JPH01202337A - イットリア含有アルミナ基中子 - Google Patents
イットリア含有アルミナ基中子Info
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- JPH01202337A JPH01202337A JP63136607A JP13660788A JPH01202337A JP H01202337 A JPH01202337 A JP H01202337A JP 63136607 A JP63136607 A JP 63136607A JP 13660788 A JP13660788 A JP 13660788A JP H01202337 A JPH01202337 A JP H01202337A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
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- B22C1/04—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives for protection of the casting, e.g. against decarbonisation
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
Landscapes
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、金属のインベストメント鋳造に係わり、とく
にこのような鋳造に使用するセラミック中子に関する。
にこのような鋳造に使用するセラミック中子に関する。
発明の背景
単結晶及び多結晶方向性凝固インベストメント鋳造技術
の双方を使用するタービンブレードの鋳造においては、
セラミック中子が使用される。タービンブレードを適切
に空気冷却するのに複雑な内部通路が必要とされ、これ
を有するタービンブレードを形成するために、超合金が
セラミック中子の周囲にて鋳造される。そして鋳造物が
固化した後に、セラミック中子を高温腐蝕性水溶液を使
用して鋳造物を化学的に溶解し、このことによりブレー
ド中に空気冷却通路を形成している。
の双方を使用するタービンブレードの鋳造においては、
セラミック中子が使用される。タービンブレードを適切
に空気冷却するのに複雑な内部通路が必要とされ、これ
を有するタービンブレードを形成するために、超合金が
セラミック中子の周囲にて鋳造される。そして鋳造物が
固化した後に、セラミック中子を高温腐蝕性水溶液を使
用して鋳造物を化学的に溶解し、このことによりブレー
ド中に空気冷却通路を形成している。
タービンブレードを形成する超合金の鋳造物中で使用さ
れるセラミック中子は、鋳造される特定の超合金のいか
なる活性合金成分に対しても化学的に不活性でなければ
ならない。またセラミック中子は、鋳造物に損傷を与え
ることなく、所定時間内に鋳造物から溶解されるもので
なければならない。さらに加えてセラミック中子は、十
分な寸法安定性を有して、固化の過程中に溶融超合金に
よって包囲された時にその形状を維持できるものでなけ
ればならない。しかし、中子の強度を、鋳造物の高温割
れ又は再結晶が鋳造物の固化及び冷却中に生じる程度に
高くすべきではない。
れるセラミック中子は、鋳造される特定の超合金のいか
なる活性合金成分に対しても化学的に不活性でなければ
ならない。またセラミック中子は、鋳造物に損傷を与え
ることなく、所定時間内に鋳造物から溶解されるもので
なければならない。さらに加えてセラミック中子は、十
分な寸法安定性を有して、固化の過程中に溶融超合金に
よって包囲された時にその形状を維持できるものでなけ
ればならない。しかし、中子の強度を、鋳造物の高温割
れ又は再結晶が鋳造物の固化及び冷却中に生じる程度に
高くすべきではない。
セラミック中子の別の好適な特性には、焼結中の収縮が
少ないこと、多孔度が鋳造物の固化過程で中子の破壊性
をもたすのに十分な程度であり、高温割れ及び／又は超
合金の再結晶に対する可能性を減少させることである。
少ないこと、多孔度が鋳造物の固化過程で中子の破壊性
をもたすのに十分な程度であり、高温割れ及び／又は超
合金の再結晶に対する可能性を減少させることである。
カスタービンエンジンの効率をより高くするために、エ
ンジンの操作温度を高めなければならないことはよく知
られている。しかし、これら高い操作温度に耐えうる有
効な高温材料を考慮すると、ガスタービンエンジンの操
作温度の上昇には限度がある。
ンジンの操作温度を高めなければならないことはよく知
られている。しかし、これら高い操作温度に耐えうる有
効な高温材料を考慮すると、ガスタービンエンジンの操
作温度の上昇には限度がある。
近時、高い融点の超合金が開発され、これらの多くは従
来の溶融シリカ中子に対して活性である。
来の溶融シリカ中子に対して活性である。
これら超合金は、通常的１４８０℃〜１６００℃の範囲
の温度で鋳造される。これらの超合金では、操作温度を
高くすることができ、従ってガスタービンエンジン中で
高い効率を達成することができる。一方従来のシリカ基
セラミック中子はこれら材料が鋳造される高温に耐える
ことができない。
の温度で鋳造される。これらの超合金では、操作温度を
高くすることができ、従ってガスタービンエンジン中で
高い効率を達成することができる。一方従来のシリカ基
セラミック中子はこれら材料が鋳造される高温に耐える
ことができない。
特に代表的な従来の溶融シリカ、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３
） 、及びアルミナ基中子は、約１４８０℃を超える
温度の鋳造では、寸法的な安定性を維持することができ
ない。鋳造成分に対する気圏工学の厳格な許容誤差要求
に適合するために、中子はこのような鋳造温度で寸法的
な安定性を維持しなければならない。したがって、従来
の溶融シリカやアルミナ基中子は、約１４８０℃を超え
る温度で気圏構成要素の鋳造物に対して適切ではない。
） 、及びアルミナ基中子は、約１４８０℃を超える
温度の鋳造では、寸法的な安定性を維持することができ
ない。鋳造成分に対する気圏工学の厳格な許容誤差要求
に適合するために、中子はこのような鋳造温度で寸法的
な安定性を維持しなければならない。したがって、従来
の溶融シリカやアルミナ基中子は、約１４８０℃を超え
る温度で気圏構成要素の鋳造物に対して適切ではない。
従来のイツトリア（Ｙ２Ｏ３）中子は、鋳造温度が高く
ても寸法的な安定性を維持する。しかし、イツトリアは
、極端に高価であり、イツトリア中子を大型製品に使用
することは不経済である。さらにイツトリア中子は、標
準的な腐蝕性溶液を使用してもその溶解性が比較的悪い
。
ても寸法的な安定性を維持する。しかし、イツトリアは
、極端に高価であり、イツトリア中子を大型製品に使用
することは不経済である。さらにイツトリア中子は、標
準的な腐蝕性溶液を使用してもその溶解性が比較的悪い
。
イツトリアとアルミナの混合物で形成された中子材料も
公知である。しかし、３Ｙ２０３・５Ａｌ２Ｏ３ （イ
ツトリア アルミナ ガーネットまたはＹＡＧ）のよう
な単一相中子は、多分比較的多量のイツトリアの存在に
よると思われるが、標準的な腐蝕性の溶液を使用すると
その溶解性が比較的悪い。
公知である。しかし、３Ｙ２０３・５Ａｌ２Ｏ３ （イ
ツトリア アルミナ ガーネットまたはＹＡＧ）のよう
な単一相中子は、多分比較的多量のイツトリアの存在に
よると思われるが、標準的な腐蝕性の溶液を使用すると
その溶解性が比較的悪い。
したがって、溶解性が良好で、１４８０℃を超える鋳造
温度での寸法的安定性を維持できるセラミック中子が要
求されている。またこのようなセラミック中子は、原則
的に比較的安価な原材料で形成されて、その材料で形成
された中子を大型製品中で使用しても経済的であるもの
が望ましい。
温度での寸法的安定性を維持できるセラミック中子が要
求されている。またこのようなセラミック中子は、原則
的に比較的安価な原材料で形成されて、その材料で形成
された中子を大型製品中で使用しても経済的であるもの
が望ましい。
以上のことから、本発明の目的は、鋳造物中に使用され
るセラミック中子の溶解性が優れ、また１４８０℃を超
える鋳造温度での寸法的な安定性を維持できるセラミッ
ク中子を提供すことにある。
るセラミック中子の溶解性が優れ、また１４８０℃を超
える鋳造温度での寸法的な安定性を維持できるセラミッ
ク中子を提供すことにある。
本発明の別の目的は、比較的安価な原材料で形成されて
、その材料で形成された中子を大型製品中で使用しても
経済的であるセラミック中子を提供することにある。
、その材料で形成された中子を大型製品中で使用しても
経済的であるセラミック中子を提供することにある。
更に本発明の目的は、鋳造過程で高い融点の超合金の活
性合金成分に対して化学的な不活性を維持するセラミッ
ク中子を提供することにある。
性合金成分に対して化学的な不活性を維持するセラミッ
ク中子を提供することにある。
更に本発明の目的は、急速に焼結でき、焼結中における
収縮が最少であるセラミック中子を提供することにある
。
収縮が最少であるセラミック中子を提供することにある
。
さらに別の本発明の目的及び利点は、以下の説明中に一
部載せられており、その一部はその説明から自明である
か、または発明の実施により学ぶことができる。
部載せられており、その一部はその説明から自明である
か、または発明の実施により学ぶことができる。
発明の概要
先の目的を達成するために、本発明によれば、ここに具
体的及び広範囲に記載したように、本発明の金属のイン
ベストメント鋳造に使用される＋１ セラミック中子の組成￥、焼結前に、基本的に約８０〜
８６重量％のセラミック埋め金材と、約１４〜２０重量
％のバインダー材とを含有する。
体的及び広範囲に記載したように、本発明の金属のイン
ベストメント鋳造に使用される＋１ セラミック中子の組成￥、焼結前に、基本的に約８０〜
８６重量％のセラミック埋め金材と、約１４〜２０重量
％のバインダー材とを含有する。
セラミック埋め金材は、基本的に約６６〜９５重量％の
Ａｌ２Ｏ３粒子と、約１〜２０重量％のＹ２Ｏ３粒子と
、約１〜５重量％の粒子成長抑制材と、残部炭素含有飛
散埋め金材とを含有する。
Ａｌ２Ｏ３粒子と、約１〜２０重量％のＹ２Ｏ３粒子と
、約１〜５重量％の粒子成長抑制材と、残部炭素含有飛
散埋め金材とを含有する。
焼結後に、セラミック中子の顕微鏡組織は、実質的に未
反応のＡｌ１ ｏ３粒子が存在し、この粒子がＡｌ２Ｏ
３粒子の表面上に３Ｙ２０３・５Ａｉ２０３からなる多
結晶組成を有していることを特徴とする。
反応のＡｌ１ ｏ３粒子が存在し、この粒子がＡｌ２Ｏ
３粒子の表面上に３Ｙ２０３・５Ａｉ２０３からなる多
結晶組成を有していることを特徴とする。
好ましくは、粒子成長抑制材は、ＭｇＯ粉末で、炭素含
有飛散埋め金材は、炭素含有粉末であるのがよい。バイ
ンダー材は、好ましくは、基礎ワックス、強化ワックス
、抗偏析材、及び分散材を含む熱可塑性ワックス基バイ
ンダー系であるのがよい。 好ましくは、セラミック埋
め金材は、基本的に約８５重量％のＡｌ２Ｏ３粒子と、
約７重量％のＹ２Ｏ３粒子と、約２重量％の粒子成長抑
制材と、残部炭素含有飛散埋め金材と、平均粒径が約０
．７５〜３ミクロンのＡｌ２Ｏ３粒子からなる少なくと
も約１重量％の埋め金材とから成る。
有飛散埋め金材は、炭素含有粉末であるのがよい。バイ
ンダー材は、好ましくは、基礎ワックス、強化ワックス
、抗偏析材、及び分散材を含む熱可塑性ワックス基バイ
ンダー系であるのがよい。 好ましくは、セラミック埋
め金材は、基本的に約８５重量％のＡｌ２Ｏ３粒子と、
約７重量％のＹ２Ｏ３粒子と、約２重量％の粒子成長抑
制材と、残部炭素含有飛散埋め金材と、平均粒径が約０
．７５〜３ミクロンのＡｌ２Ｏ３粒子からなる少なくと
も約１重量％の埋め金材とから成る。
好適な具体例の説明
以下本発明の具体例について詳細に説明する。
この実施例は、添附図面に示されている。本発明の金属
のインベストメント鋳造に使用されるセラ灼 ミック中子は、焼結前に、基本的に゛殺′８０〜８６重
量％のセラミック埋め金材と、約１４〜２０重量％のバ
インダーとを含有する。セラミック埋め金材は、基本的
に約６６〜９５重量％のＡｌ２Ｏ３粒子と、約１〜２０
重量％のＹ２Ｏ３粒子と、約１〜５重量％の粒子成長抑
制材と、残部炭素含有飛散埋め金材とを含有する。焼結
に続いて、セラミック中子の顕微鏡組織は、実質的に未
反応のＡｌ２Ｏ３粒子が存在し、この粒子がＡｌ２Ｏ３
粒子の表面上に３Ｙ２０３・５Ａｌ２Ｏ３からなる多結
晶組成を有している。
のインベストメント鋳造に使用されるセラ灼 ミック中子は、焼結前に、基本的に゛殺′８０〜８６重
量％のセラミック埋め金材と、約１４〜２０重量％のバ
インダーとを含有する。セラミック埋め金材は、基本的
に約６６〜９５重量％のＡｌ２Ｏ３粒子と、約１〜２０
重量％のＹ２Ｏ３粒子と、約１〜５重量％の粒子成長抑
制材と、残部炭素含有飛散埋め金材とを含有する。焼結
に続いて、セラミック中子の顕微鏡組織は、実質的に未
反応のＡｌ２Ｏ３粒子が存在し、この粒子がＡｌ２Ｏ３
粒子の表面上に３Ｙ２０３・５Ａｌ２Ｏ３からなる多結
晶組成を有している。
セラミック埋め金材は、所望量のＡｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３
、粒子成長抑制材、及び飛散埋め金材粉末を通常の粉末
混合技術を使用して混合することにより得られる。好ま
しくは、セラミック埋め金材は、基本的に約８５重量％
のＡｌ２Ｏ３粒子と、約７重量％のＹ２Ｏ３粒子と、約
２重量％の粒子成長抑制材と、残部炭素含有飛散埋め金
材とからなる。粒子成長抑制材は、好ましくは、ＭｇＯ
粉末であるが、Ｃｒ２Ｏ３などの他の材料も使用できる
。ただしこれに限定するものではない。炭素含有飛散埋
め金材は好ましくは炭素含有粉末である。
、粒子成長抑制材、及び飛散埋め金材粉末を通常の粉末
混合技術を使用して混合することにより得られる。好ま
しくは、セラミック埋め金材は、基本的に約８５重量％
のＡｌ２Ｏ３粒子と、約７重量％のＹ２Ｏ３粒子と、約
２重量％の粒子成長抑制材と、残部炭素含有飛散埋め金
材とからなる。粒子成長抑制材は、好ましくは、ＭｇＯ
粉末であるが、Ｃｒ２Ｏ３などの他の材料も使用できる
。ただしこれに限定するものではない。炭素含有飛散埋
め金材は好ましくは炭素含有粉末である。
好ましくは、セラミック埋め金材を形成するのに使用さ
れるＡｌ２Ｏ３粉末は、粗粒子および微細粒子の双方を
含む。この明細書中で、「粗粒子」という用語は、中子
の焼結中に実質的に未反応のままであるのに十分な寸法
を有する粒子を意味する。従って、粗粒子といえる寸法
は、焼結処理温度や時間が変化すると、変化する。セラ
ミック埋め金材を形成するのに使用されるＡｌ２Ｏ３粉
末中の粗粒子と微細粒子と混合は、粗Ａノ２０３粉末に
微細Ａｌ２Ｏ３粉末を混合することにより達成される。
れるＡｌ２Ｏ３粉末は、粗粒子および微細粒子の双方を
含む。この明細書中で、「粗粒子」という用語は、中子
の焼結中に実質的に未反応のままであるのに十分な寸法
を有する粒子を意味する。従って、粗粒子といえる寸法
は、焼結処理温度や時間が変化すると、変化する。セラ
ミック埋め金材を形成するのに使用されるＡｌ２Ｏ３粉
末中の粗粒子と微細粒子と混合は、粗Ａノ２０３粉末に
微細Ａｌ２Ｏ３粉末を混合することにより達成される。
粗ＡＩ！２０３粉末を形成する適切なＡｌ２Ｏ３出発原
料として、ノルトン−３２０７ランダム及びノルトン
３８−９００ ７ランダムがあり（いずれも商品名）、
いずれもマサチューセッツ、ウォルセスターのノルトン
カンパニーから入手することができる。ノルトン−３２
０アルンダムは、一般に粒子径の分布が、 粒子径 パーセント ０〜１０μｍ ８．０重量％ １０〜２０μｍ ２０．０重量％ ２０〜３０μｍ ２５．０重量％ ３０〜４０μｍ ２３．０重量％ ４０〜６０μｍ １７．０重量％ 〉６０μｍ ９．０重量％ ノルトン ３ｇ−９００アランダムは、一般にその粒子
径分布が、 粒子径 パーセント ０〜５μｍ ４３．０重量％ ５〜ｌＯμｍ ３０．０重量％ 〉１０μｍ ２７．０重量％ 実施例によれば、粗Ａノ２０３粉末は、全てノルトン−
３２０から形成されるか、ノルトン−３２０とノルトン
３８−９００との混合物から形成できる。Ａｌ２Ｏ３粉
末が上記粉末の混合物から形成される場合、この混合物
は、１５重量％までのセラミック埋め金材に相当するノ
ルトン３８−９００を含むことができる。
料として、ノルトン−３２０７ランダム及びノルトン
３８−９００ ７ランダムがあり（いずれも商品名）、
いずれもマサチューセッツ、ウォルセスターのノルトン
カンパニーから入手することができる。ノルトン−３２
０アルンダムは、一般に粒子径の分布が、 粒子径 パーセント ０〜１０μｍ ８．０重量％ １０〜２０μｍ ２０．０重量％ ２０〜３０μｍ ２５．０重量％ ３０〜４０μｍ ２３．０重量％ ４０〜６０μｍ １７．０重量％ 〉６０μｍ ９．０重量％ ノルトン ３ｇ−９００アランダムは、一般にその粒子
径分布が、 粒子径 パーセント ０〜５μｍ ４３．０重量％ ５〜ｌＯμｍ ３０．０重量％ 〉１０μｍ ２７．０重量％ 実施例によれば、粗Ａノ２０３粉末は、全てノルトン−
３２０から形成されるか、ノルトン−３２０とノルトン
３８−９００との混合物から形成できる。Ａｌ２Ｏ３粉
末が上記粉末の混合物から形成される場合、この混合物
は、１５重量％までのセラミック埋め金材に相当するノ
ルトン３８−９００を含むことができる。
粗Ａノ２０３粉末の形成に際し、粗Ａｌ２Ｏ３粉末を酸
洗いするのが望ましい。酸洗粗Ａノ２０３粉末を使用す
ると、セラミック埋め金材と、バインダーとの混合物が
使用した金型の全ての部分内に的確に注入され、この混
合物を所望形状に鋳込むことができることがわかった。
洗いするのが望ましい。酸洗粗Ａノ２０３粉末を使用す
ると、セラミック埋め金材と、バインダーとの混合物が
使用した金型の全ての部分内に的確に注入され、この混
合物を所望形状に鋳込むことができることがわかった。
酸洗により、粗Ａノ２０３粒子が最適ｐＨレベルとなり
、鋳造相中で材料の流動性や、ち密性をもたせる。
、鋳造相中で材料の流動性や、ち密性をもたせる。
好ましくは、セラミック埋め金材は、粗Ａｌ２Ｏ３粒子
と微細Ａｉ２ ｏ３粒子との双方を含むのがよい。さら
に好ましくは、少なくとも約１重量％のセラミック埋め
金材は、平均粒子径が約０，７５〜３ミクロンのＡｌ２
Ｏ３粒子からなるのがよい。実施例では、微細Ａｌ２Ｏ
３粒子は、微細粒子からなるＡｌ２Ｏ３出発材料に粗Ａ
、ｌ’２０３粉末を加えることによりセラミック埋め金
材料中に含ませることができる。微細粒子からなる適切
なＡｌ２Ｏ３出発材料には、レイノルド ＲＣ−ＨＰＴ
−ＤＢＭ （商品名）があり、これは、テキサス、マラ
コフのマラコフ インダストリーズから入手することが
できる。レイノルドＲＣ−ＨＰＴ−ＤＢＭは、０．０７
５重量％のＭｇＯを含み、平均粒子径が０．７５ミクロ
ンである。
と微細Ａｉ２ ｏ３粒子との双方を含むのがよい。さら
に好ましくは、少なくとも約１重量％のセラミック埋め
金材は、平均粒子径が約０，７５〜３ミクロンのＡｌ２
Ｏ３粒子からなるのがよい。実施例では、微細Ａｌ２Ｏ
３粒子は、微細粒子からなるＡｌ２Ｏ３出発材料に粗Ａ
、ｌ’２０３粉末を加えることによりセラミック埋め金
材料中に含ませることができる。微細粒子からなる適切
なＡｌ２Ｏ３出発材料には、レイノルド ＲＣ−ＨＰＴ
−ＤＢＭ （商品名）があり、これは、テキサス、マラ
コフのマラコフ インダストリーズから入手することが
できる。レイノルドＲＣ−ＨＰＴ−ＤＢＭは、０．０７
５重量％のＭｇＯを含み、平均粒子径が０．７５ミクロ
ンである。
セラミック埋め金材を用意し、これを適切なバインダー
材と混合する。好ましくは、バインダー材は、比較的低
い融点の熱可塑性ワックス基バインダー系がよい。実施
例では、熱可塑性ワックス基バインダー系は０、約９１
〜９６重量％のワックス系と、約１〜６重量％の抗偏析
材と、約１〜５重量％の分散材とからなる。適切なワッ
クス系は、オケリン １８６５Ｑ （商品名）で、これ
は軟化点がほぼ７７℃、にューヨーク、ハリソンのドゥ
ラ コモディティーズ コーポレーションで入手するこ
とができ）、これに約１０重量％までの強化ワックスが
加えられる。ワックス系に強化ワックスを加えるのは、
生強度の高い鋳放し中子を得るためである。適切な強化
ワックスとして、ストラール アンド ピッチ ４６２
−Ｃがあるにューヨーク、ウェスト バビロンのストラ
ール アンド ピッチ インコーホレイテッドから入手
することができる）。適切な抗偏折材は、エチレンビニ
ルアセテート共重合体、たとえばデュポン エルパック
ス ３１０（商品名）があり、これはプラウエア、ウイ
ルミツトンのイー アイデュポン ド ニユーモラス
コーポレーション から入手することができる。適切な
分散材は、オレイン酸である。
材と混合する。好ましくは、バインダー材は、比較的低
い融点の熱可塑性ワックス基バインダー系がよい。実施
例では、熱可塑性ワックス基バインダー系は０、約９１
〜９６重量％のワックス系と、約１〜６重量％の抗偏析
材と、約１〜５重量％の分散材とからなる。適切なワッ
クス系は、オケリン １８６５Ｑ （商品名）で、これ
は軟化点がほぼ７７℃、にューヨーク、ハリソンのドゥ
ラ コモディティーズ コーポレーションで入手するこ
とができ）、これに約１０重量％までの強化ワックスが
加えられる。ワックス系に強化ワックスを加えるのは、
生強度の高い鋳放し中子を得るためである。適切な強化
ワックスとして、ストラール アンド ピッチ ４６２
−Ｃがあるにューヨーク、ウェスト バビロンのストラ
ール アンド ピッチ インコーホレイテッドから入手
することができる）。適切な抗偏折材は、エチレンビニ
ルアセテート共重合体、たとえばデュポン エルパック
ス ３１０（商品名）があり、これはプラウエア、ウイ
ルミツトンのイー アイデュポン ド ニユーモラス
コーポレーション から入手することができる。適切な
分散材は、オレイン酸である。
本発明よれば、約８０〜８６重量％のセラミック埋め金
材を約１４〜２０重量％のバインダー材と混合して、セ
ラミック／バインダー混合物を形成する。中子のような
特定の形状を有する物質を形成するために、約８０〜１
２５℃の温度にセラミック／バインダー混合物を加熱し
てこの混合物を流動性とする。ついでこの混合物を適切
な金型、たとえばアルミニウム又は鋼から形成されてい
る金型内に注入する。金型内にセラミック／バインダー
混合物を注入するのに使用する圧力は２００〜１５００
ｐｓｉである。金型を室温で冷やし、又は所望する中子
の形状の複雑さに応じて若干加熱する。セラミック／バ
インダーが固化すると、金型が開き、このように形成さ
れた中子が取出される。
材を約１４〜２０重量％のバインダー材と混合して、セ
ラミック／バインダー混合物を形成する。中子のような
特定の形状を有する物質を形成するために、約８０〜１
２５℃の温度にセラミック／バインダー混合物を加熱し
てこの混合物を流動性とする。ついでこの混合物を適切
な金型、たとえばアルミニウム又は鋼から形成されてい
る金型内に注入する。金型内にセラミック／バインダー
混合物を注入するのに使用する圧力は２００〜１５００
ｐｓｉである。金型を室温で冷やし、又は所望する中子
の形状の複雑さに応じて若干加熱する。セラミック／バ
インダーが固化すると、金型が開き、このように形成さ
れた中子が取出される。
続いて、中子を予備加熱処理する。中子の形状の輪郭を
有するセラミックセッター上に中子を置く。セラミック
セッターは、上部半分と下部半分を有し、中子の支持体
として作用する。そして以下の工程中にその形状を保持
できるようにする。
有するセラミックセッター上に中子を置く。セラミック
セッターは、上部半分と下部半分を有し、中子の支持体
として作用する。そして以下の工程中にその形状を保持
できるようにする。
中子をセラミツクセツタの下部半分上に位置させた後、
中子を比較的微細な粒子径のグラファイト粉末バッキン
グ材で被覆する。予備加熱処理中グラファイト粉末バッ
キング材は、毛細管現象により物理的に中子からバイン
ダー材を抜取る作用をする。予後加熱処理の時間及び温
度は、中子の断面の厚さに依存する。適切な予備加熱処
理は、ほぼ２３２℃から２８８℃の範囲の最大温度で６
８時間つづけるのがよい。
中子を比較的微細な粒子径のグラファイト粉末バッキン
グ材で被覆する。予備加熱処理中グラファイト粉末バッ
キング材は、毛細管現象により物理的に中子からバイン
ダー材を抜取る作用をする。予後加熱処理の時間及び温
度は、中子の断面の厚さに依存する。適切な予備加熱処
理は、ほぼ２３２℃から２８８℃の範囲の最大温度で６
８時間つづけるのがよい。
予備加熱処理後、グラファイトバッキング材を中子とセ
ラミックセッターの下部半分から払いのける。つぎに、
セラミックセッターの上部半分を、中子を取囲むセラミ
ックセッターの上部半分に位置させる。続いて、囲まれ
た中子を酸化雰囲気（例えば空気）で焼結して、焼結中
子を形成する。
ラミックセッターの下部半分から払いのける。つぎに、
セラミックセッターの上部半分を、中子を取囲むセラミ
ックセッターの上部半分に位置させる。続いて、囲まれ
た中子を酸化雰囲気（例えば空気）で焼結して、焼結中
子を形成する。
中子は、好ましくは、約り０℃〜１２０℃／時の加熱速
度で焼結温度が約１６００℃〜１７００℃になるまで加
熱して、約４８時間焼結するのがよい。
度で焼結温度が約１６００℃〜１７００℃になるまで加
熱して、約４８時間焼結するのがよい。
焼結中、炭素含有飛散埋め金材は、中子の外にきれいに
燃え出る。その結果、多孔の相互に連通したネットワー
クが焼結中子の中に形成される。
燃え出る。その結果、多孔の相互に連通したネットワー
クが焼結中子の中に形成される。
中子が多孔であることにより、鋳造後の中子の粉砕性及
び溶解性が助成され、合金の再結晶が抑制される。した
がって、中子は、十分多孔性として、所望時間内で標準
高温腐蝕性水溶液を使用することにより鋳造物から溶解
できる中子とすべきである。相互に連通する多孔レベル
は、少なくとも４０体積％、好ましくは約４４〜４９体
積％の範囲であることがこの目的に合うことがわかった
。
び溶解性が助成され、合金の再結晶が抑制される。した
がって、中子は、十分多孔性として、所望時間内で標準
高温腐蝕性水溶液を使用することにより鋳造物から溶解
できる中子とすべきである。相互に連通する多孔レベル
は、少なくとも４０体積％、好ましくは約４４〜４９体
積％の範囲であることがこの目的に合うことがわかった
。
中子内に含まれる微細Ａｌ２Ｏ３粒子は、焼結中に、Ｙ
２Ｏ３粒子と、粒子成長抑制材の粒子との双方に反応し
、かつ化学的に結合する。微細Ａ、ｆｌ’２０３粒子と
Ｙ２Ｏ３粒子は反応して３Ｙ２０３・５Ａｌ２Ｏ３を形
成する。粒子成長抑制材を加えて、粗粒子の成長を隣接
する一微細粒子を犠牲にして抑制することにより、Ａノ
コ０３材、とくに粗Ａノ２０３粒子の粒子成長を制限す
る。粒子成長抑制材がＭｇＯの場合、微細Ａｌ２Ｏ３粒
子のいくつかと、ＭｇＯ粒子とが反応して、ＭｇＡｌ２
Ｏ４を形成する。粗Ａノ２０３粒子は微細Ａｌ２Ｏ３粒
子よりも反応が遅いので焼結中に実質的に未反応のまま
残る。
２Ｏ３粒子と、粒子成長抑制材の粒子との双方に反応し
、かつ化学的に結合する。微細Ａ、ｆｌ’２０３粒子と
Ｙ２Ｏ３粒子は反応して３Ｙ２０３・５Ａｌ２Ｏ３を形
成する。粒子成長抑制材を加えて、粗粒子の成長を隣接
する一微細粒子を犠牲にして抑制することにより、Ａノ
コ０３材、とくに粗Ａノ２０３粒子の粒子成長を制限す
る。粒子成長抑制材がＭｇＯの場合、微細Ａｌ２Ｏ３粒
子のいくつかと、ＭｇＯ粒子とが反応して、ＭｇＡｌ２
Ｏ４を形成する。粗Ａノ２０３粒子は微細Ａｌ２Ｏ３粒
子よりも反応が遅いので焼結中に実質的に未反応のまま
残る。
その結果、焼結に続いて、セラミック中子材の顕微鏡組
織は、実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子が存在し、この
粒子がＡｌ２Ｏ３粒子の表面上に基本的に３Ｙ２０３・
５Ａｌ２Ｏ３からなる多結晶組成を有している。粒子成
長抑制材がＭｇＯの場合、この多結晶組成はさらにＭｇ
Ａｌ２Ｏ４を含んでいる。
織は、実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子が存在し、この
粒子がＡｌ２Ｏ３粒子の表面上に基本的に３Ｙ２０３・
５Ａｌ２Ｏ３からなる多結晶組成を有している。粒子成
長抑制材がＭｇＯの場合、この多結晶組成はさらにＭｇ
Ａｌ２Ｏ４を含んでいる。
したがって、焼結に続いて、セラミック中子材は実質的
に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子と、その粒子の表面上の多結
晶組成を含んでいる。ここで「表面上」という用語は、
実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子の全表面上にある多結
晶組成の連続層、又は実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子
の表面の一部分を覆う多結晶組成の非連続層を含む。
に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子と、その粒子の表面上の多結
晶組成を含んでいる。ここで「表面上」という用語は、
実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子の全表面上にある多結
晶組成の連続層、又は実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子
の表面の一部分を覆う多結晶組成の非連続層を含む。
また「表面上」という用語は、粒子が接触して結晶粒界
を形成している時、及び粒子が接触していない時のいず
れにおいても実質的に未反応Ａｌ２Ｏ３粒子の外部上を
含む。この独特な焼結後における顕微鏡組織は、セラミ
ック埋め金材中に比較的少量のＹ２Ｏ３とＭｇＯのみを
含むもので、中子を焼結温度で比較的短時間保持するこ
とにより得られ、このことにより焼結中子の顕微鏡組織
は単一の化学的結合組成とはならない。
を形成している時、及び粒子が接触していない時のいず
れにおいても実質的に未反応Ａｌ２Ｏ３粒子の外部上を
含む。この独特な焼結後における顕微鏡組織は、セラミ
ック埋め金材中に比較的少量のＹ２Ｏ３とＭｇＯのみを
含むもので、中子を焼結温度で比較的短時間保持するこ
とにより得られ、このことにより焼結中子の顕微鏡組織
は単一の化学的結合組成とはならない。
セラミック埋め金材中に含まれる微細
Ａｌ２Ｏ３粒子は焼結過程で触媒として行動し低い温度
で焼結をなさしめ、かつ基本的に３Ｙ２０３・５Ａｌ２
Ｏ３からなる多結晶組成の形成を促進し、粒子成長抑制
材がＭｇＯの場合、実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子の
表面上にＭｇ０Ａノ２０４の形成を促進すると、考えら
れる。
で焼結をなさしめ、かつ基本的に３Ｙ２０３・５Ａｌ２
Ｏ３からなる多結晶組成の形成を促進し、粒子成長抑制
材がＭｇＯの場合、実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子の
表面上にＭｇ０Ａノ２０４の形成を促進すると、考えら
れる。
趨
また微細ＡＩ！２０３粒子はｍＡｌ２Ｏ３粒子よりも熱
処理過程でより速く反応が進むので実質的に未反応のＡ
ｌ２Ｏ３粒子の表面上にまず形成されると、考えられる
。したがって、粗Ａノ２０３粒子は、焼結中、実質的に
未反応のままである。
処理過程でより速く反応が進むので実質的に未反応のＡ
ｌ２Ｏ３粒子の表面上にまず形成されると、考えられる
。したがって、粗Ａノ２０３粒子は、焼結中、実質的に
未反応のままである。
その結果、焼結中子の基本的な組成は、実質的に未反応
のＡ、ｇ２ｏ３粒子からなり、このＡｌ２Ｏ３粒子の表
面上に基本的に３Ｙ２０３・５ＡＩ！２ｏ３からなる多
結晶組成とを有している。
のＡ、ｇ２ｏ３粒子からなり、このＡｌ２Ｏ３粒子の表
面上に基本的に３Ｙ２０３・５ＡＩ！２ｏ３からなる多
結晶組成とを有している。
粒子成長抑制材がＭｇＯの場合、多結晶組成はさらにＭ
ｇＡｌ２Ｏ４を含む。
ｇＡｌ２Ｏ４を含む。
本発明のセラミック中子の利点は、金型−焼き収縮が低
く、ほぼ１６００℃までの鋳造温度で９の寸法安定性、
及び溶解性が優れていることであり、このことは、実質
的に未反応のＡｌ１ ｏ３粒子の表面上に３Ｙ２０３・
５Ａｌ２Ｏ３から基本的に構成されている多結晶組織が
存在していることによると考えられている。実質的に未
反応のＡｌ２Ｏ３粒子の表面上に３Ｙ２０３ ・５Ａ、
ｉ’２ ｏ３が存在することは、活性金属を含む超合金
を最終的に生成する鋳造中において中子を不活性とする
利点がある。さらにセラミック中子が比較的小量のイツ
トリアを含むので、これを大型製品の中子材料として使
用する場合に経済的である。
く、ほぼ１６００℃までの鋳造温度で９の寸法安定性、
及び溶解性が優れていることであり、このことは、実質
的に未反応のＡｌ１ ｏ３粒子の表面上に３Ｙ２０３・
５Ａｌ２Ｏ３から基本的に構成されている多結晶組織が
存在していることによると考えられている。実質的に未
反応のＡｌ２Ｏ３粒子の表面上に３Ｙ２０３ ・５Ａ、
ｉ’２ ｏ３が存在することは、活性金属を含む超合金
を最終的に生成する鋳造中において中子を不活性とする
利点がある。さらにセラミック中子が比較的小量のイツ
トリアを含むので、これを大型製品の中子材料として使
用する場合に経済的である。
上記の本発明の原理は、特定の実施例にもとづいて以下
説明する。セラミック埋め金材として以下の組成のもの
を準備した 成分 重量％ノルトン
−３２０アランダムアルミナ ７０．２０（酸洗）（
純度 ＞９９．９％） ノルトン３８−９００７ランダムアルミナ ＩＩＪＯ（
酸洗）（純度 ＞９９．９％） レイノルズＲＤ−ＨＰＴ−ＤＭＢアルミナ ３゜
００（平均粒径的０．７５ミクロン） （純度 ＞９９．９％） モリコープ イツトリア ７，０口（純
度 ９９．９９％） （平均粒径的５．０ミクロン） ハルライクスタンダードケミカルＣｏ、 １．９０
ＭＬＷグレードー３２５メツシュマグネシア（純度 ＞
９９．９％） ユニオンカーバイド ６．６０２０
０メツシュＧＰ−１９５ カーボングラファイト つぎに以下の組成の熱可塑性ワックス基バインダー系を
用意した。
説明する。セラミック埋め金材として以下の組成のもの
を準備した 成分 重量％ノルトン
−３２０アランダムアルミナ ７０．２０（酸洗）（
純度 ＞９９．９％） ノルトン３８−９００７ランダムアルミナ ＩＩＪＯ（
酸洗）（純度 ＞９９．９％） レイノルズＲＤ−ＨＰＴ−ＤＭＢアルミナ ３゜
００（平均粒径的０．７５ミクロン） （純度 ＞９９．９％） モリコープ イツトリア ７，０口（純
度 ９９．９９％） （平均粒径的５．０ミクロン） ハルライクスタンダードケミカルＣｏ、 １．９０
ＭＬＷグレードー３２５メツシュマグネシア（純度 ＞
９９．９％） ユニオンカーバイド ６．６０２０
０メツシュＧＰ−１９５ カーボングラファイト つぎに以下の組成の熱可塑性ワックス基バインダー系を
用意した。
成分 重量％オケリン１８
６５０ ８７．６０パラフイン基ワ
ツクス ストラル＆ピッチ４８２−Ｃワックス ５．５５デユ
ポンエルパツクス３１０ ３．１３オレイン酸
３，７２次いで、約８４．６
８重量％のセラミック埋め金材と約１５．３２重量％の
熱可塑性ワックス基バインダー系とを実質的に均一に混
合し、セラミック／バインダー混合物を形成した。セラ
ミック埋め金材と熱可塑性ワックス基礎バインダー系と
をほぼ１１０℃で混合して、セラミック／バインダーを
流動状態とした。セラミック／バインダー混合物をイン
ジェクション成形して、中子を形成し、上記した技術に
よる予備加熱、及び焼結をおこなって、中子を形成した
。
６５０ ８７．６０パラフイン基ワ
ツクス ストラル＆ピッチ４８２−Ｃワックス ５．５５デユ
ポンエルパツクス３１０ ３．１３オレイン酸
３，７２次いで、約８４．６
８重量％のセラミック埋め金材と約１５．３２重量％の
熱可塑性ワックス基バインダー系とを実質的に均一に混
合し、セラミック／バインダー混合物を形成した。セラ
ミック埋め金材と熱可塑性ワックス基礎バインダー系と
をほぼ１１０℃で混合して、セラミック／バインダーを
流動状態とした。セラミック／バインダー混合物をイン
ジェクション成形して、中子を形成し、上記した技術に
よる予備加熱、及び焼結をおこなって、中子を形成した
。
得られた焼結中子は、平滑な中子表面を外側に有してい
た。中子の試験を・おこなったところ、以下の特性を有
していた。
た。中子の試験を・おこなったところ、以下の特性を有
していた。
相互に連通ずる多孔レベル：４４〜４９体積９６；線収
縮（金型−焼き）：１．８％〜２．２％；室温曲げ強度
： ２５００ ｐｓｉ〜５０００ ｐｓｉ ；容積密度
： ２．Ｏｇ／ ｃ ｃ〜２−３ ｇ ／ ｃ ｃ ；
見掛は密度： ３．９５ｇ ／ ｃ ｃ〜４．１０ｇ
／ ｃ ｃ ；１５００℃での熱膨脹： １．１８％；
室温弾性率二４．５ Ｘ １０６ｐｓ１〜５．７５Ｘ
ｔｏ６ｐｓｉこのように形成された中子を、ほぼ１６０
０℃の鋳造温度までで、活性金属を含む超合金の鋳造に
使用した。中子は、鋳造操作中を通して寸法的な安定性
を維持した。また中子の破損は観察されなかった。中子
を圧力容器内で６０時間以内で標準加熱腐蝕性水溶液を
使用して鋳造物から急速に溶解除去した。中子を鋳造物
から溶解した後、鋳造成分の内部通路を調べたところ、
極端に平滑であることがわかった。さらに中子と超合金
との間に反応があることは観察されなかった。
縮（金型−焼き）：１．８％〜２．２％；室温曲げ強度
： ２５００ ｐｓｉ〜５０００ ｐｓｉ ；容積密度
： ２．Ｏｇ／ ｃ ｃ〜２−３ ｇ ／ ｃ ｃ ；
見掛は密度： ３．９５ｇ ／ ｃ ｃ〜４．１０ｇ
／ ｃ ｃ ；１５００℃での熱膨脹： １．１８％；
室温弾性率二４．５ Ｘ １０６ｐｓ１〜５．７５Ｘ
ｔｏ６ｐｓｉこのように形成された中子を、ほぼ１６０
０℃の鋳造温度までで、活性金属を含む超合金の鋳造に
使用した。中子は、鋳造操作中を通して寸法的な安定性
を維持した。また中子の破損は観察されなかった。中子
を圧力容器内で６０時間以内で標準加熱腐蝕性水溶液を
使用して鋳造物から急速に溶解除去した。中子を鋳造物
から溶解した後、鋳造成分の内部通路を調べたところ、
極端に平滑であることがわかった。さらに中子と超合金
との間に反応があることは観察されなかった。
第１図は、実施例で示したセラミック／バインダー混合
物を熱処理することにより形成された中子の顕微鏡組織
の走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）の拡大写真（１０００倍
）である。第１図かられかるように、中子の顕微鏡組織
は、実質的に未反応にＡｌ２Ｏ３粒子が存在し、この粒
子はそのＡｌ２Ｏ３粒子の表面上に３Ｙ２０３・５Ａｌ
２Ｏ３から基本的に構成された多結晶組成を有している
。第１図中大きな粒子の明るい灰色部分は、実質的に未
反応のＡｌ２Ｏ３粒子である。
物を熱処理することにより形成された中子の顕微鏡組織
の走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）の拡大写真（１０００倍
）である。第１図かられかるように、中子の顕微鏡組織
は、実質的に未反応にＡｌ２Ｏ３粒子が存在し、この粒
子はそのＡｌ２Ｏ３粒子の表面上に３Ｙ２０３・５Ａｌ
２Ｏ３から基本的に構成された多結晶組成を有している
。第１図中大きな粒子の明るい灰色部分は、実質的に未
反応のＡｌ２Ｏ３粒子である。
より暗い周囲の領域は、焼結中子中の相互に連通ずる孔
である。実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子の表面上にあ
るよりちいさな白い部分は、基本的に３Ｙ２０３ ・
５Ａ、ｌ’２０３とＭｇＡＡ？２０４７５’らなる。こ
れらの小さな白い部分は、またいくつかの微細Ａｌ２Ｏ
３粒子を含む。この粒子は熱処理工程で反応しなかった
ものである。第１図に見られる多結晶組成は、実質的に
未反応の Ａｌ２Ｏ３粒子の表面の一部を覆う非連続な層を形成す
る。この粒子は粒子が接触して結晶粒界を形成する場合
も含まれる。Ｍ ｇ Ａ 、ｌ’ ２０４、ＡＩ２０３
及び３Ｙ２０３・５Ａｌ２Ｏ３の存在は、Ｘ線回折分析
により確認された。
である。実質的に未反応のＡｌ２Ｏ３粒子の表面上にあ
るよりちいさな白い部分は、基本的に３Ｙ２０３ ・
５Ａ、ｌ’２０３とＭｇＡＡ？２０４７５’らなる。こ
れらの小さな白い部分は、またいくつかの微細Ａｌ２Ｏ
３粒子を含む。この粒子は熱処理工程で反応しなかった
ものである。第１図に見られる多結晶組成は、実質的に
未反応の Ａｌ２Ｏ３粒子の表面の一部を覆う非連続な層を形成す
る。この粒子は粒子が接触して結晶粒界を形成する場合
も含まれる。Ｍ ｇ Ａ 、ｌ’ ２０４、ＡＩ２０３
及び３Ｙ２０３・５Ａｌ２Ｏ３の存在は、Ｘ線回折分析
により確認された。
ＡｌとＹ用にＳＥＭで作られた第１図に示す顕微鏡組織
のＸ線マツプによれば、第１図の大きな部分はＡｔで、
ＡＩとＹは原則的にＡｔの表面に存在している。ＳＥＭ
で形成したＸ線マツプは、酸化物のカチオン元素を検知
することができるので、第１図の大きな粒子はＡノコ０
３であり、そのＡｌ２Ｏ３粒子の表面に基本的に３Ｙ２
０３・５Ａｌ２Ｏ３からなる粒子が構成されていること
がうかがわれる。
のＸ線マツプによれば、第１図の大きな部分はＡｔで、
ＡＩとＹは原則的にＡｔの表面に存在している。ＳＥＭ
で形成したＸ線マツプは、酸化物のカチオン元素を検知
することができるので、第１図の大きな粒子はＡノコ０
３であり、そのＡｌ２Ｏ３粒子の表面に基本的に３Ｙ２
０３・５Ａｌ２Ｏ３からなる粒子が構成されていること
がうかがわれる。
本発明は、好適な実施例により説明した。本発明は、こ
れに限定されるものではない。
れに限定されるものではない。
第１図は、本発明のセラミック物品の一例を示す顕微鏡
組織の拡大写真である。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 手続補正書（方式） ％式％ １９事件の表示 特願昭６３−１３６６０７号 ２、発明の名称 イツトリア含有アルミナ基中子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ホーメット・コーポレーション ４、代理人 住所 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号６、補正の
対象 明細書（図面の簡単な説明のＩＩ） 、図面（第１図
）７、補正の内容 （１）明細書第２７頁第６行目ないし第７行目に於て、
［第１図は、本発明のセラミック物品の一例を示す顕微
鏡組織の拡大写真である。］とあるを、「第１図は、顕
微鏡組織を示す顕微鏡写真である。」と訂正する。 （２）図面の浄書（内容に変更なし）は別紙の通り−、
。 、＼
組織の拡大写真である。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 手続補正書（方式） ％式％ １９事件の表示 特願昭６３−１３６６０７号 ２、発明の名称 イツトリア含有アルミナ基中子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ホーメット・コーポレーション ４、代理人 住所 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号６、補正の
対象 明細書（図面の簡単な説明のＩＩ） 、図面（第１図
）７、補正の内容 （１）明細書第２７頁第６行目ないし第７行目に於て、
［第１図は、本発明のセラミック物品の一例を示す顕微
鏡組織の拡大写真である。］とあるを、「第１図は、顕
微鏡組織を示す顕微鏡写真である。」と訂正する。 （２）図面の浄書（内容に変更なし）は別紙の通り−、
。 、＼
Claims (13)
- （１）金属のインベストメント鋳造で使用するセラミッ
ク中子であって、焼結前にその組成が基本的に、約８０
〜８６重量部のセラミック埋め金材と、約１４〜２０重
量部のバインダー材とからなり、上記埋め金材の組成は
基本的に約６６〜９５重量部のＡｌ＿２Ｏ＿３粒子と、
約１〜２０重量部のＹ＿２Ｏ＿３粒子と、約１〜５重量
部の粒子成長抑制材と、残部、炭素含有飛散埋め金材と
からなり、上記セラミック中子の顕微鏡組織は、実質的
に未反応のＡｌ＿２Ｏ＿３粒子が存在し、その粒子が基
本的に上記Ａｌ２Ｏ＿３粒子の表面上に３Ｙ＿２Ｏ＿３
・５Ａｌ＿２Ｏ＿３からなる多結晶組成を含有している
ことを特徴とするアルミナ基中子。 - （２）上記粒子成長抑制材はＭｇＯ粒子 で、焼結に続いて上記多結晶組成はさらに ＭｇＡｌ＿２Ｏ＿４を含有する特許請求の範囲第１項記
載のセラミック中子。 - （３）少なくとも約１重量部の上記埋め 金材は、平均粒径が約０．７５〜３ミクロンのＡｌ＿２
Ｏ＿３粒子である特許請求の範囲第１項記載のセラミッ
ク中子。 - （４）金属のインベストメント鋳造で使用するセラミッ
ク中子であって、焼結前にその組成が基本的に、約８０
〜８６重量部のセラミック埋め金材と、約１４〜２０重
量部のバインダー材とからなり、上記埋め金材の組成は
基本的に約８５重量部のＡｌ＿２Ｏ＿３粒子と、平均粒
径が約０．７５〜３ミクロンのＡｌ＿２Ｏ＿３粒子であ
る少なくとも約１重量部の上記埋め金材と、約７重量部
のＹ＿２Ｏ＿３粒子と、約２重量部の粒子成長抑制材と
、残部炭素含有飛散埋め金材とからなり、上記セラミッ
ク中子の顕微鏡組織は、実質的に未反応のＡｌ＿２Ｏ＿
３粒子が存在し、その粒子が基本的に上記Ａｌ＿２Ｏ＿
３粒子の表面上に３Ｙ＿２Ｏ＿３・５Ａｌ＿２Ｏ＿３か
らなる多結晶組成を含有していることを特徴とするアル
ミナ基中子。 - （５）上記粒子成長抑制材はＭｇＯ粒子 で、焼結に続いて上記上記多結晶組成はさらにＭｇＡｌ
２Ｏ＿４を含有する特許請求の範囲第４項記載のセラミ
ック中子。 - （６）基本的な成分として未反応Ａｌ＿２Ｏ＿３粗粒子
を実質的に含有し、この粒子が上記 Ａｌ＿２Ｏ＿３粒子の表面上に３Ｙ＿２Ｏ＿３・５Ａｌ
＿２Ｏ＿３からなる多結晶組成を有している焼結セラミ
ック中子。 - （７）上記多結晶組成は、さらに ＭｇＡｌ＿２Ｏ＿４を含有する特許請求の範囲第６項記
載の焼結セラミック中子。 - （８）上記中子は、相互に連通された多孔レベルが、約
４４〜４９体積％である特許請求の範囲第６項記載の焼
結セラミック中子。 - （９）上記中子は、ほぼ１６００℃の温度まで、寸法的
に安定である特許請求の範囲第６項記載の焼結セラミッ
ク中子。 - （１０）活性金属を含有する超合金材のインベストメン
ト鋳造において使用するセラミック中子であって、この
中子はその基本的な組成が、実質的に未反応Ａｌ＿２Ｏ
＿３粒子を含有し、この粒子が基本的に上記Ａｌ＿２Ｏ
＿３粒子の表面上に３Ｙ＿２Ｏ＿３・５Ａｌ＿２Ｏ＿３
からなる多結晶組成を有している焼結セラミック中子。 - （１１）上記多結晶組成は、さらに ＭｇＡｌ＿２Ｏ＿４を含有する特許請求の範囲第１０項
記載の焼結セラミック中子。 - （１２）上記中子は、相互に連通された多孔レベルが、
約４４〜４９体積％である特許請求の範囲第１０項記載
の焼結セラミック中子。 - （１３）上記中子は、ほぼ１６００℃の温度まで、寸法
的に安定である特許請求の範囲第１０項記載の焼結セラ
ミック中子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US58,129 | 1987-06-04 | ||
| US07/058,129 US4837187A (en) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | Alumina-based core containing yttria |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01202337A true JPH01202337A (ja) | 1989-08-15 |
| JPH0675742B2 JPH0675742B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=22014881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63136607A Expired - Lifetime JPH0675742B2 (ja) | 1987-06-04 | 1988-06-02 | イットリア含有アルミナ基中子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4837187A (ja) |
| EP (1) | EP0294305B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0675742B2 (ja) |
| CA (1) | CA1311090C (ja) |
| DE (1) | DE3852719T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007210032A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | General Electric Co <Ge> | ニオブ基部品から中子を除去する方法 |
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| US5387280A (en) * | 1994-01-18 | 1995-02-07 | Pechiney Recherche | Ceramic core for investment casting and method for preparation of the same |
| US5468285A (en) * | 1994-01-18 | 1995-11-21 | Kennerknecht; Steven | Ceramic core for investment casting and method for preparation of the same |
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- 1988-06-02 DE DE3852719T patent/DE3852719T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1988-06-02 EP EP88420182A patent/EP0294305B1/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH0675742B2 (ja) | 1994-09-28 |
| EP0294305A2 (en) | 1988-12-07 |
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