DE2307463C3

DE2307463C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von einkristallinen Metallgußstücken

Info

Publication number: DE2307463C3
Application number: DE19732307463
Authority: DE
Inventors: Dmitrij Andrejevitsch Petrov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-15
Filing date: 1973-02-15
Publication date: 1979-03-01
Also published as: DE2307463A1; DE2307463B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum I !erstellen von cinkristaliinen Metallgußstücken, wobei das geschmolzene Metal! in eine von einem Heizelement umgebene Form gegossen und eine von der Form getrennte, dem Formboden zugeordnete Kühleinrichtung zunächst im Abstand vom Formboden gehalten und schließlich in Kontakt mit dem Formboden gebracht wird und der Kristallisationsprozeß dann durch Kühlung bis zur vollständigen Erstarrung des Metallgußstückes fortgesetzt wird und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Vakuumofen, enthaltend eine Form für die Schmelze mit flachem Boden, unter dem, getrennt von der Form und parallel zu deren Boden, eine Kühleinrichtung angeordnet ist, die mit der Grundplatte in Kontakt bringbar ist.
Aus der CH-PS 5 23 729 sind Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gußstücken aus Hochtemperaturlegierungen, in welchen die Kristallstruktur gerichtet eingestellt ist, bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und mit einer Vorrichtung dieser Art eine

2(i Keimung des Kristalls und dessen rasche Ausbreitung längs des Umfangs der Grundfläche ohne Bildung von parasitären Kristallen in diesem Bereich zu gewährleisten.

Dies wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Schmelze mit einer Temperatur, die um 100 bis 120⁰C höher als die Temperatur des Kristallisationsbeginns if.t, in die Form gegossen wird, die so heiß ist, daß sie nach dem Eingießen der Schmelze am Boden 30 bis

ίο 40⁰C heißer als die Schmelze ist, und daß bei Erreichen einer Temperatur der Schmelze unmittelbar am Formboden, die 30 bis 40⁰C höher als die Temperatur des Kristallisationsbeginns ist, die Kühleinrichtung mit einer solchen Geschwindigkeit gegen den Formboden

j-, herangeführt wird, daß dieser erreicht wird, sobald die Temperatur des Metalls am Formboden 30 bis 40°C niedriger als die Temperatur des Kristallisalionsbeginns ist, wonach die Form aus dem Heizelement herausgeführt wird.

Vorteilhaft wird zur Erzeugung eines cinkrislallinen Metallgußsiückes mit einer vorgegebenen kristallografischen Orientierung am Entstehungsort des natürlichen Kristallkeims ein künstlicher Keim mit der gewünschten Orientierung eingesetzt.

4", Bevorzugte Ausgestaltungen von Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 3 bis 6 gekennzeichnet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden für den Beginn und das Fortschreiten der Kristallisation

-,ο Erstarrungsbedingungen angegeben, bei denen die Bildung von parasitären Kristallen sicher vermieden werden kann.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher

-,ι erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Schema einer Vorrichtung zum Herstellen von einkristallinen Metallgußstücken nach der Erfindung im Längsschnitt,

F i g. 2 eine Ausführungsvariantc der Vorrichtung,

ho F i g. 3 eine Form zum Herstellen eines cinkrislallinen Metallgußstückes im Längsschnitt,

Fig.4 das Schema eines Metallgußstückes aus zwei Formen,

F i g. 5 das Schema eines Metallgußstückes aus sechs

η") Formen zur Herstellung von cinkristaliinen Schaufeln eines Turbinenmotors,

F i g. 6 das Schema einer Form zur I lerslcllung eines großen Mctallgußstückcs,

Fig. 7 den Hilfsraum einer Korrn zur Herstellung eines einkristallinen Metallgußstuekes in Planansicht,

Fig.8 den Hilfsraum einer Form zur Herstellung einer einkristailmen Schaufel,

F i g. 9 eine Ausführungsvariante des Hiifsraumes,

Fig. 10 eine Turbinenschaufel,

Fig. 11 eine Ausführungsvariante der Turbinenschaufel,

F i g. 12 eine Ansicht des Schaufelfußes

F i g. 13 eine Ansicht des Schaufelflügels,

Fig. 14 ein einkristallines zylindrisches Metallgußstück,

Fig. 15 zylindrische Metallgußstücke, hergestellt in einem Block aus zwei Formen von einem Keim,

Fig. 16 zyl.ndrische Metallgußstücke, hergestellt in einem Block aus vier Formen von einem Keim,

Fig. 17 zwei einkrislalline zylindrische Metallgußstücke, hergestellt von einem Impfkeim.

Fig. 18diese mit Orientierung in einem stereographischen Dreieck,

Fig. 19 die Orientierung von in einem Block aus zwei Formen hergestellten Metallgußstücken in einem stereographischen Dreieck,

F i g. 20 die Orientierung von in einem Block aus vier Formen hergestellten Metallgußstücken in einem stereographischen Dreieck,

Fig. 21 zwei einkristalline zylindrische Metallgußslücke mit in einem Block mit diesen hergestellten Impfkeimen.

Die Vorrichtung zur Herstellung von einkristallinen Metallgußslücken enthält eine Form 1 (Fig. I), die von einem Graphiiheizelement 2, montiert an Siromzuführungen 3, umgeben ist. Die Form 1 besitzt einen Hauptraum A, der der Gestalt des Erzeugnisses entspricht und einen Hilfsraum B, welcher sich an den erstercn von unten her anschließt. Unter der Form I befindet sich eine Kühleinrichtung 4. Die Form 1 ist mitsamt dem Heizelement 2 und der Kühleinrichtung 4 in einem VaKiiumofen 5 mit wassergekühlten Wänden untergebracht. Durch den oberen Deckel des Vakuumofens 5 ist eine vertikale Stange 6 eingeführt, die sich in bezug auf den Vakuumofen 5 auf- und abbewegen kann. In ihrem Inneren weist die Stange 6 einen Kanal zu deren Kühlung mit Wasser während der Arbeit auf. Der Antrieb der Stange 6 besteht aus einem Elektromotor mit Getriebe (aus der Zeichnung nicht ersichtlich). Am Ende der Stange 6 ist innerhalb des Vakuumofens 5 ein Halter 7 zur Befestigung der Form 1 an diesem angebracht. Den Boden des Vakuumofens 5 durchdringt eine vertikale bewegliche Stange 8, an deren oberem Ende innerhalb des Vakuumofens 5 die Kühleinrichtung 4 montiert ist. Die Stangen 6 und 8 sind miteinander fluchtend. Die Kühleinrichtung 4 weist eine horizontale flache Platte auf, welche mit Wasser gekühlt wird, das durch einen in der Stange 8 ausgeführten Kanal zufließt, der mit einem Kanal im Körper der Platte der Kühleinrichtung 4 in Verbindung steht. Die Stange 8 wird ebenfalls durch einen Elektromotor über ein Getriebe (nicht dargestellt) angetrieben. Die Form wird an dem Halter 7 über ein Übergangsstück 9 aufgehängt, der als Greifer zur Halterung der Form 1 dient. Zur Herstellung von Metallgußstücken mit vorgegebener kristallographischer Orientierung wird ein Impfkeim bcnut/.l. Hierbei wird die Form I (Fig. 2) des Mctallgußstückes mit einer Impftasche 10 ausgestattet, in der ein Impfkeim Il untergebracht wird. Unter dem Impfkeim 11 wird in der Impftasche 10 eine metallische Mutter 12 angebracht, an der eine Kühlcinheit 13 zur Kühlung des Impfkeims 11 befestigt wird, welche mit der unteren Impfkeimfläche in Kontakt steht. Die Kühleinheit 13 für den Impikeim 11 dient zur Wärmeabführung von diesem und zur Regelung seiner Abschmeizung. In diesem Falle besitzt die Kühleinrichtung 4 in ihrem zentralen Teil eine Aussparung 14, in welche die Impftasche 10 mit dem Impfkeim 11 und die Kühleinheit 13 für den Impfkeim 11 eingebracht werden. Die Tiefe der Aussparung 14 hängt von der Größe des Impfkeims 11 und der Kühleinheii 13 ab, welche vollständig in die Aussparung 14 eintauchen können, damit die Kühleinrichtung 4 mit der Grundplatte der Form 1 zur Durchführung des Kristallisationsprozesses in Kontakt kommen kann.

Die Kühleinheil 13 für den Impfkeim 11 besteht aus einem metallischen, beispielsweise kupfernen Zylinder. der in einen Becher 15 eingesetzt ist, welcher sich längs der Mantellinien des Zylinders verschieben kann. Hierdurch kann die Länge der Kühleinheit 13 verändert und dabei die Größe des Abstandes zwischen der Grundplatte der Form 1 und der Kühleinrichtung 4 reguliert werden.

Die Form 1 enthält zwei Hohlräume: d· ι oberen Hauptraum A, der der Metallgußstückgestalt entsprich!, und den an den ersteren angrenzenden Hilfsraum B. welcher in Form eines sich nach unten verbreiternden abgestumpften Kegels ausgebildet ist. der an seiner unteren Grundfläche einen in Korizontalrichtung gestreckten keilförmigen Vorsprung besitzt.

Die Ausführung eines derartigen Vorsprungs erfolgt bei der Herstellung der Form 1 nach dem Ausschmelzverfahren.

Hierbei wird in eine metallische Preßform, deren Innenraum der Gestalt und den Abmessungen des künftigen Erzeugnisses entspricht, eine leichtschmelzende Masse, beispielsweise ein Paraffin-Stearin-Gemisch oder Harnstoff eingegossen. Das erhaltene Modell wird in eine dicke Bindemasse eingetaucht, auf welche dann durch ein Sieb eine Schicht feingemahlenen körnigen Materials, beispielsweise Elektrokorund, geschüttet wird. Nach der Trocknung wird ein erneutes Eintauchen des Modells und Aufschütten des körnigen Materials vorgenommen, bis acht bis zehn Schichten aufgebracht sind.

Daraufhin wird das Modell ausgeschmolzen oder aufgelöst, während die Hülle geröstet wird. Die hergestellte Form 1 soll einen flachen Boden besitzen, dessen Dicke über seine ganze Fläche gleich sein soll. Dies ist notwendig, um eine konstante Wärmeleitfähigkeit des Bodens auf der ganzen Fläche sicherzustellen.

Der Impfkeim 11 stellt einen Rotationskörper, beispielsweise einen Zylinder oder einen Kegel dar, der aus einem Einkristall mit bekannter krictallographischer Orientierung ausgeschnitten ist. Auf diese Weise ist die kristallographische Orientierung des Impfkeims 11 ebenfalls bekannt. Durch Drehen des Impfkeims U um dessen Achse wird seine kristallographische Ebene parallel oder unter einem vorgegebenen Winkel zur Ebene des Metallgußstücks eingestellt.

Die Leistung der Kühleinrichtung 4 wird in Abhängigkeit von der Zeit gewählt die für die Kühlung der Grundplatte der Form 1 und zur Unterkühlung der ihren Hilfsraum B füllenden Schmelze erforderlich ist. Ist die Kühleinrichtung 4 zu leisti!:i;_:"i-^:'-it;. so kann sie eine Kühlung nicht nur der Grundplatte der Form ! sondern auch der an diener anliegenden Abschnitte der Formseitentläche hervorrufen, was unerwünscht ist. Bei geringer Leistung der Kühleinrichtung 4 wird der

Prozeß der Unterkühlung der Schmelze im Hilfsiiium B der Form I und die Keimung des Kristiills zu sehr in die Länge gezogen, was sich auf die Homogcnitiii des Linkristalls des Metallslücks hinsichtlich der kiisn'llographischen Orieniij'ung zu Beginn von dessen Wachstum störend auswirken kann.

Air i !erstellung von Hohlgußstückei;, z. B. von Schaufeln eines Turbinenmotors mit für ihre Kühlung bestimmten Hohlraum, wird in die Form 1 ein Kern 16 eingebracht, weicher der Gestalt des Hohlraums innerhalb des Metallgußstücks entspricht.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von einkristallinen Metallgußstücken wird die Schicht der in die Form 1 eingegossenen Schmelze in der Spitze des keilförmigen Vorsprungs des Hilfsraurnes der Form am dünnsten sein. Außerdem ist die Wärmeleitfähigkeit der Schmelze über dem zentralen Teil des Hilfsraumes bedeutend höher als die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs der Form 1 über der dünnen Schmelzeschicht in der Spitze des keilförmigen Vorsprungs.

Hierdurch wird unter dem Einfluß der Kühleinrichtung 4 eine schroffe Unterkühlung im keilförmigen Vorsprung erzeugt, die längs der Kontur der Grundplatte abnimmt, weshalb ein radialer Temperaturgradient in Richtung zu deren Spitze zu verzeichnen ist. Alle oben aufgezählten Ursachen begünstigen die Keimung des Kristalls in der Spitze des keilförmigen Vorsprungs der Form 1 und dessen rasche Ausbreitung längs des Umfangs der Grundplatte, was die Entstehung von parasitären Kristallen in diesem Bereich ausschließt.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die in dem Vakuumofen 5 befindliche Form 1 wird mil Hilfe des Heizelementes 2 auf eine Temperatur die über dem Kristallisationsbeginn der Schmelze iiegt, erwärmt.

Hiernach wird das in einem gesonderten Ofen geschmolzene Metall in die Form 1 eingegossen. Die Temperatur der Schmelze wird unmittelbar davor vermittels eines Tauch-Thermoelements kontrolliert. Die Temperatur der Schmelze im Moment des Eingießens in die Form muß um 100 —200⁰C höher als die Temperatur des Kristallisationsbeginns, jedoch etwas niedriger als die Temperatur der Form I sein, so daß sie nach dem Eingießen dicht an der Grundfläche um 30 —40^cC gegenüber der i';mperatur der Wände der Form 1 in derselben Höhe niedriger liegt. Zu sehr überhitztes Metall erfordert andere Kühlbedingungen, was zur Entstehung von parasitären Kristallen an der Grundplatte der Form führen kann.

Die Kühleinrichtung 4 befindet sich bei der Erwärmung der Form 1 in einem solchen Abstand von der Grundplatte, daß ihr kühlender Einfluß auf die Form praktisch ausgeschlossen ist.

Nach dem Eingießen des Metalls in die Form 1 wird eine Haltezeit eingehalten, die zur Einstellung einer Übereinstimmung der Temperatur von Schmelze und Form notwendig ist.

Am Ende der Haltezeit muß die Temperatur der Schmelze unmittelbar an der Grundplatte der Form 1 um 30 —4O⁰C höher als die Temperatur des Kristallisationsbeginnssein.

Um die Keimung des Kristalls hervorzurufen, wird an die Grundplatte der Form 1 die an der beweglichen Stange 8 befestigte Kühleinrichtung 4 mit einer Geschwindigkeit herangeführt, die deren Kontakt mit t der Form 1 zu einem Zeitpunkt gewährleistet, in welchem die Temperatur der Schmelze an ihrer Grundfläche um 30 — 40⁰C niedriger als die Temperatur (.1'¹S Kristallisalionsbeginns wird. Dieser Prozeß dauert indem gegebenen Beispiel 10-12 nun.

Im Augenblick des Kontakts der Kühli-inrichiiiri^ 4 mit der Grundplatte der l-orm 1 ist die Schmelze im ^r> keilförmigen Vorsprung des Hilfsnuimes B und etwas darüber bereits erstarrt. Somit ist während der Zeit der allmählichen Annäherung der Kühleinrichtung 4 an die Grundplatte der Form I in der Spitze ihres keilförmigen Vorsp'üügs die Unterkühlung der Schmelze und die

ίο Bildung eines einzigen Kristallkeimes eingetreten, der sii.il dann am Umfang der Grundplatte der Form I iiusgebreitet hat.

Nach dem Zustandekommen des Kontakts zwischen Kühleinrichtung 4 und f orni 1 wird die letztere von dem

i^r> Halter 7 gelöst und die Form 1 wird auf der Kühleinrichtung 4 mit Hilfe der Stange 8 allmählich aus der ZuiiC des Heizelementes 2 nach unten herausgeführt. Die Geschwindigkeit der Kühleinrichtung 4 mit der auf ihr stehenden Form I hängt von der Gestalt des

JIi Mctallgußstückesab.

Um zu vermeiden, daß sich auf der Oberfläche des Metallgußstückes parasitäre Kristalle bilden, soll die Temperatur der Wände der Form 1 über der Wachstumsfront oberhalb der Temperatur des Erstarrungsbeginns des Metalls gehalten werden, was durch die Beibehaltung eines Temperaturgradienten, von beispielsweise etwa 10 grd/cm, sichergestellt wird.

Das Krisiallwachstum wird derartig kontrolliert, daß die Trennungsflächc Schmelze-Kristall, d. h. die Wachsin tumsfroiu. auf ein und demselben Niveau gegenüber dem Heizelement 2 der Form 1 beibehalten wird. Für diese Kontrolle sorgt ein die Lage der Wachstumsfront überwachendes Thermoelement, dessen Anzeigen bis zur Beendigung der Absenkung der Form 1 in die kahe

r> Zone konstant sein sollen.

Bei der Herstellung von Hohlgußstücken ruft der in die Form eingebrachte Kern 16 keine Änderungen in der Bildung und im Wachstum des Kristallkeims hervor. Hierbei umfließt der Kristall, indem er sich über die

4.1 Flache der Grundplatte der Form 1 ausbreitenden Kern 16 allseitig. Nach der Herstellung des Metallgußstücks wird der Kern nach dem hydrodynamischen oder irgendeinem anderen Verfahren entfernt.

Wird zur Herstellung des Metallgußstücks ein

-r, Impfkeim 11 benutzt, so wird er in die Impflasche 10 eingesetzt. Die Impftasche 10 und die Kühleinheit 13 finden Impfkeim 11 treten während der Verschiebung der Kühleinrichtung 4 in die Aussparung 14 im zentralen Teil der Kühleinrichtung 4 ein. Hierbei hebt sich der

Vi bewegliche Becher 15 nach oben bis zum Zusammenfallen mit dem Hauptzylinder der Kühleinheit 13, wobei sich deren Länge verringert. Im Augenblick des Kontakts der Kühleinrichtung 4 mit der Grundplatte der Form 1 sind die Impftasche 10 und die Kühleinheit 13 vollständig in die Aussparung 14 eingetaucht und behindern diesen Kontakt nicht.

Der weitere Vorgang der Herstellung des Metallgußstücks verläuft ebenso wie im vorhergehenden Fall.
Zur rationelleren Ausnutzung des Volumens des

in Vakuumofens 5 werden in diesem in der Regel gleichzeitig mindestens zwei Metallgußstücke hergestellt. Hierbei werden die Hilfsräume von zumindest zwei Formen 1 mit den Spitzen der keilförmigen Vorsprünge verbunden, indem sie einen Block bilden.

.·■> Die Verbindungsstelle befindet sich über dem zentralen, also dem kältesten Teil der Kühleinrichtung 4. Die Formen 1 sind symmetrisch zueinander aufgestellt. Auf dieselbe Weise können vier, sechs und noch mehr

Formen verbunden werden, hi diesem FaIi erfolgt die Keimung des Kristalls an der Verbindungsslelle der keilförmigen Vorspt\";u· i;nd im weiteren verläuft der Prozeß genauso wie bei der Herstellung nur eines MctiiHgußstückcs.

Auf ähnliche Weise können !mpfkeime hergestellt werden, die eine bekannte kristallographischc Orientierung, vorgegeben durch einen künstlichen Inipfkeim (Fig. 21). besitzen.

In Fig. 15 sind einkristalline zylindrische Metallgußstücke gezeigt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Block aus zwei Formen hergestellt sind.

In den Fig. 19 und 20 werden die Ergebnisse der nach dem Laue-Vcrfahren vorgenommenen Bestimmung der krisiaiiographischen Orientierung der Metallgußstücke, welche jeweils in einem Block aus zwei bzw. aus vier Formen 1 hergestellt sind, angeführt Wie aus den beiden stereographischen Dreiecken ersichtlich ist, überschreiten die Abweichungen in der Orientierung nicht zwei Grad in den beiden Fällen.

In den F i g. 10 und 11 sind nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Turbinenschaufeln abgebildet. Fig. 17 zeigt zwei zylindrische Metallgußstücke C und D mit gemeinsamer Grundfläche, welche die durch den Impfkeim 11 vorgegebene kristallographische Orientierung haben.

In Fig. 18 sind die Ergebnisse bei der Bestimmung der Orientierung der beiden Metallgußstücke im Vergleich mit der kristallographischen Orientierung des Impfkeims 11 angeführt. Die Ergebnisse liegen im Bereich von zwei Grad.

In der nachstehenden Tabelle sind die Ergebnisse der Bestimmung von Dauerfestigkeit und Kriechdehnung angeführt, welche bei der Prüfung von Probekörpern mit 38 mm Länge und 3 mm Durchmesser aus einer hochhitzefesten Legierung auf Nickelbasis bei einer Temperatur von 980°C und einer Belastung von 21 kp/tnm² erhalten wurden. Einkristalline Probekörper K, L M, N und polykristalline Probekörper O, P, Q, R wurden nach der Wärmebehandlung geprüft, die eine Haltezeit von vier Stunden bei der Temperatur 1220°C, eine Abkühlung an der Luft und eine nachfolgende Alterung während 32 Stunden bei 87O⁰C umfaßte.

Bez. des	Dauer in	Dehnung	Einschnü	Prüfungsart
Probe	Std. vor		rung
körpers	der Zer	%
	störung
K	283	20.0	30,0	Dauerfestigkeit
L	141,5	20.0	30,0	Dauerfestigkeit
M	282,5	24,8	31,4	Kriechen
N	321,0	25,5	31,5	Kriechen
O	!6,0	1.0	2,0	Dauerfestigkeit
P	30,5	3,5	6.5
Q	29,0	2.0	6,5
R	11,5	3,5	6,5

Wie aus der Tabelle hervorgeht, übertreffen die Prüfungsergebnisse der einkristallinen Probekörper K, L, M, N beträchtlich die Prüfungsergebnisse für die polykristallinen Probekörper O, P, Q, R sowohl nach der Lebenszeit vor der Zerstörung, als auch nach der Dehnung und Einschnürung, was für die einkristallinen Turbinenschaufeln eine Verlängerung der Betriebszeit des Turbinenmotors um das 4- bis 6fache bedeutet.

Hierzu 5 BIuIt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Metallgußstücken, wobei das geschmolzene Metall in eine von einem Heizelement umgebene Form gegossen und eine von der Form getrennte, dem Formboden zugeordnete Kühleinrichtung zunächst im Abstand vom Formboden gehalten und schließlich in Kontakt mit dem Formboden gebracht wird und der Kristallisationsprozeß dann durch Kühlung bis zur vollständigen Erstarrung des Metallgußstükkes fortgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze mit einer Temperatur, die um 100 bis 120⁰C höher als die Temperatur des Kristallisationsbeginns ist, in die Form gegossen wird, die so heiß ist, daß sie nach dem Eingießen der Schmelze am Boden 30 bis 40°C heiPer als die Schmelze ist, und daß bei Erreichen einer Temperatur der Schmelze unmittelbar am Formboden, die 30 bis 40⁰C höher als die Temperatur des Kristallisationsbeginns ist, die Kühleinrichtung mit einer solchen Geschwindigkeit gegen den Formboden herangeführt wird, daß dieser erreicht wird, sobald die Temperatur des Metalls am Formboden 30 bis 40⁰C niedriger als die Temperatur des Kristallisationsbeginns ist, wonach die Form aus dem Heizelement herausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines einkristallinen Metallgußstückes mit einer vorgegebenen kristallografischen Orientierung am Entstehungsort des natürlichen Kristallkeims ein künstlicher Keim mit der gewünschten Orientierung eingesetzt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Vakuumofen, enthaltend eine Form für die Schmelze mit flachem Boden, unter dem, getrennt von der Form und parallel zu deren Boden, eine Kühleinrichtung angeordnet ist, die mit der Grundplatte in Kontakt bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung über eine Stange (8) und ein Getriebe mit einem Elektromotor verbunden und ein Thermoelement auf der Höhe des Heizelementes (2) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Hohlraum (B) der Form (1) die Gestalt eines nach unten sich verbreiternden, auf einer Seite in horizontaler Richtung gestreckten stumpfen Kegels mit keilförmigem Querschnitt besitzt, und daß der obere Hohlraum (A) der Form des zu bildenden Metallgußstückes entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit mindestens zwei Formen (1) diese durch die Spitzen der keilförmigen unteren Hohlräume verbunden sind, wobei ihre Verbindungsstelle über dem zentralen Teil der Kühleinrichtung (4) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte der Form (1) mit einer Impftasche (10) verbunden ist und daß die Kühleinrichtung (4) in ihrem zentralen Teil eine Aussparung (14) für die Impftasche und die Kühleinrichtung (13) zum Kühlen des Impfkeims ent hü It.