DE1911049A1

DE1911049A1 - Zusammengesetzter Bauteil und Verfahren zum Giessen desselben

Info

Publication number: DE1911049A1
Application number: DE19691911049
Authority: DE
Inventors: Kear Bernard Henry; Copley Stephen Michael
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1968-03-20
Filing date: 1969-03-05
Publication date: 1969-10-02
Also published as: DE1911049B2; FR2004271A1; SE347888B; GB1254215A; DE1911049C3

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 5» MäTZ 19Ö9 Sch// Name d. Anm. UNITED AIRCRAFT CORPORATION

Zusammengesetzter Bauteil und Verfahren zum Gießen desselben.

Die Erfindung betrifft einen neuartigen zusammengesetzten Bauteil und ein Verfahren zum Gießen desselben. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Gießverfahren, welches eine feuerfeste Masse liefert, die durch eine Vielzahl von Einkristalladern aus einer Legierung von hoher Festigkeit verstärkt ist, wobei der sich ergebende zusammengesetzte Bauteil eine außergewöhnliche Warmdauerstandfestigkeit sowie außergewöhnliche Korrosions- und Erosionseigenschaften aufweist.

Es ist bereits vor längerer Zeit erkannt worden, daß die Verwendung von Verbindungen aus Metall und feuerfestem Material besondere Vorteile als Baustoffe für Hochtemperaturanwendungen bieten. Diese zusammengesetzten Bauteile finden Anwendung und weisen deutliche Vorteile auf insbesondere beim Betrieb von Gasturbinen oder dergleichen. In einer Gasturbine sind die mit dem Gas in Berührung kommenden Elemente der Maschine kontinuierlich einer sehr harten und komplexen Umgebung ausgesetzt, wie z.B. hohen Temperaturen, großen Temperaturgradienten, der Erosion sowie Kräften, welche die mit dem Gas in Berührung'kommenden Elemente zu verformen trachten. Diese Kräfte haben eine besonders schädliche Wirkung auf die vorderen und hinteren Kanten der mit dem Gas in Berührung kommenden Elemente. Infolge der großen Temperaturgradienten und anderen thermischen Bedingungen, denen die derzeit in Gasturbinen verwendeten, mit dem Gas in Berührung kommenden Elemente begegnen, sind die zulässigen Betriebsperioden und Betriebstemperaturen dieser mit dem Gas in Berührung kommenden Elemente beträchtlich beschränkt.

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Zusammengesetzte Bauteilejsind bekannt und der in der amerikanischen Patentschrift 3_215-i51^ beschriebene zusammengesetzte Bauteil ist ein typisches Beispiel solcher Bauteile. Die bekannten zusammengesetzten Bauteile verwenden im allgemeinen ein keramisches oder ein anderes ähnliches Material in Verbindung mit einer Hochtemperaturlegierung. Die Zusammensetzung des Bauteils ist derart, daß die Hochtemperaturlegierung gegenüber dem keramischen oder anderen Material den vorherrschenden Bestandteil bildet. Obwohl dieser Bauteil eine Verbesserung gegenüber den im allgemeinen verwendeten Metallbauteilen darstellt, ist derselbe keineswegs die ideale Lösung,weil die zulässigen Betriebsperioden und Betriebstemperaturen des Bauteils noch immer beschränkt sind, wobei die Metallegierung und deren Eigenschaften den regelnden Paktor bildet. '

Es sind auch zusammengesetzte Bauteile bekannt, die auf dem Kon-.struktionsgebiet Anwendung und Verwendung finden, z.B. für vorgespannten Beton. Obwohl eine gewisse Ähnlichkeit zwischen diesen Bauteilen und der vorliegenden Erfindung besteht, sind diese bekannten Bauteile weder für Hochtemperaturanwendungen verwendbar, noch weisen sie die Eigenschaften auf, welche WarmdauerStandfestigkeit und Widerstand gegen Oxydation, Sulfidierung und Erosion ergeben.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, ein neuartiges Gießverfahren zur Herstellung eines neuartigen zusammengesetzten Bauteils zu schaffen, der Warmdauerstandfestigkeit aufweist, gegen Oxydation, Sulfidierung und Erosion widerstandsfähig ist und der bei niedrigen Temperaturen günstige· otoßbelastungseigenschaften aufweist.

Bei der Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird geschmolzenes Metall in eine vorgewärmte Form gegossen, so daß dasselbe in die Längsbohrungen einer geformten feuerfesten Masse eindringen kann, welche in die Form eingebettet ist. Nach dem Eingießen wird der Temperaturgradient in der Form kontrolliert, um die gerichtete Erstarrung der ganzen Schmelze mit einer Geschwindigkeit zu fördern, die mit der Aufrechterhaltung einer säulenförmigen Kornstruktur vereinbar ist. Die Grobkörnigkeib der säulenü 6/131 909840/106 2 -2-

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förmigen Kornstruktur am unteren Ende des feuerfesten Teils gewährleistet, daß sich in jeder der vielen verhältnismäßig kleinen Bohrungen in der feuerfesten Masse nur einzelne Kristalle entwickeln. Die einzelnen Kristalle wachsen am oberen Ende des Barrens wieder zusammen, um wieder die vorstehend beschriebene säulenförmige Kornstruktur zu bilden. Bei der Entfernung der aus Metall und feuerfestem Material bestehenden Verbindung aus der Form ist es äußerst wichtig, an jedem Ende wenigstens einen Teil der säulenförmigen Kornstruktur beizubehalten, d.h. am oberen und unteren Ende des geformten zusammengesetzten Bauteils. Dieser letztere Vorgang ist wichtig, weil während der Abkühlung der Schmelze die feuerfeste Masse auf Kompression vorgespannt wird wegen der verschiedenen thermischen Zusammenziehung der beiden Materialien. Die Aufrechterhaltung der einseitig gerichteten säulenförmigen Strukturen am oberen und unteren Ende der aus Metall und feuerfestem Material bestehenden Verbindung hält diese in der feuerfesten.Masse entwickelte nützliche Druckspannung infolge der größeren thermischen Zusammenziehung der Metalladern aufrecht. Das nachstehend beschriebene Verfahren ist auf die Herstellung von mit dem Gas in Berührung kommenden Elementen einer Gasturbine gerichtet. Es wird jedoch ausdrücklich bemerkt, daß das Verfahren nicht auf diese Art der Anwendung beschränkt ist. Nach diesem Verfahren hergestellte zusammengesetzte Bauteile können vielmehr in vorgespannten Druckkesseln, Gasturbinenrotoren und anderen solchen Anwendungen verwendet werden.

Der zusammengesetzte Bauteil gemäß der Erfindung besteht aus einem feuerfesten Material,, vorzugsweise einem keramischen Material, und einer Vielzahl von Einkristall-Metalladern, vorzugsweise auf Nickel- oder Kobaltbasis. Der zusammengesetzte Bauteil gemäß der Erfindung wird im allgemeinen durch das vorstehend beschriebene neuartige Gießverfahren hergestellt. Wie bereits erwähnt, wird während der Abkühlung der Schmelze das keramische oder feuerfeste Material auf Kompression vorgespannt wegen der verschiedenen thermischen Zusammenziehung der beiden Materialien. Die Hauptaufgabe der Metalladern ist die Lastverteilung und der Schutz des feuerfesten Materials vor einem katastrophalen Versagen bei einem Wärmestoß oder einer Stoßbelastung bei niedrigen

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Temperaturen, während die Hauptaufgabe des feuerfesten oder keramischen Materials darin besteht, für Warmdauerstandfestigkeit und Widerstand gegen Oxydation, Sulfidierung und Erosion zu sorgen.

Bei dem zusammengesetzten Bauteil gemäß der Erfindung besteht keine Bindung zwischen dem Metall und der -feuerfesten Masse. Die feuerfeste Masse wird an ihrem Platz gehalten entweder durch die nach außen erweiterten Enden der Metalladern oder durch die säulenförmige Struktur, welche am oberen und unteren Ende des zusammengesetzten Bauteils bei der Entnahme desselben aus der Form aufrechterhalten wird. Dieser letztere Abschnitt des zusammengesetzten Bauteils, d.h. die säulenförmige Struktur am oberen und unteren Ende desselben, hat auch noch die sekundäre Wirkung, daß derselbe die in der feuerfesten Masse entwickelte' nützliche Druckspannung aufrechterhält. ·

Die Anordnung und. die Anzahl der Längsbohrungen in der feuerfesten Masse sind im zusammengesetzten Bauteil ebenfalls von Bedeutung. In bestimmten Fällen ist es wünschenswert, eine ungleichmäßige Verteilung der Metalladern innerhalb der feuerfesten Masse, zu haben, so daß die richtige Anzahl der Adern für irgendeine gewünschte Druckverteilung und Druckhöhe erhalten wird. In der Nähe der Außenseite ist ein gleichmäßig hohes Niveau der Druckspannung erforderlich, um den Beginn der Rißbildung und das Wachstum desselben in der feuerfesten Masse zu verzögern. Die Metalladern, sollen daher sehr dünn sein und in geringem Abstand voneinander liegen. Der Größe der Adern und dem Abstand zwischen denselben werden jedoch Beschränkungen auferlegt sowohl durch das Gießen des Metalls als auch durch die Formverfahren der feuerfesten Masse. Die Hauptbeschränkung der Konstruktion dieser Art besteht darin, daß der Bestandteil so ausgebildet sein muß, daß keine Biegemomente auftreten. Dem kann Rechnung getragen werden, indem ein verhältnismäßig konstanter Volumenanteil des Metalls von der vorderen zur hinteren Kante aufrechterhalten wird. Es gibt ferner Anwendungen.der. vorliegenden Erfindung, bei welchen es wünschenswert ist, eine gleichmäßige Verteilung der Metalladern innerhalb des, keramischen Materials zu haben. Eine andere Gestaltung findet direkte-Verwendung in einer Gasturbine. Es ist dies ein zusammen-U 6/131 909 8 4-0/1 0 6 2 . -4-

gesetzter Bauteil, der eine Vielzahl von Durchlässen für Kühlluft aufweist, die innerhalb der feuerfesten Masse angeordnet sind. Diese Ausbildung weist deutliche Vorteile auf, indem die Höhe der Druckspannung in der feuerfesten Masse selbst bei Betriebstemperaturen verhältnismäßig groß ist. Eine Spannungsentlastung innerhalb der Metalladern wird bei viel niedrigeren Geschwindigkeiten eintreten infolge der höheren Standfestigkeit bei niedrigeren Metalltemperaturen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in welcher zeigt:

Fig. 1 im Längsschnitt eine bevorzugte Formkonstruktion zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

Fig. 2 schematisch im Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 einen zusammengesetzten Bauteil mit ungleichmäßig verteilten Metalladern,

Fig. 3 schematisch einen zusammengesetzten Bauteil mit gleichmäßig verteilten Metalladern,

Fig. 4 schematisch einen zusammengesetzten Bauteil mit Durchlässen für Kühlluft.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Form dargestellt. Die nachstehend beschriebene Formkonstruktion ist besonders für die sogenannten Superlegierungen geeignet, die beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift 3 260 505 beschrieben sind. Diese Legierungen sind im allgemeinen für das als gerichtete Erstarrung bekannte Verfahren geeignet, wobei die am meisten bevorzugte Legierung eine Legierung auf Nickel- oder Kobaltbasis ist. Zusätzlich zur Offenbarung in dieser Patentschrift verwendet die nachstehend beschriebene Formkonstruktion die Technik der Bildung von Einkristallegierungen TM, die in der amerikanischen Patentanmeldung Nr. 540 114 vom 17. Februar 1966 bescMeben ist.

Ein Ende einer rohrförmigen Form 4, die für die Verwendung bei dem in der amerikanischen Patentschrift 3 260 505 beschriebenen U 6/131 909840/106 2 -5-

Verfahren geeignet ist, ist auf einer verhältnismäßig kühlen, wärmeleitenden und vorzugsweise wassergekühlten Platte 6 angeordnet. Die rohrförmige Form 4 besteht vorzugsweise aus einem keramischen Material, das aus einer üblichen Aufschlämmung von Tonerde oder einem anderen feuerfesten Material mit einem hohen Schmelzpunkt entsprechend der normalen Mantelformtechnik hergestellt ist. Das Wasser für die Kühlplatte 6 wird durch die Leitungen 8 zugeführt. Ein Ende des Rohres 4 ruht auf der Kühlplatte 6 auf und wirkt mit derselben zusammen, um einen umschlossenen Hohlraum 10 zu bilden. Mit dem Hohlraum 10 steht ein Durchlaß 12 in Verbindung, durch welchen dem Hohlraum 10 geschmolzenes Metall zugeführt wird.

Der Hohlraum 10 ist von der Einrichtung zum Erhitzen der Form auf die für den Guß gewünschte Temperatur umgeben. Vorzugsweise ist der Hohlraum von einer elektrischen Widerstandsheizwicklung 14 umgeben, die mit veränderlichem elektrischen Strom gespeist wird. Der Hohlraum kann aber auch von einem (nicht dargestellten) Graphitsuszeptor umgeben sein, der seinerseits von einer Induktionswicklung umgeben ist, die mit elektrischem Hochfrequenzstrom gespeist wird, wie es bei einem Induktionsofen üblich ist. Vor dem Guß wird die Form auf eine gewünschte Temperatur erhitzt, indem der Wicklung 14 Strom zugeführt wird. Wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist, wird das geschmolzene Metall, das auf die für das Gießen erforderliche Temperatur erhitzt ist, in den Hohlraum 10 eingegossen. Die Kühlplatte 6 wird auf·einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur gehalten, indem Wasser durch die Leitungen 8 in Umlauf gesetzt wird, um innerhalb des mit dem geschmolzenen Metall gefüllten Hohlraumes 10 einen Temperaturgradienten zu erzeugen, wenn das Metall erstarrt.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine geformte feuerfeste Form 16 in den Hohlraum 10 eingesetzt. Obwohl nur eine geformte Form gezeigt ist, kann selbstverständlich eine Vielzahl von Formen gleichzeitig verwendet werden. Die in das Rohr 4 eingesetzte geformte Form 16 ist eine Statorschaufel, was in Fig. 2 deutlicher dargestellt ist. Der Hauptteil 18 der Schaufel 16 besteht aus einer feuerfesten Masse mit einer verhältnismäßig nie-

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drigen Zugfestigkeit, die etwa 3,1 - 6,2 kg/cm beträgt. Das Gießen der Einkristalladern in der feuerfesten Masse ermöglicht die Verwendung der Masse mit dieser verhältnismäßig niedrigen Zugfestigkeit. Bei manchen Anwendungen kann jedoch eine Masse mit einer hohen Zugfestigkeit erwünscht sein und für die nachstehend beschriebene Erfindung verwendet werden. Die feuerfeste Masse 18 weist ausgezeichnete Hit^oeständigkeitsschaften auf und kann Temperaturen bis zu etwa 190O⁰C Widerstand leisten. Es wurde gefunden, daß eine ideale feuerfeste Masse ein keramisches Material auf Tonerdebasis ist. Die feuerfeste Masse 18 des geformten Teils 16 weist eine Vielzahl von Bohrungen 20 auf. Diese Bohrungen sind Längsbohrungen, d.h. sie erstrecken sich vom unteren Ende 22 nach aufwärts zum oberen Ende 30 des Teils 16. Um das Wachstum einzelner Kristalle innerhalb dieser Längsbo^hungen zu fördern, können dieselben am unteren Ende 22 des Teils 16 eine Verengung oder eine verhältnismäßig kleine Öffnung 24 aufweisen. Nachdem geschmolzenes Metall in den Hohlraum 10 gegossen worden ist und zu erstarren beginnt, weist dasselbe daher eine geregelte säulenförmige Struktur auf. Durch Anordnung einer kleinen Öffnung 24 oder einer (nicht dargestellten) Verengung wird das Wachstum einzelner Kristalle Innerhalb der Bohrungen 20 gefördert. Die Einkristalladern 28 (Fig. 2), die innerhalb der Längsbohrungen 20 wachsen, können am oberen Ende 30 des Teils 16 zusammenwachsen und die säulenförmige Kornstruktur ist in der gleichen Richtung eingestellt wie die säulenförmige Kornstruktur am unteren Ende 22 des Teils 16. Mit anderen Worten, das untere Ende 22 weist die gleiche säulenförmige Kornstruktur auf wie das obere Ende 30.

Sobald das vorstehend beschriebene neuartige Gießverfahren verwendet worden ist, um das Wachstum einer säulenförmigen Struktur am unteren Ende 22 zu ermöglichen zusammen mit einem mittleren Abschnitt der Einkristalladern 28 und eines oberen Endes 30 mit im wesentlichen der gleichen säulenförmigen Struktur wie am unteren Snde 22, wird die Schmelze abkühlen gelassen. Als Ergebnis dieser Abkühlung wird die keramische oder feuerfeste Masse 18 auf Kompression vorgespannt infolge eines Unterschiedes der Geschwindigkeiten der thermischen Zusammenziehung der beiden Materialien. . Mit anderen Worten, der keramische Teil 16 wird auf Kom-U 6/131 · 909840/1062 , ;: , -7-'

pression vorgespannt infolge der stärkeren thermischen Zusammenziehung der Einkristall-Metalladern 28. Diese Druckspannung, die im keramischen Teil 16 entwickelt wird, ist äußerst nützlich, weil sie die Rißkernbildung beseitigt, eine Schließung von Rissen bei erhöhten Temperaturen bewirkt und die Ausbreitung von Rissen beeinträchtigt.

Die Figuren 2, J> und 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines zusammengesetzten Schaufelbauteils. Pig. 3 zeigt einen zusammengesetzten Schaufelbauteil, bei welchem die Einkristalladern 28 gleichmäßig innerhalb der feuerfesten Masse 18 verteilt sind. Fig. 2 zeigt eine Aus führung äbrm, bei welcher die Ei-nkri s tallad ern 28 ungleichmäßig innerhalb der feuerfesten Masse 18 verteilt sind. Dies wurde als äußerst wünschenswert befunden, weil dadurch die Ausbildung einer Schaufel mit der gewünschten Spannungsverteilung und Spannungshöhe ermöglicht wird. Es ist bekannt, daß in der Nähe der Außenseite eine gleichmäßig hohe Druckspannung erforderlich ist, um den Beginn der Rißbildung und das Wachstum desselben im keramischen Material zu verzögern. Die Metalladern· sollen daher sehr dünn sein und in geringem Abstand voneinander liegen. Der Größe der Adern und dem Abstand zwischen denselben werden jedoch Beschränkungen auferlegt sowohl durch das Gießen des Metalls als auch durch die Formverfahren des keramischen Materials. Es wurde gefunden, daß durch Aufrechterhaltung eines verhältnismäßig konstanten Volumenanteils des Metalls von der vorderen zur hinteren Kante eine Schaufel ausgebildet werden kann, die keine Biegemomente aufweist, was die bevorzugte Ausführungsform darstellt. Fig. 4 zeigt einen zusammengesetzten Schaufelbauteil, bei welchem die Einkristalladern 28 durch ein Kühlmittel gekühlt werden, das durch die Bohrungen J2 umläuft. Diese Ausführungsform bietet einige deutliche Vorteile. Die Höhe der Druckspannung im keramischen Material wird selbst bei Betriebstemperaturen verhältnismäßig groß sein. Eine Spannungsentlastung innerhalb der Metalladern wird bei viel niedrigeren Geschwindigkeiten eintreten infolge der höheren Standfestigkeit bei niedrigeren Metalltemperaturen. Wenn eine innere Kühlung der verstärkenden Metalladern nicht durchführbar ist, beispielsweise an den Kanten der Schaufel, wo die Metalladern einen kleinen" ·—■■

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Durchmesser^-aüfweisen, kann eine äußere Kühlung bewirkt werden, indem Luft durch kleine Durchlässe rund um die Adern oder durch Durchlässe innerhalb der feuerfesten Masse selbst gedrückt wird.

Bei allen vorstehenden Ausführungsformen wird angenommen, die feuerfeste Masse 18 den kontinuierlichen Teil des zusammengesetzten Bauteils bildet. Insbesondere bei den dargestellten Ausführungsformen wird die feuerfeste Masse kontinuierlich sein oder von der vorderen Kante bis zur hinteren Kante der Schaufel aus einem einteiligen Element aus Tonferde bestehen. Die Bestandteile eines bevorzugten zusammengesetzten Bauteils werden durch das folgende Beispiel veranschaulicht.

Beispiel

Ein zusammengesetzter Bauteil, bei welchem die feuerfeste Masse aus 99# Tonerde besteht (McDanel AP 35 der Firma McDanel Refractory Porcelain Co., Beaver Palls, Penns.) und die Einkristalladern, die durch Längsbohrungen innerhalb der Masse hindurchgehen, aus der Superlegierung Mar-M-200 auf Nickelbasis bestehen (Gew.-^ 0,15 C, 9 Cr, 10 Co, 2 Ti,. 5 Al, 12,5 W, 1,0 Nb, 0,05 Zr, 0,015 B, 1*5 Pe, Rest Ni). Längsbohrungen mit einem Durchmesser von 0,76mm liegen in einer sechseckigen Anordnung innerhalb der feuerfesten Masse in einem geringen Abstand voneinander. Bei einem Mittelpunktsabstand der Bohrungen von 1,35 mm enthält die feuerfeste Masse nach dem Gießen 30 Volumen-^ Einkristalladern. Die Spannung in der feuerfesten Masse bzw. in den Metalladerh beträgt: '

und

VV E

^E1

'bedeutet:-

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9 0 9 8 A¹O /^:-1 W£·^ i--- £

KJ durchschnittlicher Young-Modul von Tonerde E₃ ; " . « " " Mar-M-200

V₁ Volumenanteil von Tonerde
V_n " der Adern aus Mar-M-200

₁ durchschnittlicher linearer Wärmeausdehnungskoeffizient von

Tonerde "₂ " '." " " von

' ^: Mar-M-200

T Betriebstemperatur-Umgebungstemperatur

Ψ Es wird angenommen, daß die Spannung im keramischen Material

und.in den Metalladern bei der Betriebstemperatur Null beträgt.

Wenn die folgenden Werte eingesetzt werden:

E~ ■« 3,52 . 10⁶ kg/cm² ..-.-;.- : ^:

E₂' = 1,12 . 1O⁶ kg/cm²

V₁ .*=" 70 Volum-^ . ' ■ . - -■-

V₂ == 30 Volum-^ -. . .-."■■■ ■..- ■ = ■.:■■:- .-

0T₁ = 7,8 . 10"⁶/^oC

-ΔΤ = 1000°C " ..·.'/ -,.-.■..

betragen die im keramischen Material bzw. in den Me tall ädern be? rechneten Spannungen: - ■''^:- \ .-.

J -,-, — 5186 kg/cm (2)

., , ^. , _Γ . _. .... ... Patentansprüche

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Claims

Dr, Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. B E R K EN FE LD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 5- Mär Z 1 969 Sch// Name d. Ann, UNITED AIRCRAFT CORPORATION

Patentansprüche

1. Zusammengesetzter Bauteil, gekennzeichnet durch einen Hauptteil, der ein unteres Ende mit einer einseitig eingestellten Struktur aufweist, einen mittleren Abschnitt mit einer Vielzahl von Einkristallädern und ein oberes Ende, das im wesentlichen die gleiche Struktur wie das untere Ende aufweist, sowie durch eine feuerfeste Masse, die mit einer Vielzahl von Längsbohrungen versehen ist und die zwischen dem oberen und unteren Ende des Hauptteils angeordnet ist, wobei die Einkristalladern durch die Längsbohrungen innerhalb der Masse hindurchgehen und die feuerfeste Masse eine niedrigere Geschwindigkeit der thermischen Zusammenziehung als der Hauptteil aufweist, so daß der Hauptteil dadurch die Masse auf Kompression vorspannt.

2. Zusammengesetzter Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Masse relativ zu den Einkristalladern eine kontinuierliche Masse darstellt»

J). Zusammengesetzter Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, da-durch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt des Hauptteils aus einem einzigen Kristall einer Hochtemperaturl&gierung besteht, deren Basis aus der Gruppe ausgewählt ist/ welche Nickel und Kobalt enthält.

4. Zusammengesetzter Bauteil nach den Ansprüchen i-j5, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Masse aus einem keramischen Material besteht.

5. Zusammengesetzter Bauteil nach einem der Ansprüche 1-£, kennzeichnet durch eine Vielzahl von Kühlüiitteldurchlässen. inner-

^{U 6/131} 909840/Ϊ062 ,4 -■ - "^t1"

halb der feuerfesten Masse.

6. Zusammengesetzter Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen gleichmäßig in der feuerfesten Masse verteilt sind.

7. Zusammengesetzter Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, da- ' durch gekennzeichnet, daß die Bohrungen ungleichmäßig in der feuerfesten Masse verteilt sind.

8. Zusammengesetzter Bauteil nach einem der Ansprüche 1-7* dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil aus einem mit dem Gas

f in Berührung kommenden Element besteht,

9. Verfahren zum Gießen zusammengesetzter Bauteile, dadurch gekennzeichnet, daß

eine erste Form auf einer Kühlplatte angeordnet wird, daß wenigstens eine kleinere Form innerhalb der ersten Form angeordnet wird, wobei die kleinere Form eine Vielzahl von Längsbohrungen aufweist, die sich durch die ganze kleinere Form erstrecken, und wobei diese Bohrungen die Verbindung zwischen der kleineren Form und der ersten Form am oberen und unteren Ende der kleineren Form herstellen,

daß die erste Form mit geschmolzenem Metall gefüllt wird, daß die einseitig gerichtete Erstarrung des geschmolzenen Me-' tails in der von der Kühlplatte abgekehrten Richtung bewirkt wird, daß das Wachstum eines unteren Teils einseitig gerichteten Materials zwischen der Kühlplatte und dem Boden der kleineren Form ermöglicht wird,

daß das Wachstum von Einkristallmaterial innerhalb der Längsbohrungen gefördert wird,

daß das Wachstum eines oberen Teils einseitig gerichteten Materials oberhalb des oberen Endes der kleineren Form ermöglicht wird und
daß die kleinere Form auf Kompression vorgespannt wird.

-10. ,. Verfahren nach Anspruch 9 j dadurch gekennzeichnet, daß die kleinere Form eine niedrigere Geschwindigkeit der thermischen Zusammenziehung aufweist als das Einkristallmaterial in den - u 6/131 9098ΑΟ/Ί 062 -■ -12-

Längsführungen,

11. Verfahren nach Anspruoh 9» daduroh gekennsse lohnet * daß ©in Teil des einseitig gerichteten Materials an jedem Ende der kleiner.en Form beibehalten wird, wenn die kleinere Form aus der Hauptforra entnommen wird.

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