JP4516012B2 - 鋳造用セラミックコア及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、限定するものではないが、セラミックコア構造体を用いて行なう、中空の単結晶超合金エアフォイルの鋳造において、鋳造された単結晶エアフォイルの一部領域に、異質粒再結晶(例えば、等軸粒)の形態をもつ内部鋳造欠陥が観察されたことから考え出されたものである。単結晶の鋳造エアフォイルで観察される局部的鋳造欠陥の位置は、セラミックコアの特定部分と関連性がある。これは、おそらく、コアの製造過程及びコアの形状によって内部応力が発生し、モールド内で凝固するときにエアフォイルに応力が作用することによるものと思われる。
本発明について、単結晶エアフォイルの鋳造に関して詳細に説明するが、それに限定されるものではなく、1又は複数の領域での鋳造欠陥を低減又は解消するために、中空の金属製品の鋳造に用いられることができる。本発明は、限定するものでなく例示としての図1に示される焼成セラミックコア(10)を用いて、中空の単結晶ニッケル基超合金エアフォイルの鋳造に基づくものである。焼成セラミックコア(10)は、エアフォイル形状部(12)を含んでおり、該エアフォイル形状部(12)は、前縁部(14)、後縁部(16)及び先端部(18)を有している。エアフォイル形状部(12)は、コアプリント部(22)を有する基部(20)と一体に形成される。
Claims (29)
- 金属物品の鋳造に用いられるセラミックコアであって、ポケット部を有しており、該ポケット部は、それがなければ金属物品に局部的鋳造欠陥を発生させることになるコア領域の近傍に形成され、前記コアにポケット部を被覆するカバーを有している、セラミックコア。
- ポケット部は空である請求項1のコア。
- ポケット部は、その中に充填材料が含まれている請求項1のコア。
- カバーは、セラミックカバーであり、該セラミックカバーの外面は、ポケット部を形成する前のコア領域の外面と一致する請求項1のコア。
- セラミックカバーは、セラミック接着剤によってコアに接着されている請求項4のコア。
- セラミックカバーは、コアと同じ又は異なるセラミック材料である請求項4のコア。
- カバーは、セラミックのスキン、層、被覆物又は型成形物であり、ポケット部を被覆する請求項1のコア。
- スキン、層、被覆物又は型成形物は、コアと一体である請求項7のコア。
- カバーは、ポケット部を覆うように予め成形されたセラミックカバーであり、コアに接合される請求項1のコア。
- ポケット部は、コア領域の肉厚部の少なくとも一部分に形成される請求項1のコア。
- ポケット部は、コア領域の肉厚部の少なくとも一部分に形成され、底壁と側壁を有する凹部である請求項1のコア。
- 前記領域は、エアフォイルの内壁を規定し、内部冷却通路と境を成す複数の細長い開口を含み、前記ポケット部は、前記領域の一対の細長い開口の間にある請求項1のコア。
- ポケット部は、細長い開口の長さの一部に沿って形成される請求項12のコア。
- 中空物品の鋳造に用いられるセラミックコアを製造する方法であって、ポケット部を有するセラミックコアを形成することを含んでおり、前記ポケット部は、それがなければエアフォイルに局部的鋳造欠陥を発生させることになるコア領域の近傍に形成し、前記ポケット部を被覆することを含んでいる、方法。
- ポケット部は、セラミック材料をコアから取り除くことによって形成される請求項14の方法。
- ポケット部は、コア成形用ダイキャビティの中でコアに形成される請求項14の方法。
- カバーは、それに一体のコアに成形される請求項14の方法。
- ポケット部の中に充填材料を装填する工程をさらに含んでいる請求項14の方法。
- ポケット部を形成する前のコア領域の外面と一致する外面を有するカバーを作製し、ポケット部を被覆するために、前記カバーをコアに取り付けることを含んでいる請求項14の方法。
- ポケット部を被覆するために、セラミックのスキン、層、被覆物又は型成形物をコアに形成することにより、ポケット部を被覆することを含んでいる請求項14の方法。
- ポケット部を覆うように予め成形されたセラミックカバーを、コアに接合することによりポケット部を被覆することを含んでいる請求項14の方法。
- ポケット部は、コア領域の肉厚部の少なくとも一部分に形成される請求項14の方法。
- ポケット部は、コア領域の肉厚部の少なくとも一部分に形成され、底壁と側壁を有する凹部である請求項14の方法。
- カバーが接合されるためのリップをポケット部の周囲に形成することを含んでいる請求項23の方法。
- コア領域は、エアフォイルの内壁を規定するために、内部冷却通路と境を成す複数の細長い開口を含むように形成され、前記ポケット部は、前記領域の一対の細長い開口の間に形成される請求項14の方法。
- ポケット部は、細長い開口の長さの一部に沿うように形成される請求項25の方法。
- 金属物品を鋳造する方法であって、請求項1乃至3の何れかのセラミックコアを耐火モールドの中に配置し、モールドのコアの周りに溶融金属材料を導入し、溶融金属材料をモールドの中で凝固させることを含んでいる、方法。
- 溶融金属の一部は、ポケット部の中へ侵入し、ポケット部の中で凝固する請求項27の方法。
- 単結晶超合金エアフォイルを鋳造する方法であって、請求項1乃至3の何れかのセラミックコアを耐火モールドの中に配置し、モールドのコアの周りに溶融超合金を導入し、モールドの中で単結晶が伝播するように超合金を凝固させることを含んでいる、方法。
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