JPH05330957A - 精密鋳造用中子 - Google Patents
精密鋳造用中子Info
- Publication number
- JPH05330957A JPH05330957A JP16023092A JP16023092A JPH05330957A JP H05330957 A JPH05330957 A JP H05330957A JP 16023092 A JP16023092 A JP 16023092A JP 16023092 A JP16023092 A JP 16023092A JP H05330957 A JPH05330957 A JP H05330957A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- metal layer
- precision casting
- ceramic core
- alloy
- Prior art date
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 湯回り不良が生ずることのない精密鋳造用中
子を提供する。 【構成】 細孔、細溝、スリットなどの凹部を有するセ
ラミックス中子本体の少なくとも細孔、細溝またはスリ
ットなどの凹部表面に金属層が形成されている精密鋳造
用中子。
子を提供する。 【構成】 細孔、細溝、スリットなどの凹部を有するセ
ラミックス中子本体の少なくとも細孔、細溝またはスリ
ットなどの凹部表面に金属層が形成されている精密鋳造
用中子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複雑形状中空部分を
有する各種耐熱機械部品を超合金などの高融点金属を用
いて精密鋳造する際に使用する湯回り不良が発生するこ
とのない金属層被覆セラミックス製精密鋳造用中子に関
するものである。
有する各種耐熱機械部品を超合金などの高融点金属を用
いて精密鋳造する際に使用する湯回り不良が発生するこ
とのない金属層被覆セラミックス製精密鋳造用中子に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、タービンブレードやベーンに
は、使用中に過度の高温にならないように中心部に空気
を流し冷却するための中空部分が設けられており、その
強度を向上させるために上記中空部分に細い支柱が設け
られている。かかる中空部分に細い支柱を有するタービ
ンブレードやベーンは、中空部分と同一形状を有し表面
から裏面に貫通する細孔を設けたセラミックス製中子を
鋳型の中心部にセットし、鋳型とセラミックス製中子で
構成されるキャビティに耐熱合金溶湯を鋳込み、ついで
上記セラミックス製中子を水酸化カリウム溶液などの苛
性液体で浸出除去することにより製造されている。
は、使用中に過度の高温にならないように中心部に空気
を流し冷却するための中空部分が設けられており、その
強度を向上させるために上記中空部分に細い支柱が設け
られている。かかる中空部分に細い支柱を有するタービ
ンブレードやベーンは、中空部分と同一形状を有し表面
から裏面に貫通する細孔を設けたセラミックス製中子を
鋳型の中心部にセットし、鋳型とセラミックス製中子で
構成されるキャビティに耐熱合金溶湯を鋳込み、ついで
上記セラミックス製中子を水酸化カリウム溶液などの苛
性液体で浸出除去することにより製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、タービンブレ
ードを製造するための耐熱合金は高融点でありしかもセ
ラミックスに対するぬれ性が悪いために、上記セラミッ
クス製中子に口径：１ｍｍ以下の細孔またはＶノッチ細
溝があると上記細孔またはＶノッチ細溝先端まで十分に
湯が回らないことがあった。例えば、図４は従来のセラ
ミックス製中子を用いて、中空部分とその中空部分に細
い支柱が設けられている構造のタービンブレードを鋳造
した状態を示す断面図であるが、図４に示されるよう
に、鋳型２の中心部に細孔３を有するセラミックス製中
子１をセットし、鋳型２とセラミックス製中子１とで構
成されるキャビティ４に超合金などの耐熱合金５を鋳込
むと、細孔３に湯回り不良が発生し、切れた支柱６が形
成される。かかる切れた支柱６が生ずるとブレードの強
度低下をもたらし、破損などの事故につながる恐れがあ
る。
ードを製造するための耐熱合金は高融点でありしかもセ
ラミックスに対するぬれ性が悪いために、上記セラミッ
クス製中子に口径：１ｍｍ以下の細孔またはＶノッチ細
溝があると上記細孔またはＶノッチ細溝先端まで十分に
湯が回らないことがあった。例えば、図４は従来のセラ
ミックス製中子を用いて、中空部分とその中空部分に細
い支柱が設けられている構造のタービンブレードを鋳造
した状態を示す断面図であるが、図４に示されるよう
に、鋳型２の中心部に細孔３を有するセラミックス製中
子１をセットし、鋳型２とセラミックス製中子１とで構
成されるキャビティ４に超合金などの耐熱合金５を鋳込
むと、細孔３に湯回り不良が発生し、切れた支柱６が形
成される。かかる切れた支柱６が生ずるとブレードの強
度低下をもたらし、破損などの事故につながる恐れがあ
る。
【０００４】したがって、かかる不良品タービンブレー
ドが生じると破棄されるために歩留りの低下をもたら
し、その分コスト高となっている。
ドが生じると破棄されるために歩留りの低下をもたら
し、その分コスト高となっている。
【０００５】かかる湯回り不良は、図５に示されるよう
なＶノッチ細溝７を有するセラミックス製中子１を使用
した時の鋳造時にも発生する。
なＶノッチ細溝７を有するセラミックス製中子１を使用
した時の鋳造時にも発生する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
かかる細孔、細溝またはスリットなどの凹部を有するセ
ラミックス製中子の湯回り不良を改善すべく研究を行っ
た結果、細孔、細溝、スリットなどの凹部を有するセラ
ミックス製中子を本体とし、その表面に金属層を被覆す
ると、ぬれ性が改善され、上記細孔、細溝、スリットな
どの凹部にも十分に湯が回り、上述のような湯回り不良
が発生することがないという知見を得たのである。
かかる細孔、細溝またはスリットなどの凹部を有するセ
ラミックス製中子の湯回り不良を改善すべく研究を行っ
た結果、細孔、細溝、スリットなどの凹部を有するセラ
ミックス製中子を本体とし、その表面に金属層を被覆す
ると、ぬれ性が改善され、上記細孔、細溝、スリットな
どの凹部にも十分に湯が回り、上述のような湯回り不良
が発生することがないという知見を得たのである。
【０００７】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、細孔、、細溝またはスリットなどの
凹部を有するセラミックス製中子本体の少なくとも細
孔、細溝またはスリットなどの凹部表面に金属層が形成
されている精密鋳造用中子に特徴を有するものである。
れたものであって、細孔、、細溝またはスリットなどの
凹部を有するセラミックス製中子本体の少なくとも細
孔、細溝またはスリットなどの凹部表面に金属層が形成
されている精密鋳造用中子に特徴を有するものである。
【０００８】この発明の精密鋳造用中子を図面にもとづ
いてさらに具体的に説明する。
いてさらに具体的に説明する。
【０００９】図１〜図３は、この発明の精密鋳造用中子
の断面図であり、図１には細孔３を有するセラミックス
製中子１の表面に金属層８が形成されており、図２には
Ｖノッチ細溝７を有するセラミックス製中子１の表面に
金属層８が形成されている。さらに図３には細孔３の表
面にのみ金属層８を有するこの発明の精密鋳造用中子の
断面図が示されている。
の断面図であり、図１には細孔３を有するセラミックス
製中子１の表面に金属層８が形成されており、図２には
Ｖノッチ細溝７を有するセラミックス製中子１の表面に
金属層８が形成されている。さらに図３には細孔３の表
面にのみ金属層８を有するこの発明の精密鋳造用中子の
断面図が示されている。
【００１０】上記金属層８は、Ｎｉ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｔ
ａ，Ｒｅ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｈｆな
どの純金属またはこれらの合金層であり、特に鋳造する
合金と同一組成の合金層であれば一層好ましい。上記金
属層８の厚さは０．０５〜１０μｍの範囲内にあること
が好ましく、０．０５μｍ未満ではセラミックス製中子
の表面に被覆されない部分が生じるなどしてぬれ性向上
に十分な効果が得られず、一方、１０μｍを越えると細
孔３またはＶノッチ細溝７を閉塞することがあるので好
ましくない。上記金属層８は、真空蒸着、スパッタリン
グまたは無電解メッキなどで成形することができる。
ａ，Ｒｅ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ｈｆな
どの純金属またはこれらの合金層であり、特に鋳造する
合金と同一組成の合金層であれば一層好ましい。上記金
属層８の厚さは０．０５〜１０μｍの範囲内にあること
が好ましく、０．０５μｍ未満ではセラミックス製中子
の表面に被覆されない部分が生じるなどしてぬれ性向上
に十分な効果が得られず、一方、１０μｍを越えると細
孔３またはＶノッチ細溝７を閉塞することがあるので好
ましくない。上記金属層８は、真空蒸着、スパッタリン
グまたは無電解メッキなどで成形することができる。
【００１１】
実施例１ 平均粒径：２５μｍのＳｉＯ2 粉末に、２０容量％のシ
リコン樹脂を添加し、混練したのちプレス成形し、長
さ：６５ｍｍ、幅：２５ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有
する成形体を作製し、この成形体の中央部に厚さ方向に
貫通する直径：０．７ｍｍの貫通孔を２０個ドリルで形
成し、ついで焼成することによりセラミックス製中子本
体を作製した。
リコン樹脂を添加し、混練したのちプレス成形し、長
さ：６５ｍｍ、幅：２５ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有
する成形体を作製し、この成形体の中央部に厚さ方向に
貫通する直径：０．７ｍｍの貫通孔を２０個ドリルで形
成し、ついで焼成することによりセラミックス製中子本
体を作製した。
【００１２】このセラミックス製中子本体の貫通孔内面
および本体の全表面に、真空蒸着により平均厚さ：０．
５μｍのＮｉ金属層を形成し、本発明精密鋳造用中子を
作製した。一方、上記セラミックス製中子本体をそのま
ま従来精密鋳造用中子とした。
および本体の全表面に、真空蒸着により平均厚さ：０．
５μｍのＮｉ金属層を形成し、本発明精密鋳造用中子を
作製した。一方、上記セラミックス製中子本体をそのま
ま従来精密鋳造用中子とした。
【００１３】上記本発明精密鋳造用中子および従来精密
鋳造用中子をそれぞれ鋳型中心部にセットし、鋳型の湯
口からＣｏ：１０％、Ｃｒ：１０％、Ｍｏ：５％、Ｗ：
５％、Ａｌ：３％、Ｔｉ：３％、Ｈｆ：１％、Ｎｂ：１
％を含有し、残りがＮｉからなる成分組成を有し、温
度；１４５０℃のＮｉ基超合金溶湯を鋳込んだのち放冷
した。得られたＮｉ基超合金鋳物を鋳型からはずし、さ
らに上記中子を含む鋳物を水酸化カリウム水溶液中に浸
漬し、中子を浸出除去し、貫通孔の湯流れ不良により生
じた欠損支柱の数を測定したところ、本発明精密鋳造用
中子を用いた場合には貫通孔における湯流れ不良は全く
なく、欠損支柱の数は０であったが、従来精密鋳造用中
子を用いた場合、５個の欠損支柱があり、貫通孔の一部
に湯流れ不良が発生していることがわかった。
鋳造用中子をそれぞれ鋳型中心部にセットし、鋳型の湯
口からＣｏ：１０％、Ｃｒ：１０％、Ｍｏ：５％、Ｗ：
５％、Ａｌ：３％、Ｔｉ：３％、Ｈｆ：１％、Ｎｂ：１
％を含有し、残りがＮｉからなる成分組成を有し、温
度；１４５０℃のＮｉ基超合金溶湯を鋳込んだのち放冷
した。得られたＮｉ基超合金鋳物を鋳型からはずし、さ
らに上記中子を含む鋳物を水酸化カリウム水溶液中に浸
漬し、中子を浸出除去し、貫通孔の湯流れ不良により生
じた欠損支柱の数を測定したところ、本発明精密鋳造用
中子を用いた場合には貫通孔における湯流れ不良は全く
なく、欠損支柱の数は０であったが、従来精密鋳造用中
子を用いた場合、５個の欠損支柱があり、貫通孔の一部
に湯流れ不良が発生していることがわかった。
【００１４】実施例２ 実施例１で作製した成形体に、幅：２ｍｍ、深さ：５ｍ
ｍのＶノッチ溝を２０個形成し、ついて焼成することに
よりセラミックス製中子本体を作製した。このセラミッ
クス製中子本体のＶノッチ状溝の内面および本体全表面
に、スパッタリングにより平均厚さ：２．５μｍのＣｏ
金属層を形成し、本発明精密鋳造用中子を作製し、一
方、上記セラミックス製中子本体をそのまま従来精密鋳
造用中子として使用した。
ｍのＶノッチ溝を２０個形成し、ついて焼成することに
よりセラミックス製中子本体を作製した。このセラミッ
クス製中子本体のＶノッチ状溝の内面および本体全表面
に、スパッタリングにより平均厚さ：２．５μｍのＣｏ
金属層を形成し、本発明精密鋳造用中子を作製し、一
方、上記セラミックス製中子本体をそのまま従来精密鋳
造用中子として使用した。
【００１５】上記本発明精密鋳造用中子および従来精密
鋳造用中子をそれぞれ鋳型中心部にセットし、鋳型の湯
口から、Ｎｉ：８％、Ｆｅ：２％、Ｃｒ：２５％、Ｗ：
５％、Ｍｏ：５％、Ｍｎ＋Ｓｉ：２％、Ｎｂ＋Ｔａ：５
％を含有し、残りがＣｏからなる組成を有し、温度：１
５００℃のＣｏ基超合金溶湯を鋳込み放冷した。得られ
たＣｏ基超合金鋳物の中子を実施例１と全く同様にして
浸出除去し、Ｃｏ基超合金溶湯が中子のＶノッチ溝の先
端まで到達しているか否かを観察したところ、本発明精
密鋳造用中子を用いた場合には、すべてのＶノッチ溝の
先端まで溶湯が到達していたが、従来精密鋳造用中子を
用いた場合にはＶノッチ溝の先端まで溶湯が到達せず、
稜線のない突起列が７本見られた。
鋳造用中子をそれぞれ鋳型中心部にセットし、鋳型の湯
口から、Ｎｉ：８％、Ｆｅ：２％、Ｃｒ：２５％、Ｗ：
５％、Ｍｏ：５％、Ｍｎ＋Ｓｉ：２％、Ｎｂ＋Ｔａ：５
％を含有し、残りがＣｏからなる組成を有し、温度：１
５００℃のＣｏ基超合金溶湯を鋳込み放冷した。得られ
たＣｏ基超合金鋳物の中子を実施例１と全く同様にして
浸出除去し、Ｃｏ基超合金溶湯が中子のＶノッチ溝の先
端まで到達しているか否かを観察したところ、本発明精
密鋳造用中子を用いた場合には、すべてのＶノッチ溝の
先端まで溶湯が到達していたが、従来精密鋳造用中子を
用いた場合にはＶノッチ溝の先端まで溶湯が到達せず、
稜線のない突起列が７本見られた。
【００１６】
【発明の効果】この発明の精密鋳造用中子を使用すると
細孔し、細溝に対する湯回り不良を生ずることなく複雑
な中空形状を有する耐熱合金鋳物を歩留りよく製造する
ことができ、産業上すぐれた効果を奏するものである。
細孔し、細溝に対する湯回り不良を生ずることなく複雑
な中空形状を有する耐熱合金鋳物を歩留りよく製造する
ことができ、産業上すぐれた効果を奏するものである。
【図１】この発明の精密鋳造用中子の断面図である。
【図２】この発明の精密鋳造用中子の断面図である。
【図３】この発明の精密鋳造用中子の断面図である。
【図４】従来の細孔を有する精密鋳造用中子を用いてタ
ービンブレードを鋳造した状態を示す断面図である。
ービンブレードを鋳造した状態を示す断面図である。
【図５】従来のＶノッチ細溝を有する精密鋳造用中子を
用いて鋳造した状態を示す断面図である。
用いて鋳造した状態を示す断面図である。
１ 中子 ２ 鋳型 ３ 細孔 ４ キャビティ ５ 耐熱合金 ６ 切れた支柱 ７ Ｖノッチ細溝 ８ 金属層
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミックス製中子本体の表面に金属層
を形成してなることを特徴とする精密鋳造用中子。 - 【請求項２】 細孔、細溝またはスリットなどの凹部を
有するセラミックス製中子本体の少なくとも細孔、細溝
またはスリットなどの凹部表面に金属層が形成されてい
ることを特徴とする精密鋳造用中子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16023092A JPH05330957A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 精密鋳造用中子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16023092A JPH05330957A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 精密鋳造用中子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330957A true JPH05330957A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15710522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16023092A Withdrawn JPH05330957A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 精密鋳造用中子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05330957A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1815923A1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-08 | United Technologies Corporation | Metallic coated cores to facilitate thin wall casting |
| WO2009092850A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Alteams Oy | Core for high-pressure die-casting and method in high-pressure die-casting and high-pressure die-cast piece |
| US20170173680A1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
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| JP2017109247A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 内部通路が内側に画定されたコンポーネントを形成するための方法およびアッセンブリ |
| JP2017110662A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 内部通路が内側に画定されたコンポーネントを形成するための方法およびアッセンブリ |
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| US20170173684A1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having a catalyzed internal passage defined therein |
| US20170173666A1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP16023092A patent/JPH05330957A/ja not_active Withdrawn
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2017109247A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 内部通路が内側に画定されたコンポーネントを形成するための方法およびアッセンブリ |
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| CN106984773A (zh) * | 2015-12-17 | 2017-07-28 | 通用电气公司 | 用于形成具有限定在其中的催化内部通道的构件的方法和组件 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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