DE2122353A1 - Gasturbinenschaufel - Google Patents
GasturbinenschaufelInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
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Description
BST 030
Brown, Boveri - Sulzer Turbomaschinen AG, Zürich Gasturbinenschaufel
Es sind Gasturbinenschaufeln bekannt, die durch gerichtet erstarrte
eutektische Fasern verstärkt werden. Sie tesitzen den Nachteil, dass sie nur eine geringe Zähigkeit auf v/eisen.
Während^ eine geringe Zähigkeit im Schaufelblatt keine wesentliehen
Nachteile zur Folge hat, ergibt sich indessen im Schaufelfuss der schwerwiegende Nachteil, dass dieser sich im Bereich
der Verbindung mit Rotor nur ungenügend verformen kann.
30982 4/0445
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Gasturbiiienschaufel,
deren Schaufelblatt in bekannter Weise durch eutektische Fasern verstärkt ist, die aber im Schaufelfuss
über eine ausreichende Zähigkeit verfügt.
Erfindungsgemäss wird dieser Zv/eck dadurch erreicht, dass die
Gasturbinenschaufel aus einer eutektischen Legierung besteht, dass die in der Grundmasse eingelagerten Kristalle im Schaufelblatt
als zum Schaufelblatt längsparallele Fasern ausgebildet sind, die sich bis in den Schaufelfuss erstrecken, wobei
der. Schaufelfuss ein ungerichtetes Gefüge aufweist.
Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Er-,
findung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gasturbinenschaufel im Schnitt und Fig. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung einer in Fig. 1 darff
gestellten Gasturbinenschaufel.
Fig. 1 zeigteine Gasturbinenschaufel I7die ein Schaufelblatt
2 und einen Schaufelfuss 3 umfasst. Die Gasturbinenschaufel 1 besteht aus einer eutektischen Legierung wobei das Schaufelblatt
einer gerichteten Erstarrung unterworfen wurde. Die in
309824/0446
incl als langs-
der Grundmasse 4 eingebetteten Kristalle sind als längsparallele Fasern 5 ausgebildet, die sich vom äusseren Ende
des Schaufelblattes 2 bis in den Schaufelfuss 3 hineinerstrecken. Eine derartige Gasturbinenschaufel wird wie folgt
hergestellt.
In eine Präzisionsgussform 6 aus Korund wird die Schmelze einer
pseudobinären eutektischen Legierung Co. Cr —Cr„ Co C„
gegossen, die 56,1% Kobalt, 40% Chrom und 2,4% Kohlenstoff enthält. Die Präzisionsgussform 6 wird in einen Graphitsus—
zeptor 7 gebracht, der mittels einer Heizspirale 8 induktiv beheizbar ist. Die Präzisionsgussform 6 wird dabei soweit
in den Graphitsuszeptor 7 eingeschoben, dass sich das Schaufelblatt 2 und das oberste Viertel des Schaufelfusses 3 im
Graphitsuszeptor 7 befinden, während der untere Teil des Schaufelfusses 3 aus diesem herausragt. Der Graphitsuszeptor
7 wird auf eine Temperatur zwischen 1400 und 1600° C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten. Da die Schmelztemperatur
der Legierung 1310° C beträgt, wird die das Schaufelblatt 2 bildende Schmelze im überhitzten schmelzflüssigen Zustand
gehalten, während der Schaufelfuss 3 erstarrt. Nach,der Erstarrung
des Schaufelfusses 3 wird der Graphitsuszeptor 7 in
Richtung des eingezeichnete Pfeiles achsial zur Präzisionsgussform 6 nach oben bewegt, wobei die Geschwindigkeit
zwischen 5 und 50 cm/Std. betragen kann. Hierdurch erstarrt die Schmelze im oberen Viertel des Schaufelfusses 3 und alsdann
im Schaufelblatt 2 wobei sich die Erstarrungsfront vom
30982W0U5 ^««-en
INSPECTED
Schaufelfuss 3 zum oberen Ende des Schaufelblattes 2 bewegt.
Sobald die Präzisionsgussform 6 ganz aus dem Graphitsuszeptor
herausgezogen und die Schmelze erstarrt ist, kann die Gasturbinenschaufel der Form entnommen werden.
Als weitere geeignete Legierungen kommen in Betracht:
Nb-Nb2C Ta-Ta2C
Ni-Ni Nb Ni-Ni Ti NiAl-Cr Co-TiC Ni-TaC ■ Co-VC
Ni3Al-Ni3Nb Ni3Al-Ni3Ta
Col-xCrx-TaC
Co-TaC
3O982W0U6
Claims (1)
- P atentansprü eheIJ Gasturbinenschaufel umfassend ein Schaufelblatt und einen Schaufelfuss, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasturbinenschaufel aus einer eutektischen Legierung besteht, dass die in der Grundmasse eingelagerten Kristalle im Schaufelblatt als zum Schaufelblatt längsparallele Fasern ausgebildet sind), die sich bis in den Schaufelfuss erstrecken, wobei der Schaufelfuss ein ungerichtetes Gefüge aufweist.ι 2. Gasturbinenschaufel nach'Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Co-Cr-C Legierung besteht.3· Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Nb-NbpC Legierung besteht.1I. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Ta-Ta2C Legierung besteht.5. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Ni-Ni^Mb Legierung besteht.6. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Ni-Ni-Ti Legierung besteht.309824/0U57. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch dass sie aus einer NiAl-Cr Legierung besteht.8. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Co-TiC Legierung besteht.9. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Ni-TaC Legierung besteht.fe 10. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Co-VC Legierung besteht.11. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Ni-Al-Ni^Nb Legierung besteht.12. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Ni-Al-Ni^Ta Legierung besteht.13· Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Co1 Cr -TaC Legierung besteht.14. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Co-TaC Legierung besteht.309824/044515. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Ni Cr-TaC Legierung besteht._1_ ™X XBrown Boveri - Sulzer Turbomaschinen AGZürich309824/0U5
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