CN102015159B - 铸造超镍合金过程中热收缩致裂的缓解方法 - Google Patents

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Abstract

一种铸造超镍合金过程中热收缩致裂的缓解方法，该方法包括：将液体合金倒入模具以使液体合金出现在所述模具的冒口；以及在所述冒口中的合金感生电流以降低冒口中合金的冷却率。

Description

铸造超镍合金过程中热收缩致裂的缓解方法
本申请是关于一种超镍合金铸造的方法，尤其适用于容易产生裂纹的大型铸件。
用于制造铸件的装置包括一个用来定义需要的产品形状的模具和一个冒口。铸件是通过将熔融金属浇入具有与需要的最终形状相同或接近需要的最终形状的模具来获得的。这与具有较不复杂形状的并且在获得其最终形状之前将被受进一步热化学处理的铸锭不同。熔融金属通常是通过内浇口或冒口注入到模具。冒口的球形体积被选择为使得冒口头(即，冒口内的金属)在模具的其它部分中的金属之后固化。通常这要求冒口的等效球形体积比铸件的等效球形体积大。每个铸件可以用一个以上的冒口。
冒口或者冒口管是建立在金属铸件(沙)模上的贮存器，来预防收缩引起的孔洞。由于液态金属的密度比固体金属的密度小，铸件在冷却的过程中收缩。这将留下空隙，通常在固化的最后时刻形成。冒口通过在可能的收缩点处提供熔融金属使得空洞形成在冒口中固化的金属中，而不是在铸件自身上而防止这个现象产生。
直到现在，生产大型镍合金铸件都是不可能的。这是因为如果使用传统方法来制造这种大型超镍合金铸件以计算有效冒口大小，铸件中就会产生裂纹。
本发明提供了一种铸造超镍合金过程中热收缩致裂的缓解方法，该方法包括：将液体合金倒入模具以使液体合金出现在所述模具的冒口中；在所述冒口中的合金中感生电流以降低所述冒口中的合金的冷却率。
通过该方法，就能制造出没有裂纹的大型超镍合金铸件。这通过两种方法实现，即，通过使用小于计算出的有效冒口直径的冒口直径，然后通过加热冒口中的合金，来确保它不会冷却(如下所述)，或者是通过减少冒口内合金的温差范围，因此，尤其是在冒口和铸件的交界处，就不会产生大的热应力。这种情况下，冒口头的直径可以大于或者小于有效冒口直径，也可以大于引起裂纹发生的直径(来确保有足够的活动液体体积)。因此，克服了铸造超镍合金存在的困难(钢或者其它传统铸材是不存在这些困难的)。
下面将通过示例对本申请进行描述，示例仅仅参考相应的附图：
图1示意性地说明了根据本申请用于铸造金属的装置；和
图2是阀体铸件的透视截面图，说明了用来在冒口的液体金属中感生涡电流的导电材料的位置。
与钢相比，超镍合金(含镍大于55％的那些合金)具有非常不同的补缩特征(例如，铸造中模具冒口的表征)。
由于镍合金的导热系数很低，冒口的直径必须被限制(名义上，与钢50W/m℃相比较，镍合金10W/m℃)。
如果在超镍合金铸件上使用太大直径的冒口，那么在冒口头下经常都会发现裂纹。这是由于镍合金很差的导热性。
正常的，冒口头的外侧将首先凝固；但是和铸钢件比，由于导热性很低，所以等到冒口头的中心固化时，外侧的温度已经低很多。这就意味着，从刚刚固化温度到室温，由于冒口中心的金属收缩，建立了相当大的拉张应力。发生的原因是由于冒口头外侧的直径和外面金属的刚性是固定的，但同时，中央的金属仍然在冷却和收缩。这导致了非常强的拉张应力，超出了冒口中央金属的极限拉张应力，因此导致了裂纹。只是，在去除冒口的过程中，不管是热态或冷态，这些裂纹通常会通过壁厚缺陷来传播。当冒口头的基本直径(或者冒口和模制(moulding)的接触等效面积)大于大约400mm直径(或者0.125m2等效面积)时，就会产生这样的热裂纹。
由于优良的热传导性，定向凝固所要求的温度梯度是很难控制的。例如，和钢相比，镍合金具有较大的凝固范围。
一个有效冒口的条件为：ⅰ)它不冷却(如下描述)，且ⅱ)它具有足够的活动液体体积来克服铸件的体积收缩。对于非常大型的超镍合金铸件来说，收缩计算通常表明有效冒口需要很大直径的冒口头(超过400mm)。但是，这么大直径的冒口头是不可能实现的，原因就如之前描述的那样，这么大直径的冒口头会导致裂纹。有一个可能解决的办法就是提供大量的冒口头，这就增加了复杂性以及浪费，但是除非较小的冒口头在铸造之后凝固，冒口头也是不能正常发挥作用的且确实，大量的冒口会使铸件保持充分加热，因此也就要求更大直径的冒口。那么冷却的过程，冒口内的合金比模具内合金提前冷却，使得冷却时模具内合金收缩也无法得到冒口内液体合金的补充，所以仍然是个问题。
本发明涉及使用直径为150-900mm或者300-900mm甚至更大的冒口头。优选的直径范围是400至600mm。冒口头直径比没有本发明可能的直径以及所有使用过的直径都大。然而，大直径对于解决大型超镍合金铸件的收缩是很有必要的(在此之前这种大型超镍合金铸件是不可能实现的)。这种铸件的注入重量可以超过3000或者6000公斤，或者甚至超过4000公斤或者12000公斤且达到20000或25000公斤的成品重量。这等同于至少0.5m3的体积，优选大于0.6m3或者0.7m3，甚至有可能大于1.4m3。这些冒口可能足够小，以防止热收缩引起的裂纹，但又足够大，以应付大型超镍合金铸件的高热收缩率。这种情况下，感生电流可以长时间保持冒口内的合金处于液体状态，防止冷却。但是，在某些情况下，冒口尺寸可能大于热收缩致裂的尺寸(但是还不到有效冒口的大小)，详见如下。
为了保持冒口头的合金尽可能长期的处于液体状态，将要使用导电材料，在冒口内的液体金属中感生涡电流，这样就能降低冒口内液体金属的冷却速度，尤其是在冒口的径向外部部分。也就是说，在冒口的径向外部部分中感生的电流强度是高于在冒口中央部分感生的电流强度的。
甚至在固化后，仍可继续在冒口头的金属中感生电流。这可以在液态金属中感生电流的同时进行，也可以不在液态金属中感生电流的时候进行。由于一旦大于临界直径，就有可能发生热收缩致裂，因此如果冒口头的直径大于临界直径，那么就可能有必要在冒口头的固体金属中感生电流。
接下来将要描述，通过感应加热来控制150至900mm直径的冒口头的固化，避免高于30％镍含量的超镍合金产生裂纹。
随着铸件凝固，液体金属将从冒口头处流向铸件，减少铸件本身的收缩量。通过使用感应加热，铸件上的主要冒口可以保持更长的熔融状态。不需要对辅助冒口进行这种处理。
通过保持冒口头更长时间处于液体状态，就有可能生产铸件，尤其而且不仅限于针对超镍合金，使用小于一般要求的冒口。这将具有以下的有益效果：
a)避免使用大直径全接触的冒口的需要，它会导致铸件中间部位产生裂纹，如上面解释的。
b)当截面厚度大于能使用的正常最大直径的冒口时，仍然能够生产大型超镍合金铸件。
附加地或可选择地，通过降低冒口内合金(水平面上的)温差，有可能使用同有效冒口一样大小的冒口头，就能制造大型的超镍合金，如果不降低温差，就会导致热致裂纹。
有一些试图保持冒口热度的传统方法。第一种是环绕冒口的末端放置保温材料，以减少热损耗并更长时间的保持冒口“活跃态”。通常的形式是保温砖或者预制套筒。浇铸之后，保温能力还会加到冒口的上部，以预防热损耗。第二种办法被称为发热法。同样的，这些是包含金属氧化物的套筒的形式，金属氧化物在浇铸中与熔融金属反应并会产生发热反应，带给冒口额外的热量，从而延长凝固的时间。还有粉末，也能够带来同样的效果，从轻微到高能量的发热反应。使用隔热材料和发热法的目的是为了让冒口内的金属比铸件内金属更长时间的维持在液体状态。这是因为除非冒口头是液体，否则它是没有办法来弥补铸件金属由于热收缩而留下的任何空隙的。从液体到固体金属的冷却以及从固相线温度降到室温的冷却都会发生热收缩。上述所有的现有控制热损失的体系，都限制了冒口头的效率，因为除非冒口足够大，否则冒口头的凝固将会比铸件或者铸锭的所有液体收缩先开始。很有典型的就是冒口头内的主要和次要缩管，以及所有传统冒口顶端的下降“U”型。这些管和“U”型都说明了冒口只是从冒口中心部位提供液体金属给固化中的铸件，而冒口的外部区域已经冷却了。这些方法无法提供足够的能量来应付大型超镍合金铸件所要求的大冒口。
感应加热是通过电磁感应，对金属物体进行非接触式加热，这时金属内产生(感应)的涡电流以及电阻会导致金属加热。感应加热器由导电材料组成，例如线圈形状，通过线圈传送中频率或高频率的交流电(AC)。以前也应用过冒口的感应加热来提高其它金属铸件的成品率，尤其是小批量生产的钢铸件和其它低熔点金属。但是，这些金属的传导率是超镍合金的5倍，所以它们不会有热致开裂的问题。设计这些方法是为了减小冒口直径，来得到高效率。所以说，这些方法使用的冒口，其直径是小于有效冒口直径的。
针对冒口的大小以及所要求的感生涡电流的渗透量，优选的频率范围为200至450Hz，最优选的为200-350Hz。典型交流电电量至少为200kW。
对于镍含量≥30％和≤95％的合金来说，非常适合使用冒口头的感应加热。镍铬铁、镍钼、镍铬钼合金以及含有其他成分的合金是比较典型的。
本发明特别适用于一次性模具，例如使用沙模技术的那些模具，其是使用的树脂结合颗粒物质来做的模具。沙模的颗粒物质可以是：沙、锆石、熔融石英、陶瓷球，或者亚铬酸盐，或是任何它们的组合。以生产电站用高压汽轮机铸件所使用的方法为例。对于最先进的超超临界汽轮机来说，铸件的运行温度高于700℃，这就要求使用超镍合金，比如说因康镍合金(inconel)625。这些汽轮机铸件形成了高压外壳。但是，超镍合金的焊接是很难操作的(由于此材料的低热传导率，导致焊接会引起裂纹)。但是，由于这些铸件大小为11-12吨，不使用本发明的办法，是很难浇铸的。
冒口头使用感应加热可以让冒口头直径比通常给定大小的铸件所必需的冒口头直径小。通过缩短冒口直径和/或控制冒口头外部金属的冷却率，可以避免热收缩引起的开裂。在后一种情况，随着冒口头内金属冷却，使用感应加热来降低穿过冒口厚度的温度分布。也就是说，冒口内的合金的温差幅度(水平面上)被降低了。例如，冒口头外部有电流感生到其内部，放慢了降温速度，这样它的温度就更加接近冒口头内部的温度。这降低了热收缩效果带来的冒口头内的热应变，也降低了热开裂的可能性。因此，对于大型铸件使用足够大直径的冒口就是可行的。本发明的冒口头的直径尺寸显示如下。
冒口直径范围从150mm到900mm，优选300-900mm，更加优选500-900mm。优选的范围为400-600mm。冒口直径大于900mm也是可以的，尤其是通过控制降温来实现冒口头内的较低的热梯度。冒口的横截面可以不是环形的。此时，冒口的横截面就等同于具有上述范围的直径的环形冒口管的横截面。
冒口高度和冒口基本直径的比例(H:D比例)
冒口高度范围：为1:1至5:1，优选为1.25:1至4:1，更加优选为1.6:1至2.5:1
等量冒口和模具接触0.125-0.295m2(400-600mm等量直径)
面积范围：
为了能够在冒口头内的金属中感生电流，需要提供导电材料。优选的导电材料是感应电圈的形式。
感应电圈结合到沙模的沙中，其优选在成模过程中使用。当用传统方式浇铸完铸件，使用电源组5通过导电材料施加电流。或者，将独立的(附加的)感应电圈绕在冒口头上并施加电流。
然后使用感应线圈来控制冒口头的固化，延长其固化时间，并提升供给金属的效用。这使得大型铸件在冒口头固化之前固化，如果没有感应加热的话，那么冒口头就会先固化。它还可以在固相线(或者刚还在液体和固相之间)温度降到室温的过程中降低冒口的冷却率。可以使用更大直径的冒口，因为缓慢冷却可以避免冒口径向直径方向上出现的大的热梯度。在冷却的后期阶段(高于或者低于固相线)，感生电流可能会间歇性(不连续)的发生，或者处于较低能量。
沿着冒口内合金的长度感生电流(否则，在未感生电流的地方，就有热开裂的危险)。
铸件降温到固相线温度(例如降到可以安全处理铸件的温度)以后，将铸件从模具中取出。然后可以进行铸件的热处理，例如放入炉中。热处理的温度可能会在超过1200℃下进行。
该装置和方法具有如下的优点：
a)由于减少了冒口直径的热限制，而能够制造大型超镍合金铸件。否则，此大的铸件无法实现。
b)需要较少的能量。
c)由于直径减小，可以更快的去除冒口。
d)冒口径向直径上的冷却梯度较低。
图1是铸件1的示意图。用于制造铸件1的装置包括一个模具，它决定了铸件1的需要的外形。模具上有一个冒口。液体金属沿着内浇口6或者冒口倒入。模具被填充到一定水平，使得金属快要到冒口的顶部。在固化且从而铸件1产生收缩的过程中，冒口头2里的液体金属会在静压下流向铸件，以便使铸件尽可能的保持其想要的形状，且没有因热收缩而引起的缩孔。如图2所示，模具最好包含内浇口6，这样可以向模具提供液体金属。内浇口6是一条管子，从冒口的顶端延伸到模具的底端，所以液体金属可以从底端填满模具。金属薄板或者类似的东西可以放在模具的底端，以使液体金属变冷，这样固化从离冒口头2最远的模具底端先开始。
模具还包括了导电材料3。在图1有说明(这是结构中唯一在图1解释的部位)。在优选实施例中，导电材料3，就是为了在冒口的液体金属(即，形成冒口头的液体金属)中感生任何电流，最好就是线圈形状。但是，其他形状也可能适合。
导电材料可以埋入模具材料中。例如，如果模具为沙模，那么在沙在沙模中成型为需要形状时，可以将导电材料放入沙中。或者，可以将导电材料环绕在形成冒口的耐火材料周围，这样就不用埋入模具中。
由于超镍合金铸件的热传导很低，所以需要很长的时间来凝固。这就给模具带来了特殊的挑战。特别是，模具的耐火材料可能变得非常热。确实，用来在冒口的液体金属中感生涡电流的导电材料3，有可能会达到它自己的金属点。出于这个目的，需要提供冷却系统4来冷却使用中的导电材料。提供冷却的一个办法就是使热传递流体流过，环绕或者靠近导电材料3。这样做的一个办法就是以管道的形式提供导电材料3，然后让冷却流体(液体或气体)通过这个管道。有些感应炉使用空的感应线圈，冷却液体(通常是水)通过其中。但是，本发明优选使用冷却气体，而不是水。这是因为如果线圈融化了，但仍然有熔融金属在模具中，就有熔融金属遇水导致爆炸的危险，因此，气体是一种更合适的冷却介质。所以优选使用气体作为热传递流体，来带走导电材料的热量。这种冷却气体可以是惰性(单一)气体，比如说氮气或者氩气，或者是混合气体(比如空气)或者冷冻机气体。
在冷却系统4中，冷的传热流体被泵入到模具里的导电材料的一端。随着其穿过导电材料，传热流体被加热。在导电材料的另一端，当传热流体的温度高于其第一次接触导电材料时的温度的时候，就要将传热流体清除。然后可以处理掉热传递流体或者重新利用，在后种情况下，热传递流体需要在被重新泵入通过、环绕或者靠近导电材料之前先冷却以进行它的冷却工作。
很多种冷却体系都是可行的。例如，冷却流体不必一直穿过导电材料的整体。例如，导电材料可以分为几条长度，每个部分都是独立的冷却体系。
在实施例中，线圈可以用高温熔点的金属来制作，这样可以增加线圈的安全性和强度。
下面将详细解释生产铸件的装置是如何被使用的。
传统方法是，当铸件浇铸时，感应线圈(模压)围绕在冒口头的适当位置上。冒口边的径向距离为10至300mm，优选为40至10mm，最优选为75mm。
然后，使用感应线圈3来控制冒口头的凝固，这样就可以使冒口的凝固时间加长并提高供给金属的效率。当冒口头(也成为冒口)的质量小于它所填充的铸件部分时，冒口头就会先冷却，因此不能成功完成此工作。
首先，设计模具和冒口。计算有效冒口直径。如果大于会产生裂纹的此直径，决定是让直径小一些或者维持这个大小，或者更大。如果有效冒口尺寸是会引起裂纹的大小，那么就需要使用到本发明。模具准备好之后(例如沙模)，液体金属可以通过内浇口或者冒口被浇铸到模具中，这样液体合金就出现在模具的冒口内。
a)立即或者在第一步，大约浇铸后的10分钟，感应线圈3还没能激活，但是它有冷却介质(气体或者液体)不停的循环通过其以防止感应线圈融化。
b)立即或者在第一步之后，大约10分钟，感应线圈被一个局部感应熔化炉电源组5激活，处于线圈3内的冒口的温度保持着融化，直到铸件的最终浇铸形状凝固。
随着时间过去，可以断开感应，但是冷却介质必须持续通过线圈一段时间(几个小时)，直到辐射热和传导热不会融化掉线圈为止。
冒口内合金达到了固相线以后，仍然有必要(继续)降低冒口的水平面温度分布，以避免继续冷却引起的热裂纹。因此，还是有必要在冒口的固体合金中感生电流，来降低其冷却率。感生电流会降低冒口内合金的温差幅度。在这一个阶段(正如之前的阶段)，感生可能不是持续性的(交流电可能打开或者关上)以及/或者交流电能量可能降低。
因此，可以生产出一个完好的铸件。
可以从图2看出，铸件可以有1个以上的冒口头2以及内浇口6。可以看出，冒口头的尺寸大，所以冒口头在铸件之后凝固。本发明使得小的冒口头可以被使用，因为控制了凝固，铸件在冒口可以冷却之前就几乎完成了凝固。也就是说，因为可以控制冒口头的固化，冒口内管道(冒口外面首先固化，冒口中心的液体金属顺流而下过程中在冒口头中间产生一个空洞)可以避免出现。这是通过使冒口头外面比没有感应加热时保持更长时间的液态来实现的。这会导致平的供给，其是一个无管的圆柱形冒口头。
通过使用感应加热，可以得到一个平的供给，或者是一个直径更大的、没有热感应裂纹的冒口头。热电偶7可以提供冒口头外部温度的信息，此信息可以以反馈或前馈形式供电源组5的控制器使用，以在冒口头中(特别是冒口头的外侧)感生足够的电流以确保冒口液体外表面温度。一旦发生凝固，相同或类似的控制回路可以用来确保冒口头2在冷却到室温过程中的温度分布接近均匀(径向)。这也很重要，因为从固相线(约1400℃)冷却到室温的过程中仍有可能发生热感应裂纹。因此，感应加热器的控制器可以继续控制冒口头外表面在冷却过程中的温度(降低它的冷却率)，从而使本发明可以使用比以往直径更大的冒口头2。
此系统的一个进一步的好处是能够使冒口头保持“活跃态”更长时间，从而可以实现使冒口头进一步注入金属。
在实施例中，铸造超镍合金铸件的装置得以阐述。该装置包括：带有冒口的模具；以及在所述冒口中的金属中感生涡流电的导电材料。所述冒口的直径优选大于150mm。所述冒口的直径更加优选大于300mm，最优选大于500mm。所述模具容积优选大于0.5m3，更加优选大于0.6m3，最优选大于0.7m3。所述冒口的高度和直径的比优选在1:1到5:1的范围内，更加优选在1.25:1到4:1之间。该装置优选包括一个用来在使用中冷却所述导电材料的冷却系统。所述冷却系统优选使用气体作为热传递流体来带走所述导电材料的热量。该装置优选包含多个冒口。所述模具优选还带有一个用来将液体金属引入所述模具内的内浇口。该装置还优选带有一个控制器，用来在使用中控制在所述液体金属中感生的电流并以此来控制所述冒口中金属的冷却率。该装置还优选带有一个传感器来检测所述冒口中的金属温度，所述控制器根据所述传感器检测的温度来控制所述导电材料感生的电流。所述传感器优选是测量所述冒口径向外部中的金属的温度的。在实施例中，一套铸造金属的装置，包括：带有冒口的模具；在所述冒口中的金属中感生涡流电的导电材料；其中所述冒口的直径优选大于150mm，更加优选大于300mm，最优选大于500mm。所述模具容积优选大于0.5m3，更加优选大于0.6m3，最优选大于0.7m3。所述冒口的高度和直径的比优选在1:1到5:1的范围内，更加优选在1.25:1到4:1之间。该套装置优选还包括一个用来在使用中冷却所述导电材料的冷却系统。所述冷却系统优选使用流体(液体或气体)作为热传递流体来带走所述导电材料的热量。所述模具优选包含多个冒口头。所述模具还优选带有一个用来将液体金属引入所述模具的内浇口。该套装置还优选带有一个控制器，用来在使用中控制在所述液体金属中感生的电流并以此来控制所述冒口中金属的冷却率。该套设备还优选带有一个传感器来检测所述冒口中的金属温度，所述控制器根据所述传感器检测的温度来控制所述导电材料感生的电流。所述传感器优选是测量所述冒口的径向外部的金属温度的。所述设备优选是用来制造超级镍合金铸件。
在实施例中，一套铸造金属的装置，包括：带有冒口的模具；以及在所述冒口中的金属中感生涡流的导电材料；以及一套用来在使用中冷却所述导电材料的冷却系统。所述冷却系统优选使用气体作为热传递流体来带走所述导电材料的热量。所述冷却系统优选使用液体作为热传递流体来带走所述导电材料的热量。所述液体优选为水或其他液体。所述冒口的直径优选大于150mm，更加优选大于300mm，最优选大于500mm。所述模具容积优选大于0.5m3，更加优选大于0.6m3，最优选大于0.7m3。所述冒口的高度和直径的比优选在1:1到5:1的范围内，更加优选在1.25:1到4:1之间。所述模具优选包含多个冒口。所述模具还优选带有一个用来将液体金属引入所述模具的内浇口。该套设备还优选带有一个控制器，用来在使用中控制在所述液体金属中感生的电流并以此来控制所述冒口中金属的冷却率。该套装置还优选带有一个传感器来检测所述冒口中的金属温度，所述控制器根据所述传感器检测的温度来控制所述导电材料感生的电流。所述传感器优选是测量所述冒口的径向外部的金属温度的。所述装置优选是用来制造超级镍合金铸件。
在实施例中，铸造超镍合金的方法包括：将液体合金倒入模具以使液体合金出现在所述模具的冒口；以及在所述冒口中的合金中感生电流以降低冒口中所述合金的冷却率。所述冒口的直径优选大于150mm，更加优选大于300mm，最优选大于500mm。优选至少3吨液体合金，更加优选至少6吨液体合金注入所述冒口。所述冒口的高度和直径的比优选在1:1到5:1的范围内，更加优选在1.25:1到4:1之间。方法优选还包括冷却用来感生所述电流的导电材料。所述冷却优选包括使用气体来带走所述导电材料的热量。所述冷却优选包括使用液体来带走所述导电材料的热量。所述的通过冒口倒入液体合金优选包含通过多个冒口浇注液态合金。所述倒入优选包括通过内浇口倒入液体金属到所述模具。方法优选还包括根据所述冒口中的金属温度，控制在所述液体金属中感生的电流从而控制所述冒口中金属的冷却率。优选所述冒口中金属的所述温度为所述冒口的径向外部的金属温度。
在实施例中，铸造合金的方法包括：将液体合金倒入模具以使液体合金出现在所述模具的冒口；以及在所述冒口中的合金中感生电流以降低冒口中所述合金的冷却率，所述冒口的直径大于150mm。
在实施例中，铸造合金的方法包括：将液体合金倒入模具以使液体合金出现在所述模具的冒口；在所述冒口中的合金中感生电流以降低冒口中所述合金的冷却率；然后冷却用来感生所述电流的这种导电材料。

Claims (18)

1.铸造超镍合金过程中热收缩致裂的缓解方法，该方法包括： 
向模具中倒入至少6吨液态合金以使液态合金出现在所述模具的冒口；以及 
在所述冒口中的合金中感生电流以降低所述冒口中合金的冷却率； 
其中所述感生发生在已达固相线的合金中以在固态中缓慢冷却，并且所述冒口具有大于150mm的直径，或非环形横截面形状，所述非环形横截面形状具有等同于具有大于150mm的直径的环形横截面的横截面。 
2.如权利要求1所述的方法，其中感生的电流降低所述冒口内合金的温差大小。 
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述冒口的高度和基本直径的比的范围为：1.25:1到4:1。 
4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述冒口的高度和基本直径的比的范围为：1.6:1至2.5:1。 
5.如权利要求1或2所述的方法，其中所述冒口的直径大于300mm。 
6.如权利要求1或2所述的方法，其中所述冒口的直径介于400到600毫米之间。 
7.如权利要求1或2所述的方法，其中所述冒口的直径大于500mm。 
8.如权利要求1或2所述的方法，其中任一冒口和所述模具接触的总接触表面积介于0.125到0.295平方米之间。 
9.如权利要求1或2所述的方法，其中所述模具包含树脂结合的颗粒物。 
10.如权利要求1或2所述的方法，其中电流沿所述冒口中合金的长度感生。 
11.如权利要求1或2所述的方法，其中使用范围在200赫兹至450赫兹 频率的交流电在合金中感生电流。 
12.如权利要求1或2所述的方法，其中在所述冒口的径向外部部分中感生的电流的大小要高于在中间部分感生的电流的大小。 
13.如权利要求1或2所述的方法，其中通过至少200kW的交流电来感生电流。 
14.如权利要求1或2所述的方法，其中所述感生在进行感生的时间期间是不连续的。 
15.如权利要求1或2所述的方法，其中在冒口中的基本上所有合金中感生电流。 
16.如权利要求1或2所述的方法，还包括冷却用来感生所述电流的导电材料。 
17.一种制备由超镍合金制成的产品的方法，包括： 
权利要求1-16中的任一项所述的方法； 
冷却固相线温度以下的铸件； 
从模具中移除铸件；以及 
对铸件的热处理。 
18.一种制造高压汽轮机铸件的方法，包括权利要求1-16中任一项所述的方法。 
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