DE2361555A1

DE2361555A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING BLANKS

Info

Publication number: DE2361555A1
Application number: DE2361555A
Authority: DE
Inventors: Edward G Laux; Stanley C Tingquist
Original assignee: Howmet Corp
Current assignee: Howmet Corp
Priority date: 1973-02-21
Filing date: 1973-12-11
Publication date: 1974-08-22
Also published as: GB1438692A; US3841384A; FR2218152B1; SE388140B; JPS49115027A; CA998512A; FR2218152A1; GB1438693A; BE809293A; CH562646A5; IT998894B

Description

PATSNTAW/ALTPATSNTAW / ALT

. ₇. _Dez. ₁₉₇₃ . _7th _Dec ₁₉₇₃

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liowmet Corporation, Greenwich, Connecticut (USA)liowmet Corporation, Greenwich, Connecticut (USA)

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von KohlingenMethod and device for producing cabbage

Die Erfindung betrifft Verbesserungen in der Metallgiesserei-Teehnik. Im besonderen ist die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gerichtet, um das Schmelzen und Giessen von Metall zu ermöglichen, wobei das Metall in einer bestimmten Richtung erkaltet, um Rohlinge zu formen, die gewünschte entsprechende Eigenschaften besitzen.The invention relates to improvements in metal foundry technology. In particular, the invention is directed to a method and apparatus for the melting and to enable casting of metal, whereby the metal cools down in a certain direction in order to form blanks, have the desired corresponding properties.

Die Herstellung ausgerichtet erkalteter Kohlinge ist gut bekannt, obwohl viele Verfahren entwickelt wurden, um die Kornstruktur und Ausrichtung von gegossenem Metall zu kontrollieren, wodurch die Eigenschaften eines Rohlings auf einem gewünschten Niveau erhalten werden in einer Richtung, die die grössten Belastungen während des Gebrauchs erträgt. Eine typische Anwendung ist die Verwendung ausgerichtet erkalteter Giessmethoden in der Produktion von Düsenmaschinen-Schaufeln und Flügeln aus Hochtemperaturlegierungen. Gerichtet erkaltete oder sogenannte Säulenstrukturen eigenen sich in hohem Masse für Hochtemperaturbetrieb, besonders hinsichtlich Bruchfestigkeit und Dehnung unter Dauerstandsbedingungen. Hochtemperaturlegierungen auf Nickel- und Kobaltbasis sind typische Legierungen dieser Art für die Produktion von Düsenmaschinen-Schaufeln und Flügeln.The manufacture of aligned chilled coals is well known, although many processes have been developed to achieve this Control grain structure and alignment of cast metal, whereby the properties of a blank a desired level can be obtained in a direction that will bear the greatest stresses during use. A typical application is the use of aligned, cooled casting methods in the production of nozzle machine blades and blades made from high temperature alloys. Directedly cooled or so-called pillar structures own to a large extent for high-temperature operation, especially with regard to breaking strength and elongation under long-term conditions. High temperature alloys based on nickel and cobalt are typical alloys of this type for the production of jet engine blades and vanes.

Die Produktion ausgerichtet erkalteter Rohlinge schliesst im allgemeinen das Giessen des geschmolzenen Metalls in eine Form ein, die von einer Kukillenplattform oder. anderen wärmeleitenden Vorrichtungen unterstützt wird. Die Wärme wird inThe production of aligned, cooled blanks closes in generally the pouring of the molten metal into a mold made by a mold platform or. other thermally conductive Devices is supported. The heat is in

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einer Richtung von der Form abgeleitet, wodurch die Kristallstruktur des Rohlings sich senkrecht zu dem Formträger einstellt.a direction derived from the shape, creating the crystal structure of the blank adjusts itself perpendicular to the mold carrier.

In der Praxis können die Formen in einer Wärmekainmer vorgeheizt werden. Nach dein Eingiessen wird die Ableitung der Wärme in eine Richtung oft durch die Anwendung der Wärme auf die Form in der Wärmekammer geregelt. Z.B. kann die Form allmählich aus der Wärmekammer herausgezogen werden, wobei stufenweise die Anwendung der Wärme auf die Formwände herabgesetzt wird.In practice, the molds can be preheated in a heat chamber will. After your pouring, the dissipation of heat in one direction is often through the application of heat regulated to the shape in the heating chamber. For example, the mold can be gradually withdrawn from the heating chamber, whereby the application of heat to the mold walls is gradually reduced.

Gewöhnlich wird Vakuum oder eine inerte Atmosphäre verwendet, und um den Wirkungsgrad des Verfahrens zu verbessern, wird das Schmelzen des Metalls im gleichen Ofen durchgeführt. Um Platz für das Schmelzen und das Giessen zu haben, wird ein relativ grosser Ofen und entsprechend relativ hohe Investitionen benötigt. Die Notwendigkeit für zwei Energiequellen für das Schmelzen und Giessen ist ein Grund, der zu hohen Kosten führt.Usually vacuum or an inert atmosphere is used and to improve process efficiency the melting of the metal is carried out in the same furnace. In order to have space for melting and pouring, a relatively large furnace and correspondingly relatively high investments are required. The need for two sources of energy for melting and casting is a reason that leads to high cost.

Nach dem Stand der Technik werden Induktionsschmelzverfahren verwendet, was bedeutet, dass das Metall dauernd gerührt wird. Dies macht es schwierig, irgendeine Schlackenbildung von dem Metall vor dem Giessen zu trennen. Aus diesen und anderen Gründen ist es wünschenswert, das Giessverfahren dieser Art zu vereinfachen und die Qualität der Giessprodukte zu verbessern. According to the state of the art, induction melting processes are used is used, which means that the metal is constantly being stirred. This makes it difficult to remove any slagging from the Separate metal before casting. For these and other reasons, it is desirable to use the casting process of this type to simplify and improve the quality of the cast products.

Es ist eine allgemeine Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Verfahren für das Schmelzen und Giessen von Metallen zu liefern. Insbesondere liefert diese Erfindung ein verbessertes Verfahren, Metalle, wie z.B. Nickel-und Kobaltlegierungen zu schmelzen, die für Ilochtemperaturanwendungen vorgesehen sind, wobei das Verfahren ebenso das Giessen der Me-It is a general object of this invention to provide an improved method for the melting and casting of metals to deliver. In particular, this invention provides an improved process for metals such as nickel and cobalt alloys to melt, which are intended for Iloch temperature applications, the process also including the casting of the

aus—
talle einschliesst, um ein/gerichtetes Erkalten zu erreichen.the end-
includes talle in order to achieve a / directed cooling.

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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine verbesserte Vorrichtung zu liefern, um Schmelzen und Giessen gemäß den vorgenannten Aufgaben zu erhalten.Another object of the invention is an improved one To provide apparatus to obtain melting and casting according to the aforementioned objects.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung.Further features, advantages and possible applications of the present invention emerge from the enclosed Representations of exemplary embodiments and from the following description.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung im QuerschnittFig. 1 is a schematic representation in cross section

einer Ofenkonstruktion, geeignet für die Durchführung der Erfindung,a furnace construction suitable for implementation the invention,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt, der eine Form und eine Trägeranordnung, verbunden mit der Ofenkonstruktion, entsprechend der Erfindung zeigt, und ■■Fig. 2 is a schematic cross section showing a shape and a support assembly connected to the furnace structure in accordance with the invention shows, and ■■

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt, der eine Form und eine Trägerkonstruktion während des Giessens einer Anordnung entsprechend den Merkmalen der Erfindung zeigt.Fig. 3 is a schematic cross section showing a shape and a support structure during the molding of an arrangement according to FIGS Features of the invention shows.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, die vorgesehen ist für das Schmelzen eines Metalls und das Giessen eines Metalls in eine Form. Im besonderen betrifft die Erfindung das Schmelzen und Giessen von Legierungen, wie z.B. llochtemperaturlegierungen auf Nickel- und Kobaltbasis, die fortschrittlicherweise durch Vorrichtungen gegossen werden, die ein ausgerichtetes Erkalten erlauben. The invention relates to a method and a device, intended for melting a metal and pouring a metal into a mold. In particular concerns the invention the melting and casting of alloys, such as hole temperature alloys based on nickel and cobalt, which are progressively poured by devices that allow for oriented cooling.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung schliesst Vorrichtungen für einen Formträger ein, die aus einer Kukillenplatt— form oder ähnlichem bestehen, um ein Ableiten der Wärme von · dem Boden der Form zu erreichen. Die Form besitzt eine obere Oberfläche und einen Durchgang, der zu einem Form-Hohl-The device according to the invention includes devices for a mold carrier, which consist of a mold platform or the like, in order to dissipate the heat from to reach the bottom of the mold. The mold has a top surface and a passage that leads to a mold hollow

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raum führt und diesen mit der oberen Oberfläche verbindet,
wodurch das geschmolzene Metall, das auf die obere Oberfläche gegossen wird, in den Form-Hohlraum eintreten kann.space and connects it to the upper surface,
allowing the molten metal poured onto the top surface to enter the mold cavity.

Das erfindungsgeraässe Verfahren schliesst die Anordnung
eines Schmelzträgers direkt auf die obere Oberfläche der Form ein. Diese Unterstützung oder Träger besteht aus einem Boden, der wenigstens eine Öffnung für die Verbindung mit dem Inneren der Unterstitzung besitzt. Durch eine ebene obere Ober» fläche für die Form und einen ebenen Boden für die Unterstützung bewirkt das Eingreifen der ebenen Wände der Unterstützung und der Form diese Öffnung abzudichten, so dass
das geschmolzene Metall in der Unterstützung normalerweise nicht durch diese Öffnung fliesst.The method according to the invention closes the arrangement
a melt carrier directly onto the top surface of the mold. This support or carrier consists of a floor which has at least one opening for connection to the interior of the sub-seat. With a flat upper surface for the mold and a flat bottom for the support, the engagement of the flat walls of the support and the mold causes this opening to be sealed so that
the molten metal in the support does not normally flow through this opening.

Ein sphärisch oder konisch geformter Einsatz oder Vorsprung in der Form kann als Stöpsel für das Metall verwendet werden, bis das Giessen gewünscht wird. Andere Verfahren,um
das Metall für den ßodenausfluss abzustöpseln, sind in die» ser Erfindung mit eingeschlossen.A spherically or conically shaped insert or protrusion in the mold can be used as a stopper for the metal until casting is desired. Other procedures to
Stopping the metal for drainage are included in this invention.

Die Erfindung betrifft das Anordnen einer Form und Schmelztiegelkombination in einem Ofen, wodurch das Metall in dem Schmelztiegel über seinen Schmelzpunkt erhitzt werden kann. Wenn sich das Metall in geschmolzenem Zustand befindet,
kann die Dichtung«— oder Stöpseleinrichtung durch Schrägstellen des Schmelztiegels gebrochen werden. Hierdurch kann das Metall aus dem Schmelztiegel auf die Formoberfläche und dann in den Formhohlraum fliessen. Entsprechend dem Stand
der Technik ist die Form vorgeheizt, und zumindest im An—
fangsstadium der Metallerstarrung wird die Wärme von dem
Metall nur von dem Boden der Form abgeleitet. Die Heizvor- · richtung des Ofens oder andere Vorrichtungen können verwendet werden, um die gewünschte ausgerichtete Erstarrung zu ge-The invention relates to placing a mold and crucible combination in a furnace whereby the metal in the crucible can be heated above its melting point. When the metal is in a molten state,
the seal or stopper can be broken by tilting the crucible. This allows the metal to flow from the crucible onto the mold surface and then into the mold cavity. According to the state
technology, the mold is preheated, and at least in an-
The initial stage of metal solidification is the heat from the
Metal derived only from the bottom of the mold. The furnace heater or other devices can be used to achieve the desired oriented solidification.

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währleisten. Das Ausgiessen des geschmolzenen Metalls kann durch Anheben des Schmelztiegels oder durch Entfernen der Form aus dem Schmelztiegel erreicht werden.ensure. The pouring of the molten metal can by lifting the crucible or removing the mold from the crucible.

Die beiliegenden Zeichnungen liefern eine Darstellung des erfindungsgemässen Systems. Es zeigenThe accompanying drawings provide an illustration of the system according to the invention. Show it

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung,Fig. 1 is a vertical section of the inventive Contraption,

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch den Schmelztiegel, wobei sich die Form ii abgesenktem Zustand befindet,2 shows a vertical section through the crucible, with the mold ii in the lowered state is located

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch den Schmelztiegel, in dem sich die Form in angehobenem Zustand befindet.3 shows a vertical section through the crucible, in which the mold is in the raised state.

In Fig. 1 ist eine Gehäuseanordnung dargestellt, die aus einem oberen Gehäuse Io und einem unteren Gehäuse 12 besteht. Die Legierungen, die in der Praxis der Erfindung am meisten verwendet werden, werden geschmolzen und gegossen in Vakuum- oder Inertatmosphäre, und Durchgänge 14 sind vorgesehen, um diese Bedingungen zu erreichen.1 shows a housing arrangement which consists of an upper housing Io and a lower housing 12. The alloys used in the practice of the invention on most used are melted and poured in vacuum or inert atmosphere, and passages 14 are provided, to achieve these conditions.

Das obere Gehäuse Io besteht aus einem Induktionsofen 16 mit einer Induktionsheizspule 18. Die Heizspule 18 ist um die feuerfeste Wand 2o gelegt, die auf der Innenseite mit einem Strahlungsfutterstück 22 versehen ist. Der Ofen hat also die Konstruktion eines Induktionsofens mit einer Spule 18, welche Wärme in dem Futterstück 22 erzeugt und diese Wärme wiederum nach innen abstrahlt. Eine Ofendeckplatte 2h weist ein Loch 26 auf, wodurch man in das Innere des Ofens hineinsehen kann über ein Sichtfenster 28, das in der oberen Wand des oberen Gehäuses Io gebildet wird. -Die Anordnung kann z.B. dafür verwendet werden, um Temperaturablesungen mit einem optischen Pyrometer vorzunehmen. Ein durch einen Widerstand beheizter Ofen oder andere Vorrichtungen, um WärmeThe upper housing Io consists of an induction furnace 16 with an induction heating coil 18. The heating coil 18 is placed around the refractory wall 2o, which is provided with a radiation liner 22 on the inside. The oven thus has the construction of an induction oven with a coil 18 which generates heat in the piece of food 22 and in turn radiates this heat inwards. A furnace top plate 2h has a hole 26 through which the inside of the furnace can be seen through a viewing window 28 which is formed in the upper wall of the upper housing Io. -The arrangement can for example be used to take temperature readings with an optical pyrometer. A resistance heated oven or other device to generate heat

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zu erzeugen, können ebenso verwendet werden.can also be used.

Eine Gussplatte Jo ist vorgesehen, um die Form 52 relativ zu dem Ofen zu unterstützen. Die Gussplatte ist mit Wasserkühl schlangen 3^;i versehen, um es zu ermöglichen, die Wärme während des Betriebes des Systems abzuziehen. Eine Abschirmung 36 ist von wassergekühlten Kühlschlangen 38 umgeben und geeignet, um die Form 32 angeordnet zu werden, η' chdem die Form herabgesenkt wurde, um Vorrichtungen zu liefern, die die Ri ditung der Wärmeabfuhr von der Form regeln. Die Gussplatte wird von einer Stange 4o getragen, die in einem Zylinder 42 aufgenommen ist, wobei der Kolben wechselweise angetrieben wird, um die Gussplatte mit der Form älmählich nach oben oder nach unten zu bewegen.A casting plate Jo is provided to support the mold 52 relative to the furnace. The cast plate is snake with water cooling 3 ^; i provided to allow heat to be drawn off while the system is operating. A shield 36 is surrounded by water cooled cooling coils 38 and is adapted to be positioned around the mold 32 after the mold has been lowered to provide devices that control the conduction of heat from the mold. The casting plate is carried by a rod 40 which is received in a cylinder 42, the piston being driven alternately in order to gradually move the casting plate with the mold upwards or downwards.

Ein Klappenventil 44 ist vorgesehen, um eine Isolation der Schmelzkammer von der Füllkammer und ein Vakuum oder eine inerte Atmosphäre um den Ofen zu gestatten, während die Formeji übergeführt werden. Dies liefert eine bessere Wirksamkeit des Betriebes, indem die Notwendigkeit des Abkühlens des Ofen zwischen den Kreisläufen eliminiert wird.A flap valve 44 is provided to isolate the melting chamber from the filling chamber and a vacuum or a inert atmosphere to allow the furnace while the formeji are being transferred. This gives better effectiveness operation by eliminating the need to cool the furnace between cycles.

Fig. 2 zeigt eine Form 32, die auf einer Gussplatte 30 getragen wird, wobei diese Form eine Schalenform aufweist, die durch Aufbauen von Lagen geschmolzenen Materials um eine auszufüllende Form gebildet wird. Die Giesshohlräume 46 sind in der Form gekennzeichnet, und diese Hohlräume sind mit dem Oberteil der Form durch Durchgänge 48 verbunden. Es soll bemerkt werden, dass die Hohlräume 46 sich direkt bis zur oberen Oberfläche 5o der Gussplatte 3o erstrecken, wodurch die Erstarrung des Metalls, das in die Form gegossen wird, an dem Boden der Form beginnt. Entsprechend dem Stand der Technik wird das Abführen der Wärme in dieser Richtung fortgeführt und hat die Ausbildung säuienartiger Kornstrukturen in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche 5o zum Ergebnis.2 shows a mold 32 carried on a cast plate 30 This shape has a cup shape that is created by building up layers of molten material around a fillable Shape is formed. The casting cavities 46 are marked in the shape, and these cavities are marked with the The top of the mold is connected by passages 48. It should be noted that the cavities 46 extend right up to the top Surface 5o of the cast plate 3o extend, whereby the Solidification of the metal that is poured into the mold begins at the bottom of the mold. According to the state of the art the dissipation of heat is continued in this direction and has the formation of acidic grain structures in one Direction perpendicular to the surface 5o to the result.

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Der obere Teil der Form 32 bildet eine ebene, zentrisch angeordnete überfläche 52, die von nach oben stehenden Wänden 5^zi umgeben ist. Diese Kombination weist eine sehüssel- oder tellerartige Form auf, die entsprechend dimensioniert ist, um den Schmelztiegel 56 aufzunehmen.The upper part of the mold 32 forms a flat, centrally arranged surface 52 which is surrounded by upwardly projecting walls 5 ^z i. This combination has a bowl-like or plate-like shape that is dimensioned accordingly to accommodate the crucible 56.

Der Schmelztiegel 56 bildet einen flachen Boden 58, der geeignet ist, mit der Oberfläche 52 der Schmelzform in Eingriff zu kommen. Ein Austritt 6o wird durch die Grundwand des Schmelztiegels ausgebildet, wodurch das geschmolzene Metall durch den Boden des Sehmelztiegels gegossen werden kann. Der Schmelztiegel nimmt eine feste Schale 62 einer Metallegierung auf, die gegossen werden soll, wodurch Teile erhalten werden entsprechend der Form, die durch die Kohlräume der Form h6 gebildet werden.The crucible 56 defines a flat bottom 58 suitable for engaging the surface 52 of the melt mold. An exit 6o is formed through the base wall of the crucible whereby the molten metal can be poured through the bottom of the crucible. The crucible accommodates a solid shell 62 of a metal alloy to be cast, thereby obtaining parts corresponding to the shape formed by the cavities of the shape h6 .

In der Anordnung von Fig. 2 ist der Schmelztiegel 56 zuerst auf der Gegenseite des unteren Teils der Spule 18 angeordnet. Wenn volle Energie auf die Spule aufgebracht wird, wird der Schmelztiegel auf eine Temperatür gebracht, die ausreicht, um das Metall zu schmelzen. Die Plattform 3o wird dann angehoben, um die Schmelzform 32 in djs beheizte Zone zu bringen, wodurch die Schmelzform auf Temperatiir gebracht wird. Dieses zusätzliche Heizen dient dazu, die Schmelztemperatur zu erhöhen oder zumindest zu halten, während die Schmelztemperatur stabilisiert wird, um das Giessen vorzubereiten.In the arrangement of FIG. 2, the crucible 56 is first arranged on the opposite side of the lower part of the coil 18. When full energy is applied to the coil, the crucible is brought to a temperature sufficient to to melt the metal. The platform 3o is then raised, to bring the melt mold 32 into djs heated zone, whereby the enamel mold is brought to temperature. This additional heating serves to increase the melting temperature or at least to keep it during the melting temperature is stabilized in preparation for pouring.

Um eine alternative Betriebsmethode zu liefern, werden die Ofeninduktionsspulen 18 in eine obere Sektion 6k und eine untere Sektion 66 geteilt. Mit der Anordming von Schmelztiegel 56 und Schmelzform 32, wie in Fig. 3 gezeigt, wird volle Energie auf den oberen Teil 54 aufgebracht, um das Metall in dem Schmelztiegel 56 zu schmelzen. Gegen Ende des Schmelzvorganges wird die Energie auf beide Teile 6k und 66 aufgebracht. Diese Anordnung erlaubt ein Vorheizen der Form, wäh- To provide an alternative method of operation, the furnace induction coils 18 are divided into an upper section 6k and a lower section 66. With the crucible 56 and mold 32 in place as shown in FIG. 3, full energy is applied to the top 54 to melt the metal in the crucible 56. Towards the end of the melting process, the energy is applied to both parts 6k and 66. This arrangement allows the mold to be preheated while-

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rend, das Metall in geschmolzenem Zustand bleibt.rend, the metal remains in a molten state.

Wie gezeigt, verhindert der Eingriff zwischen den entsprechenden flachen Oberflächen des Schmelztiegels und der JForm wirkungsvoll ein Durchtreten des geschmolzenen Metalls durch die Öffnung 60, wodurch der Schmelz- und Vorheizvorgang vollendet werden kann, ohne dass Metall in die Form eintritt. Hierfür dient eine einfache und wirkungsvolle Methode, Es gibt jedoch auch andere Abdichtmethoden.As shown, the engagement between the corresponding flat surfaces of the crucible and the J-shape prevents engagement effectively allows the molten metal to pass through the opening 60, whereby the melting and preheating process can be completed without metal entering the mold. A simple and effective method is used for this, but there are also other sealing methods.

Wenn die Form auf ein geeignetes Niveau vorgeheizt ist, wird die Schmelztiegel-Schrägstellkonstruktion betätigt. Die Schrägstellkonstruktion besteht aus einem drehbar befestigten Arm 68, der an einem Betätigungsstab Jo befestigt ist, wobei letzterer von der Aussenseite des oberen Gehäuses Io aus betätigt werden kann. Durch Ziehen des Stabes 70 kommt das. Ende des Armes 68 in Eingriff mit dem Schmelztiegel 7o, wobei der Schmelztiegel schräggestellt wird, wie in Fig. 3 dargestellt. Wenn dieses Schrägstellen erfolgt, fliesst das geschmolzene Metall durch die Öffnung 60 in den Hohlraum der Form 46. DieWhen the mold is preheated to a suitable level, the crucible tilt structure is actuated. The tilting structure consists of a rotatably attached arm 68 which is attached to an actuating rod Jo , the latter being actuatable from the outside of the upper housing Io. By pulling the rod 70, the end of the arm 68 comes into engagement with the crucible 7o, the crucible being tilted, as shown in FIG. When this tilting occurs, the molten metal flows through the opening 60 into the cavity of the mold 46. The

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tellerartig geformte Anordnung wird/die nach oben stehenden Wände ^h des geschmolzenen Metalls vorgesehen. Ein Leitblech 72 kann auf der Oberseite der Form angebracht werden, um als Spritzplatte zu dienen, wobei es auch das Innere des Ofens zum oberen Teil des Gehäuses hin isoliert, besonders mit der Form 32 in ihrer unteren, in Fig. 2 gezeigten Position. Das Leitblech kann aus flexiblem Material sein, um ein Anheben oder Absenken der Form zu erleichtern.plate-like shaped arrangement is /, the upstanding walls ^ h of the molten metal are provided. A baffle 72 can be placed on top of the mold to serve as a splash plate, and it also isolates the interior of the oven from the top of the housing, particularly with the mold 32 in its lower position shown in FIG. The baffle can be made of flexible material to facilitate raising or lowering of the mold.

Die dargestellten Konstruktionen sind vollständig geeignet, um ausgerichtetes Ex-starren entsprechend dem Stand der Technik zu erreichen. Die Gussplatte 3o ist zum Ableiten der Wärme vom Boden der Giessform vorgesehen, und die Induktionsschlange dient der Erhaltung der Form in einem aufgewärmten Zustand, um ein seitliches Ableiten der Wärme zu verhindern. Wenn die erste Erstarrung stattfindet, kann die Platte 3o stückweiseThe constructions shown are fully suitable for aligned Ex-rigid according to the state of the art reach. The casting plate 3o is provided for dissipating the heat from the bottom of the casting mold, and the induction coil serves to maintain the shape in a warmed-up state in order to prevent the heat from being dissipated to the side. If the first solidification takes place, the plate can 3o piece by piece

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abgesenkt werden, wodurch die Giessform stückweise aus dem Einfluss der Ofenschlange gezogen wird. Das Ableiten der Wärme kann weiter durch den Einfluss des wassergekühlten Schildes 36 ^beschleunigt werden, welches mit einbezogen wird, wenn die Form abgesenkt wird.be lowered, whereby the mold is pulled piece by piece from the influence of the furnace snake. The dissipation of heat can be further accelerated by the influence of the water-cooled shield 36 ^, which is included when the mold is lowered.

Beim Vorbereiten der Giessformen, die in der Praxis der Erfindung verwendet werden, ist es wichtig", eine sehr ebene Oberfläche in dem Gebiet 52 vorzusehen, und dies kann am einfachsten erreicht werden, indem Metallscheiben in Wachsformen verwendet werden, um die Giessforniwand darzustellen. Auf diese Weise ist die Wachsform um die Scheibe herum ausgebildet, wodurch die Scheibe sich in dem Gebiet des Schmelzgefäßes befindet. Die Oberfläche der Giessform, die über der Metallscheibe ausgebildet ist, hat die gewünschte ebene Fläche, um zu dem ebenen Boden des Schmelztiegels zu passen.In preparing the molds to be used in the practice of the invention, it is important "to be very flat." Providing surface in the area 52, and this can be easiest can be achieved by using metal disks in wax molds to represent the Giessforniwand. To this Thus, the wax shape is formed around the disk, whereby the disk is in the area of the melting vessel. The surface of the mold, which is formed over the metal disc, has the desired flat surface in order to to fit the level bottom of the crucible.

In einem typischen Verfahren, in dem Rohlinge für Schaufeln und Flügel aus einer Legierung auf Nickelbasis PWA-1422 hergestellt werden, einer Legierung, die von Pratt und Wittney hergestellt wird, werden 9»07 kg einer Metallcharge in den Schmelztiegel eingebracht. Der Schmelztiegel wurde für ungefähr 45 Minuten aufgeheizt, um eine Temperatur von 1600⁰ C und das Schmelzen der Charge zu erreichen. Ein Zweizonen-Induktionsofen mit einem inneren Durchmesser von 35,56 cm mit einer Leistung von 5o kw wurde verwendet. Während auf. die Ofenspulen volle Energie verwendet wurde, erhöhte man die Metalltemperatur und die Form wurde auf Temperatur gebracht. Nach dem Schrägstellen des Schmelztiegels floss das Metall durch eine Öffnung mit einem Durchmesser von 1,8 cm, die in dem Boden des Schmelztiegels gebildet wurde, und es folgte die geregelte Erstarrung. Die Gesamtzeit für dieses Verfahren beträgt etwa drei Stunden.In a typical process of making blanks for blades and vanes from a nickel-based alloy PWA-1422, an alloy made by Pratt and Wittney, 9.07 kg of a metal charge is placed in the crucible. The crucible was heated for about 45 minutes in order to reach a temperature of 1600 ^° C. and the melting of the batch. A two-zone induction furnace with an inner diameter of 35.56 cm with an output of 50 kW was used. While on. When full power was used on the furnace coils, the metal temperature was raised and the mold was brought to temperature. After tilting the crucible, the metal flowed through an opening with a diameter of 1.8 cm formed in the bottom of the crucible, and the controlled solidification followed. The total time for this procedure is approximately three hours.

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- Io- Io

In der Praxis der Erfindung benötigt eine Ofenkammer unge-In the practice of the invention, an oven chamber requires little

. ausfähr 1/3 des üblichen Volumens eines/gerichteten Erstarrungsofens. Dies verringert die Anfangskosten des Ofens, Hochfrequenzenergieversorgung dafür, Pumpen, Regeleinrichtungen usw., und die Wartungskosten werden ebenfalls beachtlich gesenkt Es wurde gefunden, dass die Icohlinge vollkommen zufriedenstellend vom Standpunkt der Kornstruktur und der physikalischen Eigenschaften waren.. about 1/3 of the usual volume of a / directional solidification furnace. This reduces the initial cost of the furnace, high frequency power supply therefor, pumps, control devices, etc., and the maintenance costs are also reduced considerably The icobots have been found to be perfectly satisfactory from the standpoint of grain structure and physical properties.

Das Schmelz- und Giessverfahren entsprechend der Erfindung ist vorteilhaft, da das statische Schmelzen geringere Reaktionsprodukte zum Ergebnis hat, während die Nichtmetalle, die gebildet werden, dio Möglichkeit haben, an die Oberfläche der Schmelze zu steigen. Da die Methode ein Rühren des Bodens einschliesst, werden weniger !Nichtmetalle in die Giessöffnung eingebracht. Das Verfahren erlaubt die Verwendung eines sauberen Schmelztiegels bei jeder Schmelze, welches ebenso die Verschmutzung der Giessteile verringert. Das Verfahren ist auch gut geeignet für die Automation im Hinblick auf seine Einfachheit, und da das Verfahren selbst einer Kreislaufkontrolle Vorschub leistet.The melting and casting process according to the invention is advantageous because static melting has fewer reaction products as a result, while the non-metals that are formed have the opportunity to surface the melt to rise. Since the method involves stirring the soil, fewer! Non-metals are in the Pouring opening introduced. The method allows a clean crucible to be used with every melt which also reduces the contamination of the cast parts. The process is also well suited for automation in In terms of its simplicity, and because the process itself promotes circulatory control.

Verschiedene Veränderungen und Abänderungen von dem oben beschriebenen System, das die Merkmale der Erfindung aufweist, können gemacht werden, ohne sich von dem Geist der Erfindung, der in den folgenden Ansprüchen definiert ist, zu entfernen.Various changes and modifications to the system described above which incorporates the features of the invention, can be made without departing from the spirit of the invention which is defined in the following claims to remove.

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Claims

1. Device for producing blanks, characterized in that that molten metal is placed in a preheated mold and the metal is aligned by the Dissipating heat from the bottom of the mold solidifies that the mold has a flat top surface that a The crucible has a flat base that is supported by the surface, with the metal in the Crucible for melting the metal while the crucible is carried by the surface, that there is an opening in the bottom of the crucible, that the connection of the flat top surface and the flat base surface is normally a through fHeating the metal through this opening prevents at least one passage is formed in the mold, .which is in contact with the surface of the mold, to form a passage of the molten metal into the mold; and that there are devices for tilting the crucible, thereby releasing the molten metal is poured through the opening of the crucible onto the top surface for passage into the mold.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the mold is provided with upstanding side walls that surround the flat surface, around the pick up molten metal on the flat surface.

3. Apparatus according to claim I _5, characterized in that a furnace for receiving the casting mold and a crucible connected thereto is provided, that the furnace contains heating devices in order to melt the metal in the melt.

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Melt the crucible and preheat the mold.

4. Apparatus according to claim 3 _5, characterized in that the heating devices consist of a first and a second heating device, the first heating device serving to melt the metal and the second heating device to preheat the mold.

5. Apparatus according to claim h, characterized in that the heating devices have an induction coil which are divided into an upper and a lower part, that the crucible is located in the upper coil part and devices are present to the upper coil part independently of the lower To operate the coil part for melting the metal in the crucible, and that devices are present / to then operate the lower coil part for preheating the mold while the metal in the crucible is kept in a molten state.

6. The device according to claim 3, characterized in that a carrier for the form of devices for Moving the carrier up and down, devices for adjusting the carrier to a lower position, to place the crucible in the furnace with the melt of the metal in the crucible, and devices, to then actuate the carrier to raise the mold and crucible in the oven to remove the Preheating the mold consists of keeping the metal in the molten state.

7. The device according to claim 3, characterized in that there are devices for tilting the crucible which consist of a rod that extends through the

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Wall of the furnace extends into engagement with the crucible.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that there is a housing around the furnace and that a rod extends outwardly from the housing to actuate the rod.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that devices are present to create a vacuum in the housing, whereby the metal under vacuum conditions melted and poured.

10. The device according to claim 3, characterized in that the furnace is an induction furnace which has heating devices consisting of induction coils, and in that the Furnace has an inner lining in which the heat is generated by the induction coils, and that the melting and preheating is done by radiation from this lining.

11. Process for the production of blanks, in which molten metal is introduced into a preheated mold,

the end-
the metal thereafter / directionally cools by removing heat from the bottom of the mold, characterized in that the method consists of the following steps: introducing the metal into a crucible, placing the crucible on top of the mold, placing the crucible and the mold in a furnace, heating the crucible to melt the metal therein, heating the mold to preheat the mold, introducing the metal from the crucible into the mold, and cooling the metal in the mold in a directed manner.

12. The method according to claim 11, characterized in that the crucible has a flat bottom, and that

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the mold has a flat surface that the crucible is supported by the mold by the Bottom is placed on the surface so that the crucible hits an opening in the bottom in order to This allows the molten metal to be drained and that the mold has a passage in communication with the surface possesses to bring the molten metal into the form that the connection of the soil with the surface normally prevents the molten metal from passing through the opening in the bottom, and the tilting of the crucible after the completion of the melting of the molten metal from the Bringing the melting pot into the mold.

13. The method according to claim 12, characterized in that the heating devices in connection with the furnace melt the metal in the crucible and then the Preheat the mold while holding the metal in the molten state.

lh. A method according to claim 13, characterized in that the mold and the crucible are arranged on a movable platform, that the crucible is held in the furnace by the platform in order to melt the metal therein, and that the platform is then raised to the Place the mold and the crucible in the furnace.

15. The method according to claim 13, characterized in that the Seizvorrixchtungen from an independently operated The first and second parts consist of the first part for melting the metal in the crucible and afterwards the second part is used to preheat the mold.

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l6. Method according to claim 11, characterized in that that the oven is an induction oven that preheating and melting by radiant heat in the Crucible and the shape is achieved.

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