JP2000343204A - 水平軸方向回転の方向性凝固装置とその方法 - Google Patents
水平軸方向回転の方向性凝固装置とその方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】水平方向に指向させられている鋳型を使用し、
微細組織を有する方向性凝固の鋳物を製造する方向性凝
固装置とその方法を提供する。 【解決手段】鋳型１０は溶融金属で満たされ、当初、鋳
造加熱炉内１４に置かれる。溶融金属は鋳型の上方に置
かれた注入カップ１０ｅからカップ湯道を通り鋳型を満
たす。該カップ湯道は鋳型中で、結晶セレクト流路１０
ｃの近傍に位置する。溶融金属で満たされた鋳型は、初
めに鋳造加熱炉から引き出されるが、それは溶融金属を
注入カップの流路の鋳型中で凝固させるためである。溶
融金属の凝固において合金元素の偏析を減らすために、
鋳型がその水平方向の軸線を中心に回転させられるが、
その間に、鋳型は引き出される。鋳型がその後回転させ
られるとき溶融金属が鋳型から注入カップをへて流出す
るのを阻止するため、溶融金属の最初の凝固が鋳型中の
注入カップのエントリ部でなされる。
微細組織を有する方向性凝固の鋳物を製造する方向性凝
固装置とその方法を提供する。 【解決手段】鋳型１０は溶融金属で満たされ、当初、鋳
造加熱炉内１４に置かれる。溶融金属は鋳型の上方に置
かれた注入カップ１０ｅからカップ湯道を通り鋳型を満
たす。該カップ湯道は鋳型中で、結晶セレクト流路１０
ｃの近傍に位置する。溶融金属で満たされた鋳型は、初
めに鋳造加熱炉から引き出されるが、それは溶融金属を
注入カップの流路の鋳型中で凝固させるためである。溶
融金属の凝固において合金元素の偏析を減らすために、
鋳型がその水平方向の軸線を中心に回転させられるが、
その間に、鋳型は引き出される。鋳型がその後回転させ
られるとき溶融金属が鋳型から注入カップをへて流出す
るのを阻止するため、溶融金属の最初の凝固が鋳型中の
注入カップのエントリ部でなされる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は溶融金属の水平方
向の方向性凝固装置とその方法に関わる。
向の方向性凝固装置とその方法に関わる。
【０００２】
【従来の技術】水平に配置された冷却プレート上に、セ
ラミック鋳型を垂直に設置した溶融金属の方向性凝固法
はインベストメント鋳造技術としてよく知られている。
この技術は、柱状グレーン（柱状結晶）あるいは単結晶
から成るガスタービンエンジンブレードや羽根等の部品
を鋳造することに使用されている。
ラミック鋳型を垂直に設置した溶融金属の方向性凝固法
はインベストメント鋳造技術としてよく知られている。
この技術は、柱状グレーン（柱状結晶）あるいは単結晶
から成るガスタービンエンジンブレードや羽根等の部品
を鋳造することに使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、冷却プレート
の上に垂直に配置された鋳型は、溶融金属で満たされ、
直立型の鋳造加熱炉中に置かれる。そして、溶融金属の
一方向性熱除去を果たすために、冷却プレートは鋳造加
熱炉から垂直方向に引き出される。これは、鋳型中で、
カラム型すなわち単結晶鋳造微細組織を生成させるため
である。条件として、鋳型に結晶セレクタ流路（例えば
ピグテール、ｐｉｇｔａｉｌ）が設けられている必要が
ある。
の上に垂直に配置された鋳型は、溶融金属で満たされ、
直立型の鋳造加熱炉中に置かれる。そして、溶融金属の
一方向性熱除去を果たすために、冷却プレートは鋳造加
熱炉から垂直方向に引き出される。これは、鋳型中で、
カラム型すなわち単結晶鋳造微細組織を生成させるため
である。条件として、鋳型に結晶セレクタ流路（例えば
ピグテール、ｐｉｇｔａｉｌ）が設けられている必要が
ある。
【０００４】この発明の目的は、方向性凝固装置とその
方法を提供することにある。一般的に、水平方向に指向
させられている鋳型を使用し、そして、偏析を減少さ
せ、また鋳型からの溶融金属の損失を回避させる方法で
鋳型を加熱炉から引き出し、微細組織を有する方向性凝
固の鋳物を達成するにある。
方法を提供することにある。一般的に、水平方向に指向
させられている鋳型を使用し、そして、偏析を減少さ
せ、また鋳型からの溶融金属の損失を回避させる方法で
鋳型を加熱炉から引き出し、微細組織を有する方向性凝
固の鋳物を達成するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、概して水平方向に相対移動させられる
ところの溶融金属が満たされる鋳型と鋳型用加熱炉とか
ら成り、前記鋳型の近傍に設けられた注入カップから溶
融金属が前記鋳型に導入され、概して水平方向に指向さ
れた鋳型軸線を中心に前記鋳型が回転させられ、前記鋳
型は前記加熱炉に対し相対移動させられることを特徴と
する。
に、この発明は、概して水平方向に相対移動させられる
ところの溶融金属が満たされる鋳型と鋳型用加熱炉とか
ら成り、前記鋳型の近傍に設けられた注入カップから溶
融金属が前記鋳型に導入され、概して水平方向に指向さ
れた鋳型軸線を中心に前記鋳型が回転させられ、前記鋳
型は前記加熱炉に対し相対移動させられることを特徴と
する。
【０００６】
【発明の実施の形態】この発明は、溶融金属の方向性凝
固の具体的方法と装置を提供するにあり、加熱炉中に、
最初に、一般的に、水平に方向づけられて配置された鋳
型を使用する。鋳型は溶融金属で満たされるが、溶融金
属は鋳型の上部に設けた溶融金属の注入カップから導か
れ、注入カップの流路は前記鋳型の所定位置に連絡して
いる。まず注入カップの流路が鋳型に連絡している場所
で溶融金属を凝固させるために、溶融金属によって満た
された鋳型は鋳造加熱炉から引き出される。鋳型がその
水平方向の軸線を中心に回転させられる間に、溶融金属
によって満たされた鋳型は加熱炉から引き出される。こ
れは、凝固に際し溶融金属の合金元素が偏析するのを減
少させるためである。注入カップエントリにおける溶融
金属の最初の凝固は、鋳型がその後回転させられると
き、溶融金属が注入カップから流れ出るのを阻止する。
固の具体的方法と装置を提供するにあり、加熱炉中に、
最初に、一般的に、水平に方向づけられて配置された鋳
型を使用する。鋳型は溶融金属で満たされるが、溶融金
属は鋳型の上部に設けた溶融金属の注入カップから導か
れ、注入カップの流路は前記鋳型の所定位置に連絡して
いる。まず注入カップの流路が鋳型に連絡している場所
で溶融金属を凝固させるために、溶融金属によって満た
された鋳型は鋳造加熱炉から引き出される。鋳型がその
水平方向の軸線を中心に回転させられる間に、溶融金属
によって満たされた鋳型は加熱炉から引き出される。こ
れは、凝固に際し溶融金属の合金元素が偏析するのを減
少させるためである。注入カップエントリにおける溶融
金属の最初の凝固は、鋳型がその後回転させられると
き、溶融金属が注入カップから流れ出るのを阻止する。
【０００７】
【実施例】上述の、そしてその他の目的と、この発明の
利点は詳細な説明に関連した次の図画からいっそう容易
に外見上明白になるであろう。
利点は詳細な説明に関連した次の図画からいっそう容易
に外見上明白になるであろう。
【０００８】図１と図２には、この発明の溶融金属の方
向性凝固のための方法と装置の具体的説明が示されてい
る。一般的に水平方向に指向されている耐火性の鋳型１
０は、初めに、金属冷却プレート１２に接して置かれ、
かつ鋳造加熱炉１４中に配置されている。概して、水平
方向とは、鋳型１０がその長手方向に鋳型軸線Ｍを有す
ることを意味し、鋳型軸線Ｍは水平方向の平面あるいは
水平に近い平面内にあり、該鋳型軸線Ｍは少し傾けられ
ることができ、例えば、水平線から最高４５度程度傾斜
させることができる。鋳型１０は従来のセラミックイン
ベストメントのシェル鋳型で構成することができる。模
型パターンを消滅剤（例えば蝋）に繰り返して浸漬し、
セラミックスラリを付着し、更に、余分のスラリを除去
し、そしてスラリで覆われたパターンにセラミックスタ
ッコ粒子状物質で化粧しっくいを塗り、パターン上に望
ましい鋳型肉厚のシェル鋳型を形成する。パターンは、
熱あるいはその他の方法により、融解、溶解され、取り
去られセラミックシェル鋳型が置き残される。また、鋳
型は高温で加熱され鋳造に耐えうる適当な鋳型強度が形
成される。
向性凝固のための方法と装置の具体的説明が示されてい
る。一般的に水平方向に指向されている耐火性の鋳型１
０は、初めに、金属冷却プレート１２に接して置かれ、
かつ鋳造加熱炉１４中に配置されている。概して、水平
方向とは、鋳型１０がその長手方向に鋳型軸線Ｍを有す
ることを意味し、鋳型軸線Ｍは水平方向の平面あるいは
水平に近い平面内にあり、該鋳型軸線Ｍは少し傾けられ
ることができ、例えば、水平線から最高４５度程度傾斜
させることができる。鋳型１０は従来のセラミックイン
ベストメントのシェル鋳型で構成することができる。模
型パターンを消滅剤（例えば蝋）に繰り返して浸漬し、
セラミックスラリを付着し、更に、余分のスラリを除去
し、そしてスラリで覆われたパターンにセラミックスタ
ッコ粒子状物質で化粧しっくいを塗り、パターン上に望
ましい鋳型肉厚のシェル鋳型を形成する。パターンは、
熱あるいはその他の方法により、融解、溶解され、取り
去られセラミックシェル鋳型が置き残される。また、鋳
型は高温で加熱され鋳造に耐えうる適当な鋳型強度が形
成される。
【０００９】セラミックシェル鋳型１０は製品を形成す
る鋳型空洞１０ａ、結晶スタータ空洞１０ｂとグレーン
すなわち金属結晶の、結晶セレクタ流路１０ｃとから構
成される。該結晶セレクタ流路１０ｃは結晶スタータ空
洞１０ｂを鋳型空洞１０ａに連絡している。これは、結
晶スタータ空洞１０ｂからひとつの金属結晶を選択し、
鋳型空洞１０ａ中に伝達し、単結晶鋳物を鋳型空洞１０
ａ中に形成するためである。変更例として、柱状の結晶
鋳物を形成するために、結晶セレクト流路１０ｃは省略
できる。これによって結晶スタータ空洞１０ｂが鋳型空
洞１０ａに直接連絡される。
る鋳型空洞１０ａ、結晶スタータ空洞１０ｂとグレーン
すなわち金属結晶の、結晶セレクタ流路１０ｃとから構
成される。該結晶セレクタ流路１０ｃは結晶スタータ空
洞１０ｂを鋳型空洞１０ａに連絡している。これは、結
晶スタータ空洞１０ｂからひとつの金属結晶を選択し、
鋳型空洞１０ａ中に伝達し、単結晶鋳物を鋳型空洞１０
ａ中に形成するためである。変更例として、柱状の結晶
鋳物を形成するために、結晶セレクト流路１０ｃは省略
できる。これによって結晶スタータ空洞１０ｂが鋳型空
洞１０ａに直接連絡される。
【００１０】シェル鋳型１０は、一体としてあるいは付
加されて形成された注入カップ１０ｅを有し、該注入カ
ップ１０ｅは鋳型空洞１０ａに連絡される。注入カップ
１０ｅは溶融金属を鋳型１０に導入するためのもので、
これにより溶融金属で鋳型空洞１０ａ、結晶スタータ空
洞１０ｂと流路１０ｃを充満する。注入カップ１０ｅは
拡大口を持つトップカップ１０ｐを有し、このトップカ
ップ１０ｐは、るつぼ、つまり溶融金属容器２０から溶
融金属を受け取るものである。該注入カップ１０ｅは細
長い注入口湯道流路１０ｎを有し、それは鋳型空洞１０
ａに好ましくは、連絡し、次なる流路１０ｃ（あるい
は、柱状の結晶鋳物のための空洞１０ｂ）に連絡する。
あるいはまた、製造される鋳物製品の形状に応じて変形
させられた鋳型空洞１０ａなどにおいては、湯道流路１
０ｎは鋳型内部の他の位置に連絡させることができる。
注入カップ１０ｅは、溶解金属の容器２０から溶融金属
を受け取るためシェル鋳型１０の上方の領域で鋳造加熱
炉１４の外側に延びて位置している。変更例として、も
し溶融金属が注入口１０ｅに加熱炉１４の中で供給する
ことができるなら、注入カップ１０ｅは加熱炉１４内に
おいて鋳型１０の上部に設けることができる。
加されて形成された注入カップ１０ｅを有し、該注入カ
ップ１０ｅは鋳型空洞１０ａに連絡される。注入カップ
１０ｅは溶融金属を鋳型１０に導入するためのもので、
これにより溶融金属で鋳型空洞１０ａ、結晶スタータ空
洞１０ｂと流路１０ｃを充満する。注入カップ１０ｅは
拡大口を持つトップカップ１０ｐを有し、このトップカ
ップ１０ｐは、るつぼ、つまり溶融金属容器２０から溶
融金属を受け取るものである。該注入カップ１０ｅは細
長い注入口湯道流路１０ｎを有し、それは鋳型空洞１０
ａに好ましくは、連絡し、次なる流路１０ｃ（あるい
は、柱状の結晶鋳物のための空洞１０ｂ）に連絡する。
あるいはまた、製造される鋳物製品の形状に応じて変形
させられた鋳型空洞１０ａなどにおいては、湯道流路１
０ｎは鋳型内部の他の位置に連絡させることができる。
注入カップ１０ｅは、溶解金属の容器２０から溶融金属
を受け取るためシェル鋳型１０の上方の領域で鋳造加熱
炉１４の外側に延びて位置している。変更例として、も
し溶融金属が注入口１０ｅに加熱炉１４の中で供給する
ことができるなら、注入カップ１０ｅは加熱炉１４内に
おいて鋳型１０の上部に設けることができる。
【００１１】シェル鋳型１０はつば１０ｆを有し、冷却
プレート１２上に、締金具（図示しない）によって締付
けられる。冷却プレート１２は水冷式に銅材で構成する
ことができ、それは図示するように垂直に設けられる。
該冷却プレート１２はラム１６に接続している。該ラム
１６は水平方向（軸方向）に動かされ、そして同じく３
６０度その長手方向の水平な軸線Ａの周りを回転させら
れる。その動力は、直線方向と回転方向に、適当なコン
ビネーションで、流体や、電気、他のアクチュエータな
どで、１７ａと１７ｂとで概略的に図示したように構成
される。例えば、ロータリーアクチュエータがラム１６
のその直線方向そして回転方向のの動きを達成するため
に線形のスライドアクチュエータの上に設けられること
ができる。変形例として、前記冷却プレートと鋳型が回
転させられる間に、その加熱炉が適宜のアクチュエータ
によって水平に動かされる構成も可能である。
プレート１２上に、締金具（図示しない）によって締付
けられる。冷却プレート１２は水冷式に銅材で構成する
ことができ、それは図示するように垂直に設けられる。
該冷却プレート１２はラム１６に接続している。該ラム
１６は水平方向（軸方向）に動かされ、そして同じく３
６０度その長手方向の水平な軸線Ａの周りを回転させら
れる。その動力は、直線方向と回転方向に、適当なコン
ビネーションで、流体や、電気、他のアクチュエータな
どで、１７ａと１７ｂとで概略的に図示したように構成
される。例えば、ロータリーアクチュエータがラム１６
のその直線方向そして回転方向のの動きを達成するため
に線形のスライドアクチュエータの上に設けられること
ができる。変形例として、前記冷却プレートと鋳型が回
転させられる間に、その加熱炉が適宜のアクチュエータ
によって水平に動かされる構成も可能である。
【００１２】鋳造加熱炉１４は内部に管状の黒鉛サセプ
タ１４ａを有し、該サセプタ１４ａは、加熱炉１４に配
置された誘導コイル２２のエネルギによって加熱され
る。加熱炉１４は、サセプタ１４ａを取り巻いている耐
火性のバレル１４ｂを有し、また加熱炉１４の終端を仕
切るためにエンドクロージャ１４ｃを有している。輪状
の熱バッフル１４ｄ が加熱炉１４の他の端部に配置さ
れる。この他の端部は、鋳型１０中の溶融金属の温度勾
配を強めるためのラム１６の軸の動きによって鋳型１０
が冷却プレート１２の上に引き寄せられるところでもあ
る。
タ１４ａを有し、該サセプタ１４ａは、加熱炉１４に配
置された誘導コイル２２のエネルギによって加熱され
る。加熱炉１４は、サセプタ１４ａを取り巻いている耐
火性のバレル１４ｂを有し、また加熱炉１４の終端を仕
切るためにエンドクロージャ１４ｃを有している。輪状
の熱バッフル１４ｄ が加熱炉１４の他の端部に配置さ
れる。この他の端部は、鋳型１０中の溶融金属の温度勾
配を強めるためのラム１６の軸の動きによって鋳型１０
が冷却プレート１２の上に引き寄せられるところでもあ
る。
【００１３】図１に示すように、注入カップ１０ｅから
の溶融金属は、冷却プレート１２の上に水平方向に位置
づけられた鋳型１０で方向性凝固が充分になされる。こ
の発明のよれば、溶融金属が満たされた鋳型１０は溶融
金属の凝固を達成するためにラム１６の軸方向の動きに
よって、まず鋳型回転なしで、水平に加熱炉１４から熱
バッフル１４ｄを通過して次第に引き出される。この溶
融金属の凝固は、結晶スタータ空洞１０ｂで（柱状結晶
鋳造のために）あるいは、結晶セレクト流路１０ｃで
（単結晶鋳造のために）、そして鋳型中の注入カップ流
路１０ｎおいてなされる。その後、ラム軸線Ａ方向に鋳
型の残余の引抜の間に、溶融金属によって満たされた鋳
型１０は、図２に矢印で示すように３６０度ほぼ水平方
向の同軸の鋳型軸線Ｍの周りを回転させられ、凝固する
溶融金属の合金元素の偏析が減少させられる。空洞１０
ｂあるいは流路１０ｃそして湯の流路１０ｎのエントリ
位置においての溶融金属が最初に凝固する事により、鋳
型１０の中から注入カップ１０ｅを経て鋳型回転運動の
間に溶融金属が不意図的に流れ出るのを阻止する。この
ようなラムの直線と回転の同時の動きは以下のように構
成することで可能である。つまり、溶融金属が満たされ
た鋳型１０のサイドフランジ１０ｓを貫通して長手方向
に伸びる一対の平行なロッド３０で鋳型１０を支えるこ
とによってである。該ロッド３０の一端は冷却プレート
１２に設けられ、あるいは、ラムの上の他のプレートに
適当な締め具手段によって設けられる。そして他の一端
はエンドプレート１３に適宜の締め具で設けられる。プ
レート１２、１３は、回転運動のためにベアリングやブ
ッシング３４上に配置される。該ベアリングやブッシン
グ３４は、ラム１６で直線方向に動かされるキャリッジ
３５状に設けられ、該ラム１６は適宜のアクチュエータ
３６によって駆動される。エンドクロージャ１４ｃはロ
ッド３０を受け入れる開口を有している。キャリッジ３
５は複数の車輪３５ａを有し、それは支持フロアＦ上を
移動する。
の溶融金属は、冷却プレート１２の上に水平方向に位置
づけられた鋳型１０で方向性凝固が充分になされる。こ
の発明のよれば、溶融金属が満たされた鋳型１０は溶融
金属の凝固を達成するためにラム１６の軸方向の動きに
よって、まず鋳型回転なしで、水平に加熱炉１４から熱
バッフル１４ｄを通過して次第に引き出される。この溶
融金属の凝固は、結晶スタータ空洞１０ｂで（柱状結晶
鋳造のために）あるいは、結晶セレクト流路１０ｃで
（単結晶鋳造のために）、そして鋳型中の注入カップ流
路１０ｎおいてなされる。その後、ラム軸線Ａ方向に鋳
型の残余の引抜の間に、溶融金属によって満たされた鋳
型１０は、図２に矢印で示すように３６０度ほぼ水平方
向の同軸の鋳型軸線Ｍの周りを回転させられ、凝固する
溶融金属の合金元素の偏析が減少させられる。空洞１０
ｂあるいは流路１０ｃそして湯の流路１０ｎのエントリ
位置においての溶融金属が最初に凝固する事により、鋳
型１０の中から注入カップ１０ｅを経て鋳型回転運動の
間に溶融金属が不意図的に流れ出るのを阻止する。この
ようなラムの直線と回転の同時の動きは以下のように構
成することで可能である。つまり、溶融金属が満たされ
た鋳型１０のサイドフランジ１０ｓを貫通して長手方向
に伸びる一対の平行なロッド３０で鋳型１０を支えるこ
とによってである。該ロッド３０の一端は冷却プレート
１２に設けられ、あるいは、ラムの上の他のプレートに
適当な締め具手段によって設けられる。そして他の一端
はエンドプレート１３に適宜の締め具で設けられる。プ
レート１２、１３は、回転運動のためにベアリングやブ
ッシング３４上に配置される。該ベアリングやブッシン
グ３４は、ラム１６で直線方向に動かされるキャリッジ
３５状に設けられ、該ラム１６は適宜のアクチュエータ
３６によって駆動される。エンドクロージャ１４ｃはロ
ッド３０を受け入れる開口を有している。キャリッジ３
５は複数の車輪３５ａを有し、それは支持フロアＦ上を
移動する。
【００１４】溶融金属が満たされた鋳型１０は加熱炉１
４から軸方向に引き出され、そして、鋳型空洞１０ａで
の溶融金属が凝固するまで回転させられる。これは、望
ましい柱状結晶や単結晶微視組織を生成するためになさ
れる。引抜率と回転数は、鋳型１０中で単一方向に溶融
金属を凝固させる間において偏析を減らすように、適宜
に選択される。鋳型１０は、鋳型が垂直に設けられたイ
ンベストメント鋳造のために使ったより鋳型肉厚が薄い
鋳型壁で造ることができる。それは、メタル長・高さ
（ｍｅｔａｌｌｏｓｔａｔｉｃ ｈｅａｄ）を削減、つ
まり、溶融金属が充填された鋳型１０の水平面圧力を削
減できるからである。例えば、産業的なガスタービンエ
ンジン翼板のためのインベストメント鋳物鋳型は、鋳造
のために垂直に指向させられるとき高さ４フィートであ
り得る。それの側部が水平に指向させられるときは、し
かし高さただ１フィートだけである。鋳鉄が鋳造の間に
鋳型に対し溶解したメタル圧（ｍｅｔａｌｌｏｓｔａｔ
ｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）の圧力を減少できるからであ
る。
４から軸方向に引き出され、そして、鋳型空洞１０ａで
の溶融金属が凝固するまで回転させられる。これは、望
ましい柱状結晶や単結晶微視組織を生成するためになさ
れる。引抜率と回転数は、鋳型１０中で単一方向に溶融
金属を凝固させる間において偏析を減らすように、適宜
に選択される。鋳型１０は、鋳型が垂直に設けられたイ
ンベストメント鋳造のために使ったより鋳型肉厚が薄い
鋳型壁で造ることができる。それは、メタル長・高さ
（ｍｅｔａｌｌｏｓｔａｔｉｃ ｈｅａｄ）を削減、つ
まり、溶融金属が充填された鋳型１０の水平面圧力を削
減できるからである。例えば、産業的なガスタービンエ
ンジン翼板のためのインベストメント鋳物鋳型は、鋳造
のために垂直に指向させられるとき高さ４フィートであ
り得る。それの側部が水平に指向させられるときは、し
かし高さただ１フィートだけである。鋳鉄が鋳造の間に
鋳型に対し溶解したメタル圧（ｍｅｔａｌｌｏｓｔａｔ
ｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）の圧力を減少できるからであ
る。
【００１５】この発明は、特定の具体例に関して説明さ
れたもので、この実施例に限定されるものではなく、ク
レームに述べたように、この発明の精神と範囲から逸脱
することなく変更、改変が可能であることは言うまでも
ない。
れたもので、この実施例に限定されるものではなく、ク
レームに述べたように、この発明の精神と範囲から逸脱
することなく変更、改変が可能であることは言うまでも
ない。
【００１６】
【発明の効果】このように、この発明によれば、水平方
向に指向させられている鋳型を使用し、そして、偏析を
減少させ、また鋳型からの溶融金属の損失を回避させる
方法で鋳型を加熱炉から引き出し、微細組織を有する方
向性凝固の鋳物を達成することができる方法性凝固装置
とその方法を実現することができる。
向に指向させられている鋳型を使用し、そして、偏析を
減少させ、また鋳型からの溶融金属の損失を回避させる
方法で鋳型を加熱炉から引き出し、微細組織を有する方
向性凝固の鋳物を達成することができる方法性凝固装置
とその方法を実現することができる。
【図１】この発明の方向性凝固の装置を示す概要図か
つ、部分断面図である。
つ、部分断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿う概要の断面図で、鋳型の
回転運動を示す図である。
回転運動を示す図である。
１０ 鋳型 １０ａ 鋳型空洞 １０ｂ 結晶スタータ空洞 １０ｃ 結晶セレクタ流路 １０ｅ 注入カップ １２ 冷却プレート １３ エンドプレート １４ 加熱炉 １６ ラム
Claims (11)
- 【請求項１】 概して水平方向に相対移動させられると
ころの溶融金属が満たされる鋳型と鋳型用加熱炉とから
成り、前記鋳型の近傍に設けられた注入カップから溶融
金属が前記鋳型に導入され、概して水平方向に指向され
た鋳型軸線を中心に前記鋳型が回転させられ、前記鋳型
は前記加熱炉に対し相対移動させられることを特徴とす
る溶融金属の方向性凝固方法。 - 【請求項２】 溶融金属で満たされる鋳型は、加熱炉の
中で冷却プレートに接して置かれ、鋳型の上部に置かれ
た溶融金属注入用の開口部を有した注入カップに連絡し
ていることを特徴とする特許請求の範囲の請求項１に記
載の溶融金属の方向性凝固方法。 - 【請求項３】 注入カップは溶融金属が鋳型に流れ込む
ように加熱炉の内部又は外部に延設されていることを特
徴とする特許請求の範囲の請求項２に記載の溶融金属の
方向性凝固方法。 - 【請求項４】 鋳型は水平方向に伸びる前記加熱炉に対
して相対的に移動するが、該鋳型は最大４５度まで方向
付けられることを特徴とする特許請求の範囲の請求項１
に記載の溶融金属の方向性凝固方法。 - 【請求項５】 鋳造加熱炉中に位置させた概して水平に
方向づけられた鋳型と、該鋳型に設けられた溶融金属を
受け入れる鋳型空洞と、該鋳型空洞に連絡する注入カッ
プエントリと、前記鋳型を前記加熱炉に対して相対的に
直線移動させる第一のアクチュエータと、前記鋳型を回
転させる第二のアクチュエータを設けたことを特徴とす
る溶融金属の方向性凝固装置。 - 【請求項６】 鋳型が冷却プレートに面して設けられ、
該冷却プレートは鋳造加熱炉の外に設けられてラムに接
続されていることを特徴とする特許請求の範囲の請求項
５に記載の溶融金属の方向性凝固装置。 - 【請求項７】 鋳型が水平線に対して最大４５度まで変
位させて設けられたことを特徴とする特許請求の範囲の
請求項５に記載の溶融金属の方向性凝固装置。 - 【請求項８】 鋳型は上部に注入カップを有しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲の請求項５に記載の溶融
金属の方向性凝固装置。 - 【請求項９】 加熱炉中に位置させた鋳型に溶融金属を
導入する注入カップは鋳造加熱炉の外部に設けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲の請求項８に記載の
溶融金属の方向性凝固装置。 - 【請求項１０】 注入カップのエントリは結晶スタータ
空洞と鋳型空洞の間で、結晶セレクタ流路の近傍に位置
されたことを特徴とする特許請求の範囲の請求項５に記
載の溶融金属の方向性凝固装置。 - 【請求項１１】 注入カップエントリは結晶スタータ空
洞の近傍に位置していることを特徴とする特許請求の範
囲の請求項５に記載の溶融金属の方向性凝固装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/301,229 US6263951B1 (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Horizontal rotating directional solidification |
| US09/301229 | 1999-04-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000343204A true JP2000343204A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=23162500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000125705A Pending JP2000343204A (ja) | 1999-04-28 | 2000-04-26 | 水平軸方向回転の方向性凝固装置とその方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6263951B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000343204A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1859879A1 (en) * | 2005-03-15 | 2007-11-28 | The Japan Steel Works, Ltd. | Method of casting and casting apparatus |
| US7712511B2 (en) | 2005-03-15 | 2010-05-11 | The Japan Steel Works, Ltd. | Casting method and casting apparatus |
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|---|---|---|---|---|
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| CN105328170B (zh) * | 2015-11-10 | 2018-10-02 | 西安建筑科技大学 | 一种加压凝固镁合金的方法 |
| CN112974732B (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-30 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种采用固溶态柱状晶结合选晶制备单晶高温合金的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB8712743D0 (en) | 1987-05-30 | 1987-07-01 | Ae Plc | Casting method |
| BR9107065A (pt) | 1990-11-05 | 1993-09-28 | Comalco Alu | Fundicao de objetos de metal |
| JP2900594B2 (ja) | 1990-11-21 | 1999-06-02 | 日本鋼管株式会社 | 水平連続鋳造の引抜き制御方法 |
| US5390723A (en) | 1992-03-09 | 1995-02-21 | Mohla; Prem P. | Method of treating casting metals |
| DE4318252A1 (de) | 1993-06-02 | 1994-12-08 | Friedhelm Prof Dr Ing Kahn | Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Bauteilen |
| US5622218A (en) | 1995-05-15 | 1997-04-22 | Hylsa S.A. De C.V. | Method and apparatus for continuous casting of steel materials |
| US5605186A (en) | 1995-07-10 | 1997-02-25 | Institut De La Technologie Du Magnesium (Itm) | Die-casting of metals with dispersion of solid particles in resulting castings |
| US5931214A (en) | 1997-08-07 | 1999-08-03 | Howmet Research Corporation | Mold heating vacuum casting furnace |
-
1999
- 1999-04-28 US US09/301,229 patent/US6263951B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-26 JP JP2000125705A patent/JP2000343204A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1859879A1 (en) * | 2005-03-15 | 2007-11-28 | The Japan Steel Works, Ltd. | Method of casting and casting apparatus |
| EP1859879A4 (en) * | 2005-03-15 | 2009-03-04 | Japan Steel Works Ltd | METHOD OF CASTING AND CASTING DEVICE |
| US7712511B2 (en) | 2005-03-15 | 2010-05-11 | The Japan Steel Works, Ltd. | Casting method and casting apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6263951B1 (en) | 2001-07-24 |
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