JPH09144502A - ガスタービンブレード及びその製造方法並びにガスタービン - Google Patents
ガスタービンブレード及びその製造方法並びにガスタービンInfo
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- JPH09144502A JPH09144502A JP20446096A JP20446096A JPH09144502A JP H09144502 A JPH09144502 A JP H09144502A JP 20446096 A JP20446096 A JP 20446096A JP 20446096 A JP20446096 A JP 20446096A JP H09144502 A JPH09144502 A JP H09144502A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、引っ張り強度及び、クリープ
強度に優れ、更に熱や応力に対する耐熱疲労強度の優れ
た単結晶の大型タービンブレード及びその製造方法、並
びにランド用の高効率ガスタービンを提供することにあ
る。 【解決手段】本発明は、ディスクへの固定部となるダブ
ティル部と、このダブティル部に連なるシャンク部と、
該シャンク部の側面の両側に一体に設けられた単数又は
複数の突起と、このシャンク部に連なるプラットフォー
ム部と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えた
ガスタービンブレードであって、前記プラットフォーム
部は前記翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有
し、該ガスタービンブレードは全長が１６０mm以上で、
その全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出し
たＮｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶組織であるこ
とを特徴とし、更にその製造方法及びそれを用いたガス
タービンにある。
強度に優れ、更に熱や応力に対する耐熱疲労強度の優れ
た単結晶の大型タービンブレード及びその製造方法、並
びにランド用の高効率ガスタービンを提供することにあ
る。 【解決手段】本発明は、ディスクへの固定部となるダブ
ティル部と、このダブティル部に連なるシャンク部と、
該シャンク部の側面の両側に一体に設けられた単数又は
複数の突起と、このシャンク部に連なるプラットフォー
ム部と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えた
ガスタービンブレードであって、前記プラットフォーム
部は前記翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有
し、該ガスタービンブレードは全長が１６０mm以上で、
その全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出し
たＮｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶組織であるこ
とを特徴とし、更にその製造方法及びそれを用いたガス
タービンにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、本体の横方向に張
り出した突起部分を有するランド用のガスタービンブレ
ード並びにその製造方法及びガスタービンに関する。
り出した突起部分を有するランド用のガスタービンブレ
ード並びにその製造方法及びガスタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】発電用ガスタービンの動翼材料は、従来
から主としてニッケル基の超合金が使用されてきたが、
ガスタービンの熱効率向上を図るため、年々燃焼ガス温
度が上昇してきた。そして、それに対応するため複雑な
内部冷却孔を有する等軸晶翼が使用されてきた。
から主としてニッケル基の超合金が使用されてきたが、
ガスタービンの熱効率向上を図るため、年々燃焼ガス温
度が上昇してきた。そして、それに対応するため複雑な
内部冷却孔を有する等軸晶翼が使用されてきた。
【０００３】一方、航空機用ジェットエンジンの動翼と
しては既に単結晶翼が使用されている。単結晶翼の鋳造
に用いられる合金は、結晶粒界がないことを前提として
開発されているため、Ｂ，Ｚｒ，Ｈｆ等の結晶粒界強化
元素を含んでいない。そのため、単結晶合金の粒界は非
常に弱く、鋳物の一部でも単結晶になっていないと使用
することはできない。したがって単結晶翼をガスタービ
ンの動翼として用いるためには、鋳物全体を単結晶化す
ることが必要不可欠である。
しては既に単結晶翼が使用されている。単結晶翼の鋳造
に用いられる合金は、結晶粒界がないことを前提として
開発されているため、Ｂ，Ｚｒ，Ｈｆ等の結晶粒界強化
元素を含んでいない。そのため、単結晶合金の粒界は非
常に弱く、鋳物の一部でも単結晶になっていないと使用
することはできない。したがって単結晶翼をガスタービ
ンの動翼として用いるためには、鋳物全体を単結晶化す
ることが必要不可欠である。
【０００４】単結晶鋳物の大部分は、特公昭51−41851
号や特公平1−26796号公報に示される一方向凝固法で製
造されている。この方法は、加熱した炉の中から鋳型を
下方に引き出し、下端から上方に漸次凝固させる方法で
ある。
号や特公平1−26796号公報に示される一方向凝固法で製
造されている。この方法は、加熱した炉の中から鋳型を
下方に引き出し、下端から上方に漸次凝固させる方法で
ある。
【０００５】航空用ジェットエンジンに用いられる動翼
は長さが１０cm位でシャンク部の横断面積も大きくて１
０cm2であり、また本体の横方向に張り出したプラット
ホームの突出寸法も小さいため全体に小型であり、翼形
状の鋳物を上記方法で一方向凝固させることで、単結晶
を製造することが可能であった。
は長さが１０cm位でシャンク部の横断面積も大きくて１
０cm2であり、また本体の横方向に張り出したプラット
ホームの突出寸法も小さいため全体に小型であり、翼形
状の鋳物を上記方法で一方向凝固させることで、単結晶
を製造することが可能であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、発電用ガスタ
ービンに用いる動翼は、航空機用ジェットエンジンに用
いられている動翼に比べて非常に大きく、小さいもので
も全長１４〜１６cmで現在は、それ以上のものがあり、
シャンク部の断面積も１５cm2 以上あるので単結晶にて
製造することが難しい。更に、シャンク部の側面に突設
されたプラットホームやシール部など、凝固進行方向に
対して横方向に大きく張り出した部分があり、従来と同
じ方法で一方向凝固を行っても、鋳物全体を単結晶化す
ることができなかった。この理由は以下のように考えら
れる。横方向に大きく張り出した部分があると一方向凝
固を行っても、横方向に張り出した部分では、鋳物の外
周部からも凝固が始まる。外周部から凝固した部分は、
鋳物本体とは全く関係なく凝固しているため、鋳物本体
の結晶方位と異なった結晶方位を持つことになる。した
がって凝固が更に進み、両方の結晶がぶつかると、その
面が結晶粒界となり単結晶が得られない。
ービンに用いる動翼は、航空機用ジェットエンジンに用
いられている動翼に比べて非常に大きく、小さいもので
も全長１４〜１６cmで現在は、それ以上のものがあり、
シャンク部の断面積も１５cm2 以上あるので単結晶にて
製造することが難しい。更に、シャンク部の側面に突設
されたプラットホームやシール部など、凝固進行方向に
対して横方向に大きく張り出した部分があり、従来と同
じ方法で一方向凝固を行っても、鋳物全体を単結晶化す
ることができなかった。この理由は以下のように考えら
れる。横方向に大きく張り出した部分があると一方向凝
固を行っても、横方向に張り出した部分では、鋳物の外
周部からも凝固が始まる。外周部から凝固した部分は、
鋳物本体とは全く関係なく凝固しているため、鋳物本体
の結晶方位と異なった結晶方位を持つことになる。した
がって凝固が更に進み、両方の結晶がぶつかると、その
面が結晶粒界となり単結晶が得られない。
【０００７】上記の理由により、発電用ガスタービンに
用いられる大型のタービンブレードを全体にわたり単結
晶組織にすることはできなかった。
用いられる大型のタービンブレードを全体にわたり単結
晶組織にすることはできなかった。
【０００８】本発明の目的は、引っ張り強度及び、クリ
ープ強度に優れ、更に熱や応力に対する耐熱疲労強度の
優れた単結晶の大型タービンブレード及びその製造方
法、並びにランド用の高効率ガスタービンを提供するこ
とにある。
ープ強度に優れ、更に熱や応力に対する耐熱疲労強度の
優れた単結晶の大型タービンブレード及びその製造方
法、並びにランド用の高効率ガスタービンを提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディスクへの
固定部となるダブティル部と、このダブティル部に連な
るシャンク部と、該シャンク部の側面の両側に一体に設
けられた単数又は複数の突起と、このシャンク部に連な
るプラットフォーム部と、該プラットフォーム部に連な
る翼部とを備えたガスタービンブレードであって、前記
プラットフォーム部は前記翼部に対してほぼ真横に張り
出した形状を有し、該ガスタービンブレードは全長が１
６０mm以上で、その全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中に
ｒ′相が析出したＮｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結
晶組織であることを特徴とするガスタービンブレードに
ある。
固定部となるダブティル部と、このダブティル部に連な
るシャンク部と、該シャンク部の側面の両側に一体に設
けられた単数又は複数の突起と、このシャンク部に連な
るプラットフォーム部と、該プラットフォーム部に連な
る翼部とを備えたガスタービンブレードであって、前記
プラットフォーム部は前記翼部に対してほぼ真横に張り
出した形状を有し、該ガスタービンブレードは全長が１
６０mm以上で、その全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中に
ｒ′相が析出したＮｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結
晶組織であることを特徴とするガスタービンブレードに
ある。
【００１０】前記タービンブレードにおいて、シャンク
部に設けられた突起は翼の回転面に沿う両側面に設けら
れた１段又は複数段のシール部であるものがよく、シー
ル部の先端は翼部側に折曲されているものがよい。ま
た、シャンク部に設けられた突起は翼の回転面と交わる
両側面に設けられた一つのプラットホームが挙げられ
る。また突起が設けられている部分のシャンク部は、そ
の横断面積が１５cm2 以上であるものがよい。また、ダ
ブティル部、突起を含むシャンク部及び翼部はγ相の単
結晶基地にγ′相が析出したものがよい。また、長手方
向の全長が１８０mm以上であるもの、又は翼部重量は全
重量の３０％以下、特に２０〜３０％であるものがよ
い。
部に設けられた突起は翼の回転面に沿う両側面に設けら
れた１段又は複数段のシール部であるものがよく、シー
ル部の先端は翼部側に折曲されているものがよい。ま
た、シャンク部に設けられた突起は翼の回転面と交わる
両側面に設けられた一つのプラットホームが挙げられ
る。また突起が設けられている部分のシャンク部は、そ
の横断面積が１５cm2 以上であるものがよい。また、ダ
ブティル部、突起を含むシャンク部及び翼部はγ相の単
結晶基地にγ′相が析出したものがよい。また、長手方
向の全長が１８０mm以上であるもの、又は翼部重量は全
重量の３０％以下、特に２０〜３０％であるものがよ
い。
【００１１】また、本発明は、ディスクへの固定部とな
るダブティル部と、このダブティル部に連なるシャンク
部と、該シャンク部の側面に一体に突設された単数又は
複数の突起と、該シャンク部に連なるプラットフォーム
部と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガ
スタービンブレードの製造法において、前記翼部，プラ
ットフォーム部，シャンク部及びダブティル部に相当す
るメーン鋳型に対して前記突起に相当するバイパス鋳型
が前記メーン鋳型に連通しており、前記メーン鋳型とバ
イパス鋳型内のＮｉ基合金の溶湯を同速度で一方向に漸
次凝固させ単結晶組織に鋳造する工程を含むタービンブ
レードの製造方法にある。
るダブティル部と、このダブティル部に連なるシャンク
部と、該シャンク部の側面に一体に突設された単数又は
複数の突起と、該シャンク部に連なるプラットフォーム
部と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガ
スタービンブレードの製造法において、前記翼部，プラ
ットフォーム部，シャンク部及びダブティル部に相当す
るメーン鋳型に対して前記突起に相当するバイパス鋳型
が前記メーン鋳型に連通しており、前記メーン鋳型とバ
イパス鋳型内のＮｉ基合金の溶湯を同速度で一方向に漸
次凝固させ単結晶組織に鋳造する工程を含むタービンブ
レードの製造方法にある。
【００１２】また本発明は、前述したガスタービン用ブ
レードにおいて、該ブレードは前記翼部先端より前記ダ
ブティル部に向って一方向凝固しており、γ相が単結晶
であるＮｉ基合金からなることを特徴とするガスタービ
ン用ブレードにある。
レードにおいて、該ブレードは前記翼部先端より前記ダ
ブティル部に向って一方向凝固しており、γ相が単結晶
であるＮｉ基合金からなることを特徴とするガスタービ
ン用ブレードにある。
【００１３】本発明は、圧縮機と、燃焼機と、タービン
ディスクに固定された単段又は複数段のタービンブレー
ドと、前記のブレードに対応して設けられたタービンノ
ズルとを備えたランド用ガスタービンにおいて、該ガス
タービンは作動用の燃焼ガス温度が１４００℃以上であ
り、前記ブレードのうち少なくとも初段ブレードは前記
ディスクへの固定部となるダブティル部と、該ダブティ
ル部に連なるシャンク部と、該シャンク部の側面の両側
に一体に設けられた単数又は複数の突起と、このシャン
ク部に連なるプラットプォーム部と、該プラットフオー
ム部に連なる翼部とを備え、前記プラットフォーム部は
前記翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有し、前
記ダブティルから翼部までの全長が１６０mm以上で、か
つ該ブレードの全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′
相が析出したＮｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶
で、使用応力下での１０5ｈ 破断温度が１０００℃以上
であることを特徴とするランド用ガスタービンにある。
ディスクに固定された単段又は複数段のタービンブレー
ドと、前記のブレードに対応して設けられたタービンノ
ズルとを備えたランド用ガスタービンにおいて、該ガス
タービンは作動用の燃焼ガス温度が１４００℃以上であ
り、前記ブレードのうち少なくとも初段ブレードは前記
ディスクへの固定部となるダブティル部と、該ダブティ
ル部に連なるシャンク部と、該シャンク部の側面の両側
に一体に設けられた単数又は複数の突起と、このシャン
ク部に連なるプラットプォーム部と、該プラットフオー
ム部に連なる翼部とを備え、前記プラットフォーム部は
前記翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有し、前
記ダブティルから翼部までの全長が１６０mm以上で、か
つ該ブレードの全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′
相が析出したＮｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶
で、使用応力下での１０5ｈ 破断温度が１０００℃以上
であることを特徴とするランド用ガスタービンにある。
【００１４】本発明は、ディスクへの固定部となるダブ
ティル部と、このダブティル部に連なるシャンク部と、
該シャンク部の側面に一体に突設させた単数又は複数の
突起部と、このシャンク部に連なるプラットフォーム部
と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガス
タービンブレードであって、前記プラットフォーム部は
前記翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有し、該
ガスタービンブレードはその全体がＮｉを主成分とし、
ｒ相中にｒ′相が析出したＮｉ基合金からなり、前記翼
部，プラットフォーム部，シャンク部及びダブティル部
に相当する本体となるメーン鋳型に対して突出部となる
前記プラットフォーム及び突起に連通して設けられた補
助鋳型とによって前記Ｎｉ基合金の溶湯が一方向凝固さ
れて、前記ブレード全体が単結晶組織を有することを特
徴とする。
ティル部と、このダブティル部に連なるシャンク部と、
該シャンク部の側面に一体に突設させた単数又は複数の
突起部と、このシャンク部に連なるプラットフォーム部
と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガス
タービンブレードであって、前記プラットフォーム部は
前記翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有し、該
ガスタービンブレードはその全体がＮｉを主成分とし、
ｒ相中にｒ′相が析出したＮｉ基合金からなり、前記翼
部，プラットフォーム部，シャンク部及びダブティル部
に相当する本体となるメーン鋳型に対して突出部となる
前記プラットフォーム及び突起に連通して設けられた補
助鋳型とによって前記Ｎｉ基合金の溶湯が一方向凝固さ
れて、前記ブレード全体が単結晶組織を有することを特
徴とする。
【００１５】本発明は、圧縮機と、燃焼機と、タービン
ディスクに固定された単段又は複数段のタービンブレー
ドと、前記ブレードに対応して設けられたタービンノズ
ルとを備えたランド用ガスタービンにおいて、前記ブレ
ードのうち少なくとも初段ブレードは前記ディスクへの
固定部となるダブティル部と、該ダブティル部に連なる
シャンク部と、該シャンク部の側面の両側に一体に設け
られた単数又は複数の突起と、このシャンク部に連なる
プラットプォーム部と、該プラットフオーム部に連なる
翼部とを備え、前記プラットフォーム部は前記翼部に対
してほぼ真横に張り出した形状を有し、前記ダブティル
から翼部までの全長が１６０mm以上で、かつ該ブレード
の全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出した
Ｎｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶であることを特
徴とする。
ディスクに固定された単段又は複数段のタービンブレー
ドと、前記ブレードに対応して設けられたタービンノズ
ルとを備えたランド用ガスタービンにおいて、前記ブレ
ードのうち少なくとも初段ブレードは前記ディスクへの
固定部となるダブティル部と、該ダブティル部に連なる
シャンク部と、該シャンク部の側面の両側に一体に設け
られた単数又は複数の突起と、このシャンク部に連なる
プラットプォーム部と、該プラットフオーム部に連なる
翼部とを備え、前記プラットフォーム部は前記翼部に対
してほぼ真横に張り出した形状を有し、前記ダブティル
から翼部までの全長が１６０mm以上で、かつ該ブレード
の全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出した
Ｎｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶であることを特
徴とする。
【００１６】本発明は、ディスクへの固定部となるダブ
ティル部と、このダブティル部に連なるシャンク部と、
該シャンク部の側面に一体に設けられた単数又は複数の
突起と、このシャンク部に連なるプラットフォーム部
と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガス
タービンブレードの製造法において、前記翼部，プラッ
トフォーム部，シャンク部及びダブティル部に相当する
メーン鋳型に対して前記突起に相当するバイパス鋳型が
前記メーン鋳型に連通しており、前記メーン鋳型とバイ
パス鋳型内のＮｉ基合金の溶湯を同速度で一方向に漸次
凝固させる工程を含むことを特徴とする。
ティル部と、このダブティル部に連なるシャンク部と、
該シャンク部の側面に一体に設けられた単数又は複数の
突起と、このシャンク部に連なるプラットフォーム部
と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガス
タービンブレードの製造法において、前記翼部，プラッ
トフォーム部，シャンク部及びダブティル部に相当する
メーン鋳型に対して前記突起に相当するバイパス鋳型が
前記メーン鋳型に連通しており、前記メーン鋳型とバイ
パス鋳型内のＮｉ基合金の溶湯を同速度で一方向に漸次
凝固させる工程を含むことを特徴とする。
【００１７】本発明は、一対のダイヤフラム間に翼部を
有するガスタービン用ノズルにおいて、該ノズルはＣｏ
基単結晶合金よりなり、かつ前記ダイヤフラム間の翼部
長さが７０mm以上であることを特徴とする。
有するガスタービン用ノズルにおいて、該ノズルはＣｏ
基単結晶合金よりなり、かつ前記ダイヤフラム間の翼部
長さが７０mm以上であることを特徴とする。
【００１８】本発明は、ディスクへの固定部となるダブ
ティル部と、このダブティル部に連なるシャンク部と、
該シャンク部の側面の両側に一体に設けられた単数又は
複数の突起と、このシャンク部に連なるプラットフォー
ム部と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えた
ガスタービンブレードであって、前記プラットフォーム
部は前記翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有
し、その全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析
出したＮｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶組織であ
ることを特徴とする。
ティル部と、このダブティル部に連なるシャンク部と、
該シャンク部の側面の両側に一体に設けられた単数又は
複数の突起と、このシャンク部に連なるプラットフォー
ム部と、該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えた
ガスタービンブレードであって、前記プラットフォーム
部は前記翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有
し、その全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析
出したＮｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶組織であ
ることを特徴とする。
【００１９】本発明は、圧縮機と、燃焼機と、タービン
ディスクに固定された単段又は複数段のタービンブレー
ドと、前記ブレードに対応して設けられたタービンノズ
ルとを備えたランド用ガスタービンにおいて、前記ブレ
ードのうち少なくとも初段ブレードは前記ディスクへの
固定部となるダブティル部と、該ダブティル部に連なる
シャンク部と、該シャンク部の側面の両側に一体に設け
られた単数又は複数の突起と、このシャンク部に連なる
プラットプォーム部と、該プラットフオーム部に連なる
翼部とを備え、前記プラットフォーム部は前記翼部に対
してほぼ真横に張り出した形状を有し、前記ダブティル
から翼部までの全長が１６０mm以上で、かつ該ブレード
の全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出した
Ｎｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶で、前記タービ
ンノズルの初段がＣｏ基単結晶合金からなることを特徴
とする。
ディスクに固定された単段又は複数段のタービンブレー
ドと、前記ブレードに対応して設けられたタービンノズ
ルとを備えたランド用ガスタービンにおいて、前記ブレ
ードのうち少なくとも初段ブレードは前記ディスクへの
固定部となるダブティル部と、該ダブティル部に連なる
シャンク部と、該シャンク部の側面の両側に一体に設け
られた単数又は複数の突起と、このシャンク部に連なる
プラットプォーム部と、該プラットフオーム部に連なる
翼部とを備え、前記プラットフォーム部は前記翼部に対
してほぼ真横に張り出した形状を有し、前記ダブティル
から翼部までの全長が１６０mm以上で、かつ該ブレード
の全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出した
Ｎｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶で、前記タービ
ンノズルの初段がＣｏ基単結晶合金からなることを特徴
とする。
【００２０】本発明に係るガスタービンブレードの製造
法は、ダブティル部，シャンク部及び翼部の本体と別個
に突起部のバイパスを設けた鋳型を用いて一方向凝固さ
せるので、大型で、複雑な形状のガスタービンブレード
を単結晶にて製造できる。
法は、ダブティル部，シャンク部及び翼部の本体と別個
に突起部のバイパスを設けた鋳型を用いて一方向凝固さ
せるので、大型で、複雑な形状のガスタービンブレード
を単結晶にて製造できる。
【００２１】本発明に係るタービンブレードは、横断面
積が１５cm2 以上の部分に突起を有する大型のものであ
るが単結晶組織であるため、多結晶である結晶粒界が存
在するものより強度が向上する。
積が１５cm2 以上の部分に突起を有する大型のものであ
るが単結晶組織であるため、多結晶である結晶粒界が存
在するものより強度が向上する。
【００２２】本発明で用いられるタービンブレードに用
いられるＮｉ基合金は重量で、Ｃ≦０.１５％好ましく
は不純物として含有される程度〜０.０２％，Ｓｉ≦０.
０３％好ましくは不純物として含有される程度，Ｍｎ≦
２.０％，Ｃｒ：５〜１４％,Ａｌ：１〜７％，Ｔｉ：１
〜５％，Ｎｂ≦２.０％ ，Ｗ：２〜１５％，Ｍｏ≦５
％，Ｔａ≦１２％、好ましくは２〜１０％，Ｃｏ≦１０
％，Ｈｆ≦０.２％ ，Ｒｅ≦３.０％，Ｂ≦０.０２％の
ものが望ましい。その具体的な合金の例としては表１に
示す。また、静翼となるタービンノズルに用いられるＣ
ｏ基合金の例としては表２のものが挙げられる。
いられるＮｉ基合金は重量で、Ｃ≦０.１５％好ましく
は不純物として含有される程度〜０.０２％，Ｓｉ≦０.
０３％好ましくは不純物として含有される程度，Ｍｎ≦
２.０％，Ｃｒ：５〜１４％,Ａｌ：１〜７％，Ｔｉ：１
〜５％，Ｎｂ≦２.０％ ，Ｗ：２〜１５％，Ｍｏ≦５
％，Ｔａ≦１２％、好ましくは２〜１０％，Ｃｏ≦１０
％，Ｈｆ≦０.２％ ，Ｒｅ≦３.０％，Ｂ≦０.０２％の
ものが望ましい。その具体的な合金の例としては表１に
示す。また、静翼となるタービンノズルに用いられるＣ
ｏ基合金の例としては表２のものが挙げられる。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】Ｃｏ基合金としては、Ｃ：０.２〜０.６
％，Ｓｉ：０.５％以下 ，Ｍｎ：２％以下，Ｃｒ：２０
〜３０％，Ｎｉ：２０％以下，Ｍｏ：５％以下，Ｗ：２
〜１５％，Ｎｂ：５％以下，Ｔｉ：０.５％以下，Ａ
ｌ：０.５％以下，Ｆｅ：５％以下，Ｂ：０.０２％以
下，Ｚｒ：０.５％以下，Ｔａ：５％以下，残部Ｃｏが
好ましい。
％，Ｓｉ：０.５％以下 ，Ｍｎ：２％以下，Ｃｒ：２０
〜３０％，Ｎｉ：２０％以下，Ｍｏ：５％以下，Ｗ：２
〜１５％，Ｎｂ：５％以下，Ｔｉ：０.５％以下，Ａ
ｌ：０.５％以下，Ｆｅ：５％以下，Ｂ：０.０２％以
下，Ｚｒ：０.５％以下，Ｔａ：５％以下，残部Ｃｏが
好ましい。
【００２６】本発明に係るガスタービンは、タービンブ
レートが大型で作動用のガス温度も初期部分で１４００
℃以上にできるので、効率がアップする。
レートが大型で作動用のガス温度も初期部分で１４００
℃以上にできるので、効率がアップする。
【００２７】
〔実施例１〕図１は、本発明に係る発電用のガスタービ
ン動翼の斜視図を示し、図２は本発明の鋳型を用いて、
前記動翼の製造方法の概略を示した横断面図である。
ン動翼の斜視図を示し、図２は本発明の鋳型を用いて、
前記動翼の製造方法の概略を示した横断面図である。
【００２８】図２において、最初、水冷銅チル１の上に
本発明に係るアルミナからなるシェル鋳型２を固定し、
それを鋳型加熱ヒーター３の中にセットし、シェル鋳型
２をＮｉ基合金の融点以上に加熱する。次に溶解した合
金をシェル鋳型２の中に鋳込み、その後水冷銅チル１を
下方に引き出し、一方向凝固させる。一方向凝固させる
と、最初シェル鋳型２下端のスタータ４では多くの結晶
が発生するが、３６０℃旋回させるセレクタ５を凝固が
進行する過程で１つの結晶に絞られ単結晶となる。更に
拡大部６で大きな単結晶となり、鋳物本体７部分へと凝
固が進行する。鋳物本体７は内部に冷却孔を有する翼部
８と、その上のシャンク部９と、その上のクリスマスツ
リー型のダブティル部１０とから成り、シャンク部９に
シール部となる突起１１が突設されている。すなわち、
図１のタービン動翼の翼部側よりシャンク部及びダブテ
ィル部に向って図２の如く鋳造することを示している。
なお、シール部先端は翼部８側へ折曲されている。
本発明に係るアルミナからなるシェル鋳型２を固定し、
それを鋳型加熱ヒーター３の中にセットし、シェル鋳型
２をＮｉ基合金の融点以上に加熱する。次に溶解した合
金をシェル鋳型２の中に鋳込み、その後水冷銅チル１を
下方に引き出し、一方向凝固させる。一方向凝固させる
と、最初シェル鋳型２下端のスタータ４では多くの結晶
が発生するが、３６０℃旋回させるセレクタ５を凝固が
進行する過程で１つの結晶に絞られ単結晶となる。更に
拡大部６で大きな単結晶となり、鋳物本体７部分へと凝
固が進行する。鋳物本体７は内部に冷却孔を有する翼部
８と、その上のシャンク部９と、その上のクリスマスツ
リー型のダブティル部１０とから成り、シャンク部９に
シール部となる突起１１が突設されている。すなわち、
図１のタービン動翼の翼部側よりシャンク部及びダブテ
ィル部に向って図２の如く鋳造することを示している。
なお、シール部先端は翼部８側へ折曲されている。
【００２９】ここで拡大部６から張り出し部であるシー
ル部となる突起１１へ鋳物本体７とは異なるバイパス鋳
型１２を設けることによりタービン動翼全体を単結晶化
することができた。ここで、図１に示したタービンブレ
ードの全体の大きさを説明すると、全長１３は１８０mm
程度，翼部９０mm程度、縦１４は４０mm程度，横１５は
１００mm程度であり、シール部となる突起１１の突出寸
法１６は１５mm程度である。シール部となる突起１１が
設けられているシャンク部の断面積は４０cm2である。
また、翼部８の重量はタービンブレード全重量の３０％
である。この場合、鋳型加熱ヒーター３は鋳物本体７か
ら完全に引き出され、凝固が終了するまで高温に保たれ
る。又上記鋳造工程は全て真空中で行われる。尚、上記
方法で単結晶組織のタービンブレードを鋳造後、それを
１３００〜１３５０℃で真空中２〜１０ｈ溶体化処理を
行って凝固によって形成された共晶γ′相をγ相に変
え、その後、９８０〜１０８０℃で４〜15ｈと８００〜
９００℃で１０〜２５ｈの時効処理をしてγ相中に平均
３〜５μｍ角形状のγ′相を析出させた。表３に単結晶
翼の鋳造条件を、表４に本発明法を用いた場合と、従来
法における単結晶翼の歩留りの比較を示す。プラットフ
ォームの凝固方向の上側部分にシュリンケージが形成さ
れ、下側は細長いデンドライトの二次成長が見られる。
ル部となる突起１１へ鋳物本体７とは異なるバイパス鋳
型１２を設けることによりタービン動翼全体を単結晶化
することができた。ここで、図１に示したタービンブレ
ードの全体の大きさを説明すると、全長１３は１８０mm
程度，翼部９０mm程度、縦１４は４０mm程度，横１５は
１００mm程度であり、シール部となる突起１１の突出寸
法１６は１５mm程度である。シール部となる突起１１が
設けられているシャンク部の断面積は４０cm2である。
また、翼部８の重量はタービンブレード全重量の３０％
である。この場合、鋳型加熱ヒーター３は鋳物本体７か
ら完全に引き出され、凝固が終了するまで高温に保たれ
る。又上記鋳造工程は全て真空中で行われる。尚、上記
方法で単結晶組織のタービンブレードを鋳造後、それを
１３００〜１３５０℃で真空中２〜１０ｈ溶体化処理を
行って凝固によって形成された共晶γ′相をγ相に変
え、その後、９８０〜１０８０℃で４〜15ｈと８００〜
９００℃で１０〜２５ｈの時効処理をしてγ相中に平均
３〜５μｍ角形状のγ′相を析出させた。表３に単結晶
翼の鋳造条件を、表４に本発明法を用いた場合と、従来
法における単結晶翼の歩留りの比較を示す。プラットフ
ォームの凝固方向の上側部分にシュリンケージが形成さ
れ、下側は細長いデンドライトの二次成長が見られる。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】上記表２で示したように本発明により、従
来製造できなかった大型の単結晶翼が製造できるように
なった。特に、本実施例ではブレードとして最も強度，
延性等が要求される翼部を最初に凝固させるので、溶湯
状態での鋳型との接触時間が短く、成分の変動及び欠陥
の少ないものが得られる結果、要求される特性のものが
得られる。翼部の凝固時間は約１時間、その後のダブテ
ィル部までは約２時間である。成分変動の大きいものは
特にＣｒで、本実施例の如く８.５ 重量％、特に１０重
量％以上の多量のＣｒを含む合金でその変動が少なくで
きることから効果が大きい。それ以下のＣｒでは変動は
小さい。タービンブレード本体を形成する鋳型と異なる
バイパス鋳型１２の取り付け位置は、セレクタ法ではセ
レクタ５より上方、種付法では種結晶より上方で突起１
１の位置より下方であれば、どこでも良いが、単結晶鋳
造後、そのバイパス部分を除去する必要があるので、セ
レクタ５又は種結晶より上方で、図２で言えば翼部８よ
り下方の拡大部６の位置が望ましい。
来製造できなかった大型の単結晶翼が製造できるように
なった。特に、本実施例ではブレードとして最も強度，
延性等が要求される翼部を最初に凝固させるので、溶湯
状態での鋳型との接触時間が短く、成分の変動及び欠陥
の少ないものが得られる結果、要求される特性のものが
得られる。翼部の凝固時間は約１時間、その後のダブテ
ィル部までは約２時間である。成分変動の大きいものは
特にＣｒで、本実施例の如く８.５ 重量％、特に１０重
量％以上の多量のＣｒを含む合金でその変動が少なくで
きることから効果が大きい。それ以下のＣｒでは変動は
小さい。タービンブレード本体を形成する鋳型と異なる
バイパス鋳型１２の取り付け位置は、セレクタ法ではセ
レクタ５より上方、種付法では種結晶より上方で突起１
１の位置より下方であれば、どこでも良いが、単結晶鋳
造後、そのバイパス部分を除去する必要があるので、セ
レクタ５又は種結晶より上方で、図２で言えば翼部８よ
り下方の拡大部６の位置が望ましい。
【００３３】ここで、翼部８から、ダブティル部１０へ
と凝固させる理由を述べると、ガスタービン動翼の翼部
８は、動翼の心臓部に当り、高温，高応力下にさらされ
るため、他の部分に比べて欠陥が少なく高品質にする必
要がある。したがって翼部８を先に凝固させ、高温に保
持される時間を短くすること、更に、成分変動を少なく
する意味で最初に凝固させるガスタービン用動翼の製造
に適しているためである。翼部からダブティル部にかけ
て冷媒によってこれらを冷却する冷却孔が複数本設けら
れる。鋳型には冷却孔用の中子が用いられる。凝固速度
は鋳物の凝固部分の大きさによって１〜５０cm／ｈで行
われる。翼部はダブティル部，シャンク部より早く凝固
させることができる。
と凝固させる理由を述べると、ガスタービン動翼の翼部
８は、動翼の心臓部に当り、高温，高応力下にさらされ
るため、他の部分に比べて欠陥が少なく高品質にする必
要がある。したがって翼部８を先に凝固させ、高温に保
持される時間を短くすること、更に、成分変動を少なく
する意味で最初に凝固させるガスタービン用動翼の製造
に適しているためである。翼部からダブティル部にかけ
て冷媒によってこれらを冷却する冷却孔が複数本設けら
れる。鋳型には冷却孔用の中子が用いられる。凝固速度
は鋳物の凝固部分の大きさによって１〜５０cm／ｈで行
われる。翼部はダブティル部，シャンク部より早く凝固
させることができる。
【００３４】以上は、ガスタービン用動翼の製造法につ
いて述べたが、対象製品が動翼でなく、静翼であって
も、全く同じ方法で単結晶成長させることが可能であ
る。
いて述べたが、対象製品が動翼でなく、静翼であって
も、全く同じ方法で単結晶成長させることが可能であ
る。
【００３５】〔実施例２〕実施例１に示した動翼と形状
ほぼ同様の動翼の鋳造をＮo.２の合金を用いて行った。
鋳造条件及び一方向凝固法は、実施例１と同じである。
全長１６０mm，翼部７０mm，シャンク及びダブティル部
９０mmである。
ほぼ同様の動翼の鋳造をＮo.２の合金を用いて行った。
鋳造条件及び一方向凝固法は、実施例１と同じである。
全長１６０mm，翼部７０mm，シャンク及びダブティル部
９０mmである。
【００３６】図３にその動翼の正面図を示すが、この動
翼はプラットホーム部１７が広いため、従来の方法で一
方向凝固させると、プラットホーム部１７で異結晶が発
生し、単結晶成長しなかったものである。そこで、本発
明を適用し、図４に示した如く、プラットホーム部１７
の先端とセレクタ５の直上部を、鋳物本体７を形成する
部分と異なるバイパス鋳型１２で接続することで、単結
晶成長させることができた。バイパス鋳型１２の大きさ
は、厚さ１mm，幅２０mmとした。図４は動翼中心線での
断面形状を示す。図５に従来法を、及び図６に本発明を
用いた場合の翼部上方から見たプラットホーム部１７で
の異結晶の発生状況を示す。本発明の方法により、異結
晶が発生せず単結晶成長させることが可能となった。図
６で１８は結晶粒界を示し、１９は異結晶部分を示す。
翼はプラットホーム部１７が広いため、従来の方法で一
方向凝固させると、プラットホーム部１７で異結晶が発
生し、単結晶成長しなかったものである。そこで、本発
明を適用し、図４に示した如く、プラットホーム部１７
の先端とセレクタ５の直上部を、鋳物本体７を形成する
部分と異なるバイパス鋳型１２で接続することで、単結
晶成長させることができた。バイパス鋳型１２の大きさ
は、厚さ１mm，幅２０mmとした。図４は動翼中心線での
断面形状を示す。図５に従来法を、及び図６に本発明を
用いた場合の翼部上方から見たプラットホーム部１７で
の異結晶の発生状況を示す。本発明の方法により、異結
晶が発生せず単結晶成長させることが可能となった。図
６で１８は結晶粒界を示し、１９は異結晶部分を示す。
【００３７】〔実施例３〕図７は本発明の実施例１で得
たＮo.２の単結晶Ｎｉ基合金を初段のガスタービンブレ
ード２０に用いた一実施例を示すガスタービンの回転部
分の部分断面図である。本実施例におけるタービンディ
スク２１は２段有しており、ガス流の上流側より初段及
び２段目には中心孔２２が設けられている。更に、本実
施例ではコンプレッサディスク２３のガス流の下流側で
の最終段，ディスタントピース２４，タービンスペーサ
２５，タービンスタッキングボルト２６及びコンプレッ
サスタッキングボルト２７に１２％Ｃｒ全マルテンサイ
ト系耐熱鋼を用いたものである。その他２段目のタービ
ンブレード２０，タービンノズル２８，燃焼器２９のラ
イナ３０，コンプレッサブレード３１，コンプレッサノ
ズル３２，ダイヤフラム３３及びシュラウド３４を表５
に示す合金によって構成した。初段の、タービンノズル
２８及びタービンブレード２０は単結晶鋳物によって構
成されている。初段タービンノズル２８はＮo.１３の合
金からなり、タービンブレード同様に翼部１個毎のセグ
メントによって構成され、翼部長さとしてブレード翼部
長さと同程度の長さを有し、ダイヤフラムを有し、円周
上に配置されている。３５はタービンスタブシャフト、
３６はコンプレッサスタブシャフトを示す。本実施例に
おけるコンプレッサは１７段有している。表５中タービ
ンブレード，タービンノズル，シュラウドセグメント
（１）及びダイヤフラムはいずれもガス上流側の１段目
に使用したもので、シュラウドセグメント（２）は２段
目に使用したものである。
たＮo.２の単結晶Ｎｉ基合金を初段のガスタービンブレ
ード２０に用いた一実施例を示すガスタービンの回転部
分の部分断面図である。本実施例におけるタービンディ
スク２１は２段有しており、ガス流の上流側より初段及
び２段目には中心孔２２が設けられている。更に、本実
施例ではコンプレッサディスク２３のガス流の下流側で
の最終段，ディスタントピース２４，タービンスペーサ
２５，タービンスタッキングボルト２６及びコンプレッ
サスタッキングボルト２７に１２％Ｃｒ全マルテンサイ
ト系耐熱鋼を用いたものである。その他２段目のタービ
ンブレード２０，タービンノズル２８，燃焼器２９のラ
イナ３０，コンプレッサブレード３１，コンプレッサノ
ズル３２，ダイヤフラム３３及びシュラウド３４を表５
に示す合金によって構成した。初段の、タービンノズル
２８及びタービンブレード２０は単結晶鋳物によって構
成されている。初段タービンノズル２８はＮo.１３の合
金からなり、タービンブレード同様に翼部１個毎のセグ
メントによって構成され、翼部長さとしてブレード翼部
長さと同程度の長さを有し、ダイヤフラムを有し、円周
上に配置されている。３５はタービンスタブシャフト、
３６はコンプレッサスタブシャフトを示す。本実施例に
おけるコンプレッサは１７段有している。表５中タービ
ンブレード，タービンノズル，シュラウドセグメント
（１）及びダイヤフラムはいずれもガス上流側の１段目
に使用したもので、シュラウドセグメント（２）は２段
目に使用したものである。
【００３８】
【表５】
【００３９】本実施例ではベースの合金より高温におけ
る耐酸化性，耐食性の高い被覆層としてＡｌ，Ｃｒ等の
高濃度合金、又はこれらの酸化物を含む混合物層を設け
ることができる。
る耐酸化性，耐食性の高い被覆層としてＡｌ，Ｃｒ等の
高濃度合金、又はこれらの酸化物を含む混合物層を設け
ることができる。
【００４０】更に、ブレードにおいては遠心力のかかる
方向に対して結晶の方位を〔001〕にすることにより高
強度が得られる。
方向に対して結晶の方位を〔001〕にすることにより高
強度が得られる。
【００４１】以上の構成によって、５０ＭＷ級発電にお
いて、初段タービンノズル入口のガス温度が１５００
℃，初段ブレードのメタル温度が１０００℃と可能にな
り、３４％の熱効率が得られるとともに、タービンディ
スク，ディスタントピース，スペーサ，コンプレッサデ
ィスクの最終段、スタッキングボルトを前述の如く高い
クリープ破断強度及び加熱脆化の少ない耐熱鋼が使用さ
れるとともに、タービンブレードにおいても高温強度が
高く、タービンノズルは高温強度及び高温延性が高く、
燃焼器ライナは同様に高温強度及び耐疲労強度が高い合
金が使用されているので、総合的により信頼性が高くバ
ランスされたガスタービンが得られるものである。
いて、初段タービンノズル入口のガス温度が１５００
℃，初段ブレードのメタル温度が１０００℃と可能にな
り、３４％の熱効率が得られるとともに、タービンディ
スク，ディスタントピース，スペーサ，コンプレッサデ
ィスクの最終段、スタッキングボルトを前述の如く高い
クリープ破断強度及び加熱脆化の少ない耐熱鋼が使用さ
れるとともに、タービンブレードにおいても高温強度が
高く、タービンノズルは高温強度及び高温延性が高く、
燃焼器ライナは同様に高温強度及び耐疲労強度が高い合
金が使用されているので、総合的により信頼性が高くバ
ランスされたガスタービンが得られるものである。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、凝固進行方向に対して
横方向への張り出し部の結晶方位を、鋳物本体の結晶方
位と同じにすることができるので、大型の単結晶動翼を
効率よく製造することができる。
横方向への張り出し部の結晶方位を、鋳物本体の結晶方
位と同じにすることができるので、大型の単結晶動翼を
効率よく製造することができる。
【００４３】また本発明による単結晶動翼は、高温での
特性に選れていることから、動翼の長寿命化と燃焼ガス
温度の上昇によるガスタービンの熱効率の向上に効果が
大きい。本発明のガスタービンは効率を３４％に高める
ことができる。
特性に選れていることから、動翼の長寿命化と燃焼ガス
温度の上昇によるガスタービンの熱効率の向上に効果が
大きい。本発明のガスタービンは効率を３４％に高める
ことができる。
【図１】本発明に係るタービンブレードの斜視図。
【図２】タービンブレードの製造方法を示す鋳型の縦断
面図。
面図。
【図３】タービンブレードの他の実施例の正面図。
【図４】図３のタービンブレードの製造方法を説明する
鋳型の縦断面図。
鋳型の縦断面図。
【図５】図４の平面図。
【図６】比較例の平面図。
【図７】本発明に係るガスタービンの回転部分の断面
図。
図。
２…シェル鋳型、７…鋳物本体、８…翼部、９…シャン
ク部、１０…ダブティル部、１１…突起、１２…バイパ
ス鋳型。
ク部、１０…ダブティル部、１１…突起、１２…バイパ
ス鋳型。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｄ 5/30 Ｆ０１Ｄ 5/30 Ｆ０２Ｃ 7/00 Ｆ０２Ｃ 7/00 Ｃ (72)発明者 飯島 活己 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 石田 忠美 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 橋田 良造 茨城県勝田市堀口832番地の２ 株式会社 日立製作所勝田工場内 (72)発明者 狩野 公男 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１号 東北電力株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】ディスクへの固定部となるダブティル部
と、このダブティル部に連なるシャンク部と、該シャン
ク部の側面の両側に一体に設けられた単数又は複数の突
起と、このシャンク部に連なるプラットフォーム部と、
該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガスター
ビンブレードであって、前記プラットフォーム部は前記
翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有し、該ガス
タービンブレードは全長が１６０mm以上で、その全体が
Ｎｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出したＮｉ基合
金からなり、前記ｒ相が単結晶組織であることを特徴と
するガスタービンブレード。 - 【請求項２】ディスクへの固定部となるダブティル部
と、このダブティル部に連なるシャンク部と、該シャン
ク部の側面の両側に一体に設けられた単数又は複数の突
起と、このシャンク部に連なるプラットフォーム部と、
該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガスター
ビン用ブレードであって、前記プラットフォーム部は前
記翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有し、該ブ
レードは全長が１６０mm以上で、前記翼部先端より前記
ダブティル部に向かって一方向凝固しており、かつ、該
ブレードはＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出し
たＮｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶組織であるこ
とを特徴とするガスタービン用ブレード。 - 【請求項３】ディスクへの固定部となるダブティル部
と、このダブティル部に連なるシャンク部と、該シャン
ク部の側面に一体に設けられた単数又は複数の突起と、
このシャンク部に連なるプラットフォーム部と、該プラ
ットフォーム部に連なる翼部とを備えたガスタービンブ
レードの製造法において、前記翼部，プラットフォーム
部，シャンク部及びダデティル部に相当するメーン鋳型
に対して前記突起に相当するバイパス鋳型が前記メーン
鋳型に連通しており、前記メーン鋳型とバイパス鋳型内
のＮｉ基合金の溶湯を同速度で一方向に漸次凝固させ単
結晶組織に製造する工程を含むタービンブレードの製造
方法。 - 【請求項４】圧縮機と、燃焼機と、タービンディスクに
固定された単段又は複数段のタービンブレードと、前記
のブレードに対応して設けられたタービンノズルとを備
えたランド用ガスタービンにおいて、該ガスタービンは
作動用の燃焼ガス温度が1400℃以上であり、前記ブレー
ドのうち少なくとも初段ブレードは前記ディスクへの固
定部となるダブティル部と、該ダブティル部に連なるシ
ャンク部と、該シャンク部の側面の両側に一体に設けら
れた単数又は複数の突起と、このシャンク部に連なるプ
ラットプォーム部と、該プラットフオーム部に連なる翼
部とを備え、前記プラットフォーム部は前記翼部に対し
てほぼ真横に張り出した形状を有し、前記ダブティルか
ら翼部までの全長が１６０mm以上で、かつ該ブレードの
全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出したＮ
ｉ基合金からなり、前記ｒ相が単結晶で、使用応力下で
の１０5ｈ 破断温度が１０００℃以上であることを特徴
とするランド用ガスタービン。 - 【請求項５】ディスクへの固定部となるダブティル部
と、このダブティル部に連なるシャンク部と、該シャン
ク部の側面に一体に突設させた単数又は複数の突起部
と、このシャンク部に連なるプラットフォーム部と、該
プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガスタービ
ンブレードであって、前記プラットフォーム部は前記翼
部に対してほぼ真横に張り出した形状を有し、該ガスタ
ービンブレードはその全体がＮｉを主成分とし、ｒ相中
にｒ′相が析出したＮｉ基合金からなり、前記翼部，プ
ラットフォーム部，シャンク部及びダブティル部に相当
する本体となるメーン鋳型に対して突出部となる前記プ
ラットフォーム及び突起に連通して設けられた補助鋳型
とによって前記Ｎｉ基合金の溶湯が一方向凝固されて、
前記ブレード全体が単結晶組織を有することを特徴とす
るガスタービンブレード。 - 【請求項６】圧縮機と、燃焼機と、タービンディスクに
固定された単段又は複数段のタービンブレードと、前記
ブレードに対応して設けられたタービンノズルとを備え
たランド用ガスタービンにおいて、前記ブレードのうち
少なくとも初段ブレードは前記ディスクへの固定部とな
るダブティル部と、該ダブティル部に連なるシャンク部
と、該シャンク部の側面の両側に一体に設けられた単数
又は複数の突起と、このシャンク部に連なるプラットプ
ォーム部と、該プラットフオーム部に連なる翼部とを備
え、前記プラットフォーム部は前記翼部に対してほぼ真
横に張り出した形状を有し、前記ダブティルから翼部ま
での全長が１６０mm以上で、かつ該ブレードの全体がＮ
ｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出したＮｉ基合金
からなり、前記ｒ相が単結晶であることを特徴とするラ
ンド用ガスタービン。 - 【請求項７】ディスクへの固定部となるダブティル部
と、このダブティル部に連なるシャンク部と、該シャン
ク部の側面に一体に設けられた単数又は複数の突起と、
このシャンク部に連なるプラットフォーム部と、該プラ
ットフォーム部に連なる翼部とを備えたガスタービンブ
レードの製造法において、前記翼部，プラットフォーム
部，シャンク部及びダブティル部に相当するメーン鋳型
に対して前記突起に相当するバイパス鋳型が前記メーン
鋳型に連通しており、前記メーン鋳型とバイパス鋳型内
のＮｉ基合金の溶湯を同速度で一方向に漸次凝固させる
工程を含むことを特徴とするタービンブレードの製造方
法。 - 【請求項８】一対のダイヤフラム間に翼部を有するガス
タービン用ノズルにおいて、該ノズルはＣｏ基単結晶合
金よりなり、かつ前記ダイヤフラム間の翼部長さが７０
mm以上であることを特徴とするガスタービン用ノズル。 - 【請求項９】ディスクへの固定部となるダブティル部
と、このダブティル部に連なるシャンク部と、該シャン
ク部の側面の両側に一体に設けられた単数又は複数の突
起と、このシャンク部に連なるプラットフォーム部と、
該プラットフォーム部に連なる翼部とを備えたガスター
ビンブレードであって、前記プラットフォーム部は前記
翼部に対してほぼ真横に張り出した形状を有し、その全
体がＮｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出したＮｉ
基合金からなり、前記ｒ相が単結晶組織であることを特
徴とするガスタービンブレード。 - 【請求項１０】圧縮機と、燃焼機と、タービンディスク
に固定された単段又は複数段のタービンブレードと、前
記ブレードに対応して設けられたタービンノズルとを備
えたランド用ガスタービンにおいて、前記ブレードのう
ち少なくとも初段ブレードは前記ディスクへの固定部と
なるダブティル部と、該ダブティル部に連なるシャンク
部と、該シャンク部の側面の両側に一体に設けられた単
数又は複数の突起と、このシャンク部に連なるプラット
プォーム部と、該プラットフオーム部に連なる翼部とを
備え、前記プラットフォーム部は前記翼部に対してほぼ
真横に張り出した形状を有し、前記ダブティルから翼部
までの全長が１６０mm以上で、かつ該ブレードの全体が
Ｎｉを主成分とし、ｒ相中にｒ′相が析出したＮｉ基合
金からなり、前記ｒ相が単結晶で、前記タービンノズル
の初段がＣｏ基単結晶合金からなることを特徴とするラ
ンド用ガスタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20446096A JPH09144502A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | ガスタービンブレード及びその製造方法並びにガスタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20446096A JPH09144502A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | ガスタービンブレード及びその製造方法並びにガスタービン |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2245210A Division JP2729531B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | ガスタービンブレード及びその製造方法並びにガスタービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09144502A true JPH09144502A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=16490909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20446096A Pending JPH09144502A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | ガスタービンブレード及びその製造方法並びにガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09144502A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009208152A (ja) * | 1997-09-23 | 2009-09-17 | Howmet Res Corp | セラミックインベストメントシェルモールドの製造方法 |
| JP2010084166A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Ltd | ニッケル基合金及びそれを用いたガスタービン翼 |
| JP2011252236A (ja) * | 2011-08-29 | 2011-12-15 | Hitachi Ltd | ガスタービン |
| JP2016526129A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-09-01 | スネクマ | タービンエンジンブレードプリフォーム |
| JP2017513714A (ja) * | 2014-04-24 | 2017-06-01 | サフラン エアークラフト エンジンズ | 単結晶鋳造用の型 |
-
1996
- 1996-08-02 JP JP20446096A patent/JPH09144502A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009208152A (ja) * | 1997-09-23 | 2009-09-17 | Howmet Res Corp | セラミックインベストメントシェルモールドの製造方法 |
| JP2010084166A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Ltd | ニッケル基合金及びそれを用いたガスタービン翼 |
| JP2011252236A (ja) * | 2011-08-29 | 2011-12-15 | Hitachi Ltd | ガスタービン |
| JP2016526129A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-09-01 | スネクマ | タービンエンジンブレードプリフォーム |
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