Une fois le logement 20 entièrement rempli de matériau abradable 50, on obture l'orifice de vide 31 et l'orifice de remplissage 32, de telle sorte que le logement 20 est fermé de façon étanche. La FIG 3 illustre cette étape. 2 9964 77 13 Le volume défini par la paroi du logement 20 et la gaine 30, appelé volume initial, est strictement supérieur au volume du logement 20, le volume du logement 20 étant défini par la paroi du logement 20 et un plan qui se situe dans le prolongement de la surface 15 sur laquelle débouche 5 l'ouverture 25. Ensuite, on soumet l'ébauche 10 et le matériau abradable 50 à une étape de plaquage par explosion, suivie d'une étape de frittage, pour obtenir un revêtement abradable 55. Le plaquage par explosion permet d'appliquer une pression P 10 supérieure à la pression atmosphérique sur la face extérieure de la gaine 30. Ainsi la gaine 30 se déforme sous l'effet d'une contrainte (unidirectionnelle et normale à sa surface 15 dans l'exemple. Cette contrainte soumet le matériau abradable 50 à une compression dans le logement 20 (le matériau abradable 50 étant également contraint par les parois du logement 20). La ou les 15 charges explosives CE et leur positionnement sont judicieusement choisis pour créer, lors de l'explosion E, des ondes de choc OC orientées suivant une certaine direction et, par conséquent, exercer sur la gaine 30 une pression P suivant une certaine direction. Pendant l'étape de traitement thermique à chaud, le matériau 20 abradable 50 est soumis à des conditions de traitement favorables au frittage. Généralement, les conditions minimales sont: une température, supérieure à 150°C avec un temps de maintien supérieur à 100h ou, avantageusement, une température T supérieure à 500°C avec une durée de traitement supérieure à 2h. 25 Par exemple, dans le cas d'un carter en acier d'appellation EN X12CrNiMoV12 déjà traité par mise en solution à 1050°C et premier revenu entre 545°C et 565°C, on peut appliquer un deuxième et dernier revenu à une température comprise entre 545°C et 560°C pendant 2h. Par exemple, si le carter n'est pas traité thermiquement avant le plaquage par explosion, le 30 traitement thermique complet, de la mise en solution aux deux revenus, appliqué sur la couche d'abradable permet d'accroitre la résistance du matériau abradable en limitant les porosités vides résiduelles. Ainsi, le matériau abradable 50 se densifie dans le logement 20, en passant d'une forme pulvérulente à la forme d'une masse compacte, liée à l'ébauche 10. La FIG 8 illustre l'ébauche et le matériau abradable 50 après frittage. Pour réaliser le plaquage par explosion, on utilise, par exemple, une technique similaire ou analogue à celle décrite dans la publication intitulée "Recent Developments in Characterization of a Titanium-Steel Explosion Bond Interface" publiée dans Processings of reactive Metals in Corrosive Applications OR, Sept. 1999, pp 89-98 et faite par les auteurs Wah Chang, Albany. La technique utilisée peut également être le procédé de plaquage par explosion connu sous la marque DETACLAD. Typiquement, on enferme le tout dans un outillage 73 de forme adaptée à la forme extérieure de l'ébauche 10 et susceptible de résister à l'explosion ultérieure (voir FIG 4). On peut également chauffer l'outillage 73 à une température pouvant aller jusqu'à une température maximale, e.g. 200°C, dépendant de la stabilité thermique de l'explosif. La charge explosive CE est mise en place du côté opposé à l'outillage 73. La façon de placer l'explosif dépendra de la pression recherchée dans le logement plein d'abradable. Il est possible de déposer un film continue d'explosif sur la surface de la gaine et de déclencher l'explosion généralisée sur l'ensemble du film. Pour réduire les déformations générales du carter, tout en augmentant localement la pression, des barrettes d'explosif peuvent être positionnées le long de la gaine, à une distance donnée entre chaque barrette. Le but étant de déclencher les barrettes les unes après les autres afin d'entretenir une vague d'onde (interférence des ondes de chocs de chaque barrettes) la plus constante possible sur toute la longueur de la rainure. La distance entre les barrettes sera réglée pour entretenir cette vague. Avantageusement, les explosifs peuvent être déposés sur un support pour créer un écart avec la gaine afin de régler l'intensité des pressions exercées. 2 9964 77 15 L'outillage 73 définit une empreinte de forme complémentaire de celle d'une partie de l'ébauche 10 pour contenir les déformations de cette dernière suite à l'explosion. L'outillage 73 est généralement réutilisable. Une couche de matériau fusible 74 peut être prévue entre l'outillage 73 et l'ébauche 10. 5 En faisant fondre cette couche de matériau fusible 74, après explosion, il est possible de séparer facilement l'ébauche 10 de l'outillage 73. Après le plaquage par explosion, on fritte le matériau abradable 50. Pour ce faire, on soumet le matériau abradable 50 à un traitement thermique comprenant une étape de chauffe qui permet d'initier le frittage, et une 10 étape de maintien en température qui permet de poursuivre et terminer le frittage. Le frittage est d'autant meilleur que le compactage réalisé pendant le plaquage par explosion est bon. Après frittage, le matériau abradable 50 occupe un volume (appelé volume final) qui est inférieur au volume initial, du fait de la compaction et du frittage qui s'est opéré entre les particules du 15 matériau. Dans le cas particulier où la pièce 1 est un carter de turbomachine et où ce carter a déjà été traité thermiquement, ledit traitement thermique peut être un recuit. Si le carter est n'a pas déjà été traité thermiquement, ledit traitement thermique peut être un traitement thermique de qualité complet. 20 Pour parvenir à la pièce 1, on procède ensuite à des étapes de contrôle et de finition. En particulier, on usine l'ensemble pour retirer la gaine 30 et donner à la pièce 1 sa forme finale. Dans l'exemple, on usine la surface 15 de l'ébauche (notamment au niveau des lèvres 23) et les bords latéraux du revêtement abradable 55 de manière à obtenir une bande de revêtement 25 abradable 55, légèrement en saillie par rapport au reste de la surface libre 25 de la pièce 10. La pièce mobile 60 vient frotter contre cette bande de revêtement abradable 55 en fonctionnement, jusqu'à ce que le jeu entre le revêtement 55 et la pièce 60 (représentée en pointillés) soit optimisé, comme représenté sur la FIG 9. 30 Dans cet exemple, il subsiste peu de porosités au sein du revêtement abradable 55 après frittage. En conséquence, la résilience du revêtement abradable 55 est améliorée. En outre, dans le logement 20, l'adhérence des particules de matériau abradable 50 avec la surface de la paroi du logement 20 est améliorée. Le risque de décollement ultérieur du revêtement abradable 55, en fonctionnement, s'en trouve diminué.

Selon un autre exemple de réalisation représenté sur la FIG 5, l'ébauche 10 est formée en plaquant par explosion au moins une première sous-partie 11 sur au moins une deuxième sous-partie 12. Par exemple, dans le cas d'un carter de turbomachine, la première partie 11 peut être en alliage de titane et la deuxième partie 12 en acier ou en alliage de base nickel. Ces deux parties 11, 12 peuvent être séparées par un film intermédiaire anti- diffusion 13 qui permet, notamment, de diminuer le risque de précipitation fragilisante entre les parties 12, 12 au moment du recuit. La première partie 11, qui constitue la structure porteuse en alliage de titane, est protégée des risques de feu de titane par la deuxième partie 12. Le logement 20 recevant le revêtement abradable 55 est ménagé dans cette deuxième partie 12. Pour fabriquer l'ébauche 10, les parties 11, 12, 13 sont liées entre elles par plaquage par explosion et, avantageusement, ce plaquage est réalisé en même temps que le plaquage du matériau 50 dans le logement 20, en une seule et même opération. On réduit ainsi le temps de fabrication et on mutualise les équipements. Les modes ou exemples de réalisation décrits dans le présent exposé sont donnés à titre illustratif et non limitatif, une personne du métier pouvant facilement, au vu de cet exposé, modifier ces modes ou exemples de réalisation, ou en envisager d'autres, tout en restant dans la portée de l'invention. De plus, les différentes caractéristiques de ces modes ou exemples de réalisation peuvent être utilisées seules ou être combinées entre elles. Lorsqu'elles sont combinées, ces caractéristiques peuvent l'être comme décrit ci-dessus ou différemment, l'invention ne se limitant pas aux combinaisons spécifiques décrites dans le présent exposé. En particulier, sauf précision contraire, une caractéristique décrite en relation avec un mode ou exemple

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une pièce (10) couverte d'un revêtement abradable (55), ce procédé comprenant les étapes suivantes: (A) on fournit une ébauche (10) de la pièce avec un logement (20), ce logement débouchant à la surface (15) de l'ébauche (10), (B) on remplit ledit logement (20) avec un matériau abradable (50) sous forme pulvérulente, (C) on plaque par explosion le matériau abradable (50) dans le logement (20), et (D) on soumet le matériau abradable (50) à un traitement thermique à chaud, de sorte que les particules du matériau abradable se frittent entre elles pour obtenir un revêtement abradable (55).
2. 2. Procédé de fabrication d'une pièce selon la revendication 1, dans lequel le logement (20) débouche à la surface (15) de l'ébauche (10) via au moins une ouverture (25), dans lequel on remplit ledit logement (20) avec le matériau abradable (50) par cette ouverture (25), et dans lequel on ferme hermétiquement cette ouverture (25) avec une gaine (30) avant l'étape de plaquage par explosion (C).
3. 3. Procédé de fabrication d'une pièce selon la revendication 1 ou 2, dans lequel: (E) on recouvre l'ouverture (25) avec une gaine (30) qui présente au moins un orifice de vide (31) et au moins un orifice de remplissage (32), (F) on fait le vide dans ledit logement (20) en utilisant ledit orifice de vide (31) et on remplit ledit logement (20) avec le matériau abradable (50) en utilisant ledit orifice de remplissage (32), et (G) on ferme de façon étanche ledit orifice de vide (31) et ledit orifice de remplissage (32) avant l'étape de plaquage par explosion (C).
4. 4. Procédé de fabrication d'une pièce selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'étape de traitement thermique à chaud (D) comprend une étape de revenu ou de recuit.
5. 5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, lors de l'étape de remplissage (B, E) du logement (20), le matériau abradable (50) est déposé en plusieurs couches (56, 57) de natures différentes.
6. 6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le matériau abradable (50), sous sa forme pulvérulente, comprend une poudre de base (51) qui, après frittage, constitue la matrice du revêtement abradable (55), et des particules secondaires (52) mélangées à la poudre de base et facilitant la fragmentation du revêtement abradable (55).
7. 7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit logement (20) est une rainure définie par une paroi de fond (21), deux parois latérales (22) entourant la paroi intérieure, et deux lèvres extérieures (23) situées dans le prolongement des parois latérales (22) et repliées vers le centre de la rainure, de sorte que la rainure présente, en section transversale, un profil de forme générale en "C".
8. 8. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel, pour former l'ébauche (10), on plaque par explosion une première sous-partie (11) sur une deuxième sous-partie (12), et dans lequel on réalise en même temps et en une seule opération, l'étape de plaquage par explosion des sous-parties (11, 12) et l'étape de plaquage par explosion du matériau abradable (50) dans le logement (20).30
9. 9. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel, après l'étape de traitement thermique à chaud (D), on usine l'ébauche (10) et/ou le revêtement (55) de matériau abradable.