NL8301799A - Werkwijze voor het voortbrengen van eenkristal materiaal met beheerste kristallografische orientatie. - Google Patents

Description

* - 1 -

I A

«1-

Werkwijze voor het voortbrengen van eenkristal materiaal met beheerste kristallografische oriëntatie.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het voortbrengen van eenkristal materiaal met beheerste kristallografische oriëntatie en heeft betrekking op het terrein van vaste-fase produktie van een-5 kristal voorwerpen en verschaft een werkwijze voor de zich herhalende produktie van identiek georiënteerde eenkristal superlegeringsvoorwerpen.

Metallische eenkristallen zijn reeds vele jaren bekend in de techniek. Tot de jaren 1960 werden zij 10 beschouwd als een laboratoriumcuriositeit, of hoogstens een hulpmiddel voor het onderzoeken van de fundamentele eigenschappen van metalen. In de vroege 1960 jaren werd ingezien, dat voor bepaalde hoge temperatuur toepassingen metallische eenkristallen het uitzicht op superieure 15 mechanische eigenschappen bood. Ruim voor deze tijd was een verscheidenheid van vaste-fase laboratoriumtechnieken ontwikkeld voor het voortbrehgen van metallische eenkristallen. Deze technieken omvatten rekristallisatie en/of korrelgroei, en worden beschreven 20 in het boek "The Art and Science of Growing Crystals" door J.J. Gilman, Wiley Publishing Company 1963.

Het is evenwel niet bekend, dat er ooit behoefte bestond aan een techniek voor het voortbrengen van grote hoeveelheden identiek eenkristal superlegerings-25 materiaal met beheerste kristaloriëntatie. Toen een dergelijke behoefte recentelijk naar voren kwam in samenhang met de produktie van eenkristal turbinebladen voor vliegtuigen, werden initiële pogingen gedaan om een eenkristal te gebruiken als ent door het eenkristal 30 te binden met een ander (fijnkorrelig) voorwerp, waarin voortplanting van dit kristal vereist was. Deze techniek bleek onbevredigend te zijn uitgezonderd in een paar beperkte gevallen, en de redenen voor het beperkte succes zijn niet begrepen. Het schijnt, dat de aard van 35 het grens- en tussenvlak tussen het eenkristal en het fijnkorrelige deel cruciaal is voor de beweeglijkheid van de grens, en dat het binden van een eenkristal ent 8301799 n i - 2 - aan een ander element (gewoonlijk) geen beweeglijke grens voortbrengt. Het was dus duidelijk, dat er een behoefte bestond naar een werkwijze voor het reproduceren van een eenkristal, zodat aanzienlijke hoeveelheden identiek 5 georiënteerd eenkristal materiaal zou kunnen worden verkregen.

Volgens de onderhavige uitvinding worden eenkristal voorwerpen voortgebracht door een vaste-fase techniek, waarmee simultaan zowel een eenkristal wordt 10 voortgebracht, alsook een ander voorwerp, dat kan worden gebruikt als een ent voor het herhalen van het proces.

Het proces begint met een entvoorwerp, dat een eenkristal-gedeelte heeft, en een fijnkorrelig gedeelte. Het fijnkorrelige gedeelte van dit voorwerp wordt gebonden aan 15 een ander voorwerp, dat geheel bestaat uit fijnkorrelig materiaal. Groei van het eenkristal wordt veroorzaakt door doorvoering door een warmtegradiënt, en het eenkristal groeit onder verbruiken van het fijnkorrelige materiaal en de verbindingsovergang. De eenkristalgroei wordt 20 gestopt voordat complete omzetting van het gebonden artikel tot een eenkristal heeft plaatsgevonden. Het gebonden artikel wordt vervolgens afscheiden teneinde een deel te verschaffen, dat volledig een eenkristal is, en een ander deel, dat gedeeltelijk een eenkristal is en gedeeltelijk 25 bestaat uit fijnkorrelig materiaal. Dit laatste deel kan worden gebruikt om het proces te herhalen. Het proces kan herhaaldelijk worden gebruikt voor het voortbrengen van veelvoudige eenkristal voorwerpen van identieke oriëntatie.

30 Het voorgaande en andere aspecten en voordelen van de uitvinding zullen thans nader worden toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving onder verwijzing naar de tekening. In de tekening tonen: de fig. IA, IB, 1C en 1D opeenvolgende trappen 35 bij de produktie van eenkristal materiaal volgens de onderhavige uitvinding, fig. 2 de toepassing van de uitvinding op plaatvormig voorraadsmateriaal, fig. 3A, 3B en 3C opeenvolgende trappen bij 40 de initiële produktie van eenkristal materiaal voor 8301799 - 3 - i -% toepassing met de onderhavige uitvinding, fig. 4 een fotomacrografie van een bevredigende verbinding voor het in praktijk brengen van de uitvinding, fig. 5 een fotomacrografie, waarin de groei 5 van een eenkristal door een verbinding getoond is, en fig. 6 een fotomacrografie, waarin de kernvorming en eliminatie van vreemde korrels getoond is.

De werkwijze van de uitvinding kan algemeen worden toegepast op een breed gebied van nikkelbasis-10 superlegeringen, in het bijzonder die legeringen op nikkel-basis, die worden versterkt door de γρ-fase (Νί^,ΑΙ Ti).

Een representatief breed samenstellingsgebied is 2-9 % Al, 0-6 % Ti, 0-16 % Mo, 0-12 % a, 0-12 % W, 0-4 % Nb, 0-20 %

Cr, 0-20 % Co, 0-0,3 % C, 0-1 % Y, 0-0,3 % B, 0-0,3 % Zr, 15 0-2 % V, 0-5 % Re, 0-3 % Hf, met als balans nikkel.

Het als uitgangsmateriaal gebruikte superlegerings-materiaal moet worden verschaft in verwerkbare vorm. Eén aanpak is het gebruiken van verdicht poeder, een andere aanpak is het beginnen met een gieteling, bij voorkeur 20 fijngekorreld. Thans volgt een beschrijving van een voorkeurstechniek voor het bereiden van uitgangsmateriaal voor toepassing van de uitvinding. Dit materiaal wordt warm-bewerkt bij een temperatuur nabij, maar beneden de y'-solvus. Dit initiële warmbewerken geschiedt bij voor-25 keur in een mate in overmaat van ongeveer 50 % teneinde adequate verwerkbaarheid te waarborgen. Dit warmbewerkte materiaal wordt vervolgens ongeveer 65 % koudgewalst.

Het koudwalsen wordt als volgt uitgevoerd: het materiaal wordt eerst koudgewalst. Een tweede koudwalstrap wordt 30 uitgevoerd in de dwarswalsrichting, dat wil zeggen een richting 90° afgelegen van de richting van het initiële koudwalsen. De verhouding van de reductie bij de initiële koudwalstrap en de uiteindelijke dwarskoudwalstrap bedraagt ongeveer 75:25. Er worden tussentijdse gloei-35 behandelingen toegepast gedurende zowel de koud- als warm-walstrappen, al naar noodzakelijk is voor het voorkomen van scheuren. Het resultaat is een voorwerp met een sterke (110) <112> p1aatstruktuur.

Dit getextureerde materiaal kan vervolgens 40 gericht worden gerekristalliseerd voor het voortbrengen 8301799 - 4 - « * t van eenkristallen met een beheerste oriëntatie. De (110) <112> textuur beïnvloedt de oriëntatie van de gerekristalliseerde korrels in sterke mate. Door het variëren van de parameters voor de gerichte rekristallisatie 5 kan een keuze worden gemaakt van de verkrijgbare oriëntatie-combinaties.

Eén van de essentiële aspecten, vereist voor opeenvolgende gerichte korrelgroei is de instelling van voorwaarden, welke korrelgroei van bestaande korrels 10 begunstigen ten voordele van de kernvorming van nieuwe korrels. Microstrukturen en processen, welke deze omstandigheden begunstigen, zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.975.219. Met behulp van deze aanwijzingen is het mogelijk om de gewenste condities in te stellen 15 in een superlegeringsvoorwerp. Teneinde de onderhavige uitvinding succesvol te doen zijn, is het evenwel nodig, dat twee van dergelijke voorwerpen aan elkaar gebonden worden, en de aard van de binding zodanig is, dat korrelgroei gemakkelijk kan optreden door de binding heen 20 zonder· kernvorming van nieuwe korrels aan het bindings-grensvlak. Zodoende is de aard van de binding kritisch voor het succes van de uitvinding. De optimale binding is er een, die onaantoonbaar is, ten minste onder visueel onderzoek, bij ongeveer 100 x; êên die geen grove ver-25 anderingen vertoont in een samenstelling of microstruktuur ten opzichte van het basismateriaal tot het bindings-gebied. Een dergelijke binding wordt het best verkregen door diffusiebinding. Bij dit proces worden de twee met elkaar te verbinden voorwerpen gereinigd, en de 30 te binden vlakken worden tegenover elkaar geplaatst en verhit tot een temperatuur nabij maar beneden de γ'-solvus, terwijl druk wordt aangelegd. Onder de juiste omstandigheden van temperatuur, druk en tijd treedt diffusie op van het ene voorwerp naar het andere door het grens-35 vlak met als gevolg een binding. Teneinde dergelijke diffusie-effekten te produceren, moet de vlakheid en de oppervlakafwerking van de voorwerpen hoog zijn, zodat maximaal oppervlaktecontact wordt verkregen, en het te binden oppervlak moet.uitzonderlijk schoon zijn.

40 De oppervlakte-afwerkingsvereisten houden een oppervlakte- 8301799 * Λ m - 5 - ruwheid in., .van minder dan 15 micro inches EMS (381 micron EMS), en een oppervlaktevlakheid van minder dan 0,0002 inch (0,0005 cm). De vereiste oppervlakte-afwerkings-karakteristieken kunnen worden verkregen door dubbel-5 schijfslijpen of oppervlakteslijpen of -lappen, of combinaties van deze processen. In de praktijk werd bij de uitvinding elektropolijsten gebruikt als laatste oppervlaktepreparatietechniek teneinde een schoon oppervlak te produceren, dat vrij is van koudbewerking. Daarbij 10 verdient het de voorkeur om ten minste ongeveer 0,0001 inch (0,0003 cm) per oppervlak te verwijderen via elektropolijsting. Het diffusiebindingsproces zelf kan het best worden uitgevoerd in vacuum, hoewel eventueel een inerte atmosfeer kan worden gebruikt. Wanneer 15 vacuum wordt toegepast, zijn vacuumniveaus van de orde -4 van minder dan 10 torr nodig. De temperatuur, waarbij het bindingsproces wordt uitgevoerd voor superlegeringen loopt van ongeveer 1900°F tot ongeveer 2200°F (1038°C tot ongeveer 1204°C), en ligt bij voorkeur in het gebied 20 van 150°F-400°F (66°C-204°C) onder de γ'-solvus. Voor de druk wordt die hoeveelheid druk vereist, nodig voor het voortbrengen van 1 % tot 8 % totale deformatie gedurende het bindingsproces, waarbij deformaties van ongeveer 2 % de voorkeur hebben. Dergelijke drukken 25 kunnen worden ontwikkeld onder gebruikmaking van vacuum-warmpersgereedschap, gereedschap, dat weerstandsverhitting gebruikt van het te verbinden materiaal, en zgn. δ-α-gereedschap,. waarbij gereedschap, kenmerkend van molybdeen, dat een lagere warmte-uitzettingscoëffi-30 ciënt dan superlegeringen heeft,wordt gebruikt voor het krimpen van de legeringen en de druk wordt ontwikkeld door de relatieve expansie van de superlegering, ingesloten door het gereedschap. De diffusiebindingstijden lopen van ongeveer 1 minuut of ongeveer 3 uur in af-35 hankelijkheid van de methode, gebruikt voor het ontwikkelen van de bindingsdruk en de bindingstemperatuur.

De uitvinding zal nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. De fig. IA, IB, 1C en 1D tonen vier trappen van de werkwijze volgens de 40 uitvinding. Fig. IA toont twee elementen 10 en 20.

8301799 - 6 -

Element 10 is een entgedeelte, bestaande uit een eenkristal 12 en een fijnkorrelig materiaal 14, welke zijn gescheiden door een grens 13. Element 20 bestaat geheel uit fijnkorrelig materiaal overeenkomstig aan en gewoonlijk iden-5 tiek aan hetgene, aangetroffen in 14 van element 10.

Fig. 1B toont een volgende trap bij de werkwijze volgens de uitvinding. In fig. 1B zijn de oorspronkelijke elementen 10 en 20 door middel van diffusie samengebonden teneinde het voorwerp 30 te vormen. Het gedeelte 32 10 is een eenkristal gedeelte, 33 is de grenslaag, 34 en 36 zijn fijnkorrelige gedeelten, en 35 is de diffusiebindings-overgang tussen de oorspronkelijke elementen 10 en 20.

Fig. 1C toont de configuratie van het voorwerp, nadat de gerichte korrelgroeiprocedure is gebruikt voor 15 het doen groeien van het eenkristal, waarbij de grens tussen het eenkristal en het fijnkorrélige gedeelte naar beneden verplaatst is over het voorwerp via de overgang 35 tussen de oorspronkelijke elementen 10 en 20, waarbij een aanzienlijke hoeveelheid fijnkorrelig materiaal 20 wordt verbruikt, dat wordt omgezet tot eenkristal materiaal' van exact dezelfde oriëntatie als die van het entings-eenkristal 12.

Fig.lD toont het voorwerp, nadat het in twee componenten is gesneden. Component 40 is het eenkristal 25 produkt van de werkwijze, terwijl component 50 bestaat uit een eenkristal gedeelte 52 en een fijnkorrelig gedeelte 54, gescheiden door een grensgedeelte 53, en identiek is aan het initiële uitgangsgedeelte 10, getoond in fig. IA. Aldus kan men duidelijk zien, dat de werkwijze volgens 30 de uitvinding talrijke malen kan worden herhaald, waarbij de invoer bestaat uit voorwerpen van fijnkorrelig materiaal, dat ontvankelijk is voor korrelgroei, en de uitvoer bestaat uit eenkristal voorwerpen, waarvan de kristallografische oriëntatie nauwkeurig wordt beheerst. De beheersing over 35 de kristaloriëntatie in het produkt, verkregen met de werkwijze volgens de uitvinding, lijkt slechts te zijn beperkt door de mechanische nauwkeurigheid van het gebruikte gereedschap.

De fig. IA, IB, 1C en 1D tonen de uitvinding, 40 zoals deze kan worden toegepast op een staafvormig voorwerp.

8301799 - 7 -

Sommige voorwerpen, waarvoor het eenkristal materiaal, voortgebracht door de uitvinding, bijzonder bruikbaar is, vereisen evenwel de produktie van eenkristal materiaal in de vorm van vellen of platen, waarvan de diktes van de 5 orde van 0,010 tot 0,200 inch (0,025 tot 0,508 cm) zijn.

De produktie van deze materialen is getoond in fig. 2, die analoog is aan fig. 1B, en een uit een gebonden vel bestaand voorraadsartikel laat zien, dat bestaat uit een element 110, gebonden aan een element 120. Element 110 10 bevat het eenkristal gedeelte 112 en een fijnkorrelig gedeelte 114, die gescheiden zijn door een grenslaag 113. Het element 120 bestaat geheel uit fijnkorrelig materiaal, dat in staat is tot gerichte korrelgroei. Vervolgens wordt dit materiaal gevoerd door een warmtegradiënt op een 15 hieronder te beschrijven wijze, teneinde het eenkristal gedeelte 112 te doen groeien beneden de lengte van het gebonden artikel in de richting van het element 120.

Een eenduidig en essentieel aspect van deze uitvoeringsvorm van de uitvinding is, dat het eenkristal "zijdelings" 20 groeit door de overlappende verbinding en vervolgens naar beneden verdergaat over het element 120. De grens bij dit punt kan bijvoorbeeld zijn bij de positie, getoond als 113'. Gp dit punt is de conditie van. het voorwerp analoog aan die van fig. 1C in die zin, dat het eenkristal 25 gedeelte het grootste gedeelte vormt van het gebonden voorwerp. Het voorwerp kan vervolgens worden gescheiden, zoals getoond in fig. 1B, waardoor een eenkristalcomponent wordt verkregen, die initieel het segment 120 was, en een nieuwe entcoraponent, welke een eenkristal ent bevat, 30 en de fijnkorrelige gedeelten, ontvankelijk voor korrelgroei, gescheiden door een grens 113'. Het resulterende eenkristal voorwerp kan worden gebruikt voor de produktie van voorwerpen van hoge sterkte, die bijzondere bruikbaarheid hebben bij gasturbinemotoren, zoals bijvoorbeeld 35 beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.827.563.

De andere component 126 kan worden gebruikt om het proces te herhalen. Zoals in gebroken lijn getoond in fig. 2, zijn de voorwerpen 110 en 120 versneden of afgeschuind nabij de verbindingsovergang. Dit draagt 40 bij in het reduceren van kernvorming van nieuwe korrels, 8301799 - 8 - wanneer de verbinding gaat door de warmtegradiënt.

De werkwijze, beschreven in de fig. IA, IB, 1C en 1D, en beschreven in samenhang met fig. 2, is een zich herhalend proces, waarbij een initieel entgedeelte 5 kan worden gebruikt voor het produceren van eenkristal voorwerpen en een nieuw entgedeelte, dat vervolgens kan worden gebruikt voor het voortzetten van het proces.

Hoe het initiële entgedeelte wordt gemaakt, is getoond in de. fig. 3A, 3B en 3C. In fig. 3A valt een plaat 210 10 te zien van materiaal, dat hoofdzakelijk bestaat uit fijnkorrelig materiaal 214, dat ontvankelijk is voor korrelgroei. Aan één einde van het voorwerp 210 zijn een aantal tanden aangebracht. Wanneer het voorwerp door een warmtegradiënt wordt gevoerd, zodanig dat de tanden 15 de gradiënt het eerst binnentreden, blijkt, dat een-kristallen nucleëren aan of nabij de punten van elke tand, en langs het voorwerp doorgroeien, wanneer het voorwerp voortgaat door de warmtegradiënt. De nucleatie van de eenkristallen en de oriëntatie ervan is enigszins 20 · willekeurig, en hoewel door juiste preparatie van het materiaal 214 een aanzienlijke mate van beheersing kan worden uitgeoefend op de oriëntatie, is het desalniettemin gewoonlijk nodig gebleken om een aantal eenkristallen te ontwikkelen en vervolgens de oriëntatie ervan te 25 meten onder gebruikmaking van röntgenstraaltechnieken, en ëên te selecteren, die het meest nabij is aan de gewenste oriëntatie. Nadat dit kristal geselecteerd is, worden de overblijvende niet gewenste tanden afgesneden, en het gedeelte wordt teruggeplaatst in de oven, en 30 het geselecteerde eenkristal wordt gebruikt voor het opmaken van het voorwerp, getoond in fig. 3B. In fig. 3B bestaat het voorwerp 210 uit een niet-eenkristal gedeelte 214, bestaande uit fijnkorrelig materiaal, en een eenkristal gedeelte 212, gescheiden van het fijnkorrelige 35 materiaal 214 door een grenslaag 213. Wanneer het gedeelte zich beweegt door de warmtegradiënt, zal de grenslaag, die het eenkristal en het fijnkorrelige gedeelte scheidt, zich successievelijk verplaatsen door de posities, getoond als 213', 213”, enz. Een analoge procedure wordt 40 beschreven in het boek "The Art and Science of Growing 8301799 - 9 -

Crystals", J.J. Gilman, uitgegeven door John Wiley and Sons, 1963, biz. 454. Het eindprodukt, getoond in fig. 3C is dan geschikt voor het in het voorgaande beschreven proces, dat werd getoond aan de hand van fig. 2.

5 Fig. 4 geeft een fotomicrografie, waarin de gewenste eigenschappen van een bevredigende diffusie-binding zijn geïllustreerd. De meest belangrijke eigenschap, die blijkt uit fig. 4, is, dat de verbindings-overgang niet optisch kan worden gescheiden. Deze eigen-10 schap van een optisch niet te scheiden verbindingsovergang (bij ten minste 100 x) blijkt een voldoende voorwaarde te zijn voor een betrouwbare voortplanting van een eenkristal door een diffusiebinding. Fig. 5 is een fotomicrograf ie bij een vergroting van ongeveer 4 x, waarin 15 de struktuur getoond is na de voortplanting van het een.-kristal door een overlappende verbinding tussen twee secties stripmateriaal. In fig. 5 was het bovenste gedeelte van het materiaal het entvoorwerp, dat bestond uit een eenkristal gedeelte en een fijnkorrelig gedeelte, 20 gescheiden door een grenslaag. Nadat dit bovenste gedeelte was gebonden aan het onderste gedeelte, dat geheel uit fijnkorrelig materiaal bestond, werden warmte-behandelingscondities toegepast die er voor zorgden, dat de grenslaag zich voortplante door de overlappende 25 verbinding en in het onderste gedeelte. Fig. 5 illustreert verder het gebruik van een versneden voorflank teneinde de kans op ontwikkeling van nieuwe korrels, wanneer de voorflank gaat door de warmtegradiënt, tot een minimum terug te brengen.

30 Fig. 6 is een soortgelijke fotomicrografie, waarin een overlappende overgang getoond is, waarbij geen versneden voorflank werd gebruikt, en het valt te zien, dat een tweede of valse korrel werd genucleëerd bij of nabij de abrupte stap in de voorflank, en dat 35 deze tweede korrel zich voortplantte over enige afstand, maar uiteindelijk werd afgesneden door de korrel, die de gewenste entoriëntatie bezat. Hieruit blijkt, dat het versnijden van de voorflank de voorkeur verdient.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht 40 aan de hand van het volgende voorbeeld, dat uitsluitend 8301799 - 10 - ter illustratie en niet ter beperking van de uitvinding is bedoeld.

VOORBEELD.

A) Materiaalbereiding.

5 1) Samenstelling (gew. %) - 14,4 Mo, 6,25 W, 6-8 Al, 0,04 C, balans Ni.

2) Poedergrootte — 0,177 mm.

3) Verdichtingsmethode - Heet isostatisch persen (H.I.P.) bij 2250°F (1232°C) en 103,5 MPa druk 10 gedurende twee uur.

4) Warmbewerken - door walsen bij 2200°F (1204°C) tot een reductie van 60 %.

5) Koudwalsen - totale reductie 65 %.

a) Koudrechtwalsen 15 b) Kouddwarswalsen verhouding van koudrechtwalsen tot kouddwarswalsen = 75:25, tussentijds gloeien bij 2200°F (1204°C).

6) Resulterende textuur - singulier (110) <112> 7 x \ willekeurig.

20 B) Entbereiding - zoals hesühreven aan de hand van de fig. 3A, 3B, en 3C oriëntatie (100) <110> ten opzichte van de lengte-as.

C) Binding.

1) Aanrakingsoppervlakken geprepareerd tot een vlakheid 25 binnen 0,0002 inch in 6 inch (0,0005 cm in 15,24 cm) oppervlakteruwheid £ 15^um bij oppervlaktepreparatie door dubbelschijfslijpen; 2) Aanrakingsoppervlakken gereinigd door elektropolijsten in een oplossing van 7 % perchloorzuur in azijnzuur 30 bij kamertemperatuur bij 25Y gedurende 60 sec. voor het verwijderen van ongeveer 0,0001 inch (0,0003 cm) metaal van elk oppervlak; 3) Binding uitgevoerd bij 2050°F (1121°C) (legerings-γ'—solvustemperatuur is 2315°F (1268°C) onder 35 gebruikmaking van <$-a (molybdeen) gereedschap voor het produceren van ongeveer 2 % deformatie in 3 uur bij temperatuur.

D) Gerichte rekristallisatie.

1) Toegepaste warmtegradiënt van l80°F/inch (82°C/ 40 cm) (gemeten bij γ1-solvustemperatuur).

8301799 - 11 - 2) Beweging van gebonden samenstel door warmte-gradiënt was evenwijdig aan de richting van het koudrechtwalsen met een.snelheid van 0,125 inch - 2 in. (0,318 cm-5.,08 cm) per uur.

. 5 Resultaat was voortplanting van (100) <100> eenkristal door de verbinding.

3) Na beëindiging van gerichte rekristallatie bleef een eenkristal - binding - fijnkorrelig gedeelte over, geschikt voor hergebruik.

10 Hoewel de uitvinding is getoond en beschreven aan de hand van gedetailleerde uitvoeringen daarvan zal het duidelijk zijn, dat tal van veranderingen in vorm en detail kunnen worden gemaakt zonder daardoor te treden buiten het kader van de uitvinding.

- conclusies - 330 1 79 9

Claims (6)

1. Werkwijze voor het vóórtbrengen van eenkristal materiaal met beheerste kristallografische oriëntatie, gekenmerkt door de volgende trappen: a) het verschaffen van een eerste voorwerp, 5 dat bestaat uit een eenkristal gedeelte en een poly- kristallijn gedeelte, dat ontvankelijk is voor korrel-groei, welke twee gedeelten zijn gescheiden door een grenslaag, die in staat is zich te verplaatsen in het polykristallijne gedeelte onder juiste condities; 10 b) het verschaffen van een tweede voorwerp, bestaande uit polykristallijn materiaal, dat ontvankelijk is voor korrelgroei; c) het aan elkaar binden van de eerste en tweede voorwerpen, dodanig, dat het polykristallijne gedeelte 15 van het eerste voorwerp wordt gebonden aan het tweede voorwerp; waarbij het binden wordt uitgevoerd door een proces, dat de ontvankelijkheid van het polykristallijne materiaal tot korrelgroei niet in nadelige zin beïnvloedt, en een verbinding produceert, die de doorgang van de 20 eenkristal grens niet verhindert; en d) het behandelen van het gebonden artikel in een warmtegradiënt teneinde er voor te zorgen, dat het eenkristal groeit door de binding en in het materiaal van het tweede voorwerp.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat deze de trap omvat van het beëindigen' van de eenkristalgroei in trap d) bij een punt, waar polykristallijn materiaal overblijft, en het afscheiden van het eenkristal-grens-polykristallijn gedeelte van 30 het voorwerp zodanig, dat een uitgangsvoorwerp wordt verkregen teneinde het proces te herhalen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het polykristallijne materiaal in zowel het eerste als het tweede voorwerp een voorvast-35 gestelde textuur bezit, die het in het bijzonder geschikt maakt voor het groeien van eenkristallen van na 8301799 *· - 13 - genoeg de oriëntatie van het eenkristal.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het eerste en het tweede voorwerp bestaan uit nikkelbasis-superlegeringen, aan elkaar 5 gebonden door diffusieverbinding, uitgevoerd bij een temperatuur,die 150°F-400°F (66°C-204°C) ligt beneden de γ'-solvustemperatuur van de legeringen.

5. Werkwijze volgens conclusie X, m e t het k e n. m e r k, dat de eerste en tweede voorwerpen in 10 plaatvorm zijn, en aan elkaar gebonden met een overlappende verbinding.

6. Werkwijze volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat de voorflank (de flank, die het dichtst bij het eenkristal gedeelte van het eerste voorwerp 15 is) is afgeschuind, teneinde de overgang te versnijden. 8301799