NO142447B - Sammensatt, metallisk, krystallinsk gjenstand som bestaar av minst to sammenfoeyete enkeltkrystallbestanddeler - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en sammensatt, metallisk, krystallinsk gjenstand som består av minst to sammenføyete enkeltkrystallbestanddeler.

En kort beskrivelse av korngrenselinjer vil være nyttig for forståelsen av fordelene som oppnås med å anvende enkeltkrystaller. En korngrenselinje er et område som skiller to korn med ulik krystallografisk orientering. Det eksisterer menings-forskjeller innen metallurgien når det gjelder modeller for korngrenselinjestruktur og fremgangsmåter for å tolke korn-grenselin jevirkninger. En måte å klassifisere korngrenselinjer er ved hjelp av differansen i orientering mellom kornene. Grenselinjer med liten vinkel, dvs> de som skiller korn med bare litt avvikende orientering, kan analyseres som dislokasjonsrekker. Ligninger og modeller som er utviklet ved å benytte denne antagelse har gitt resultater som stemmer godt overens med eksperimentelle resultater. Graden av feilorientering som er nødvendig for at en grenselinje skal klassifiseres som stor-vinklet er ikke nøye fastlagt, men anses vanligvis for å være større enn 5°. Helt tilfredsstillende modeller er ikke utviklet for grenselinjer med stor vinkel. På basis av eksperimentelle resultater er det kjent at grenselinjer med stor vinkel har mye større bevegelighet enn grenselinjer med liten vinkel, og at bevegeligheten for grenselinjer generelt øker når vinkelen som skiller tilstøtende korn øker. Grenselinjer med liten vinkel betegnes vanligvis subgrenselinjer, og i det etter-følgende menes det med "korngrenselinje" en korngrenselinje med stor vinkel dersom noe annet ikke er angitt. Når vinkelen mellom tilstøtende korn øker, blir grenselinjeområdet stadig mer uordnet. Forurensningsatomer i materialet vil vanligvis ha annen størrelse og andre elektronegenskaper enn hovedmate-rialet. Disse forurensningsatomer vil tiltrekkes til og passe bedre i det uordnete område ved grenselinjer med stor vinkel. Konsentrasjonen av forurensningsatomer ved korngrenselinjen

kan være atskillige størrelsesordener høyere enn konsentrasjonen av de samme forurensningsatomer i selve krystallen. Når slik seigring inntreffer, begynner korngrenselinjens egenskaper å bli slik som forurensningsatomenes egenskaper. F.eks. er i nikkelsuperlegeringer svovel en skadelig forurensning som seig-rer til korngrenselinjene. Ved driftstemperaturene senker svovelet i korngrenselinjene legeringenes mekaniske egenskaper, og svikt i svovelinneholdende nikkelsuperlegeringer vil vanligvis opptre som svikt i korngrenselinjen. Seigring av forurensninger er ikke noe spesielt problem ved korngrenselinjer med liten vinkel. Følgelig foreligger det ved grenselinjer med liten vinkel ikke de samme problemer i mekaniske egenskaper som ved grenselinjer med stor vinkel. Det har også vist seg at korngrenselinjer har skadelige virkninger ved oksydasjon og korrosjon ved høy temperatur.

Det er blitt gjort forsøk på å minske disse problemer ved

å anvende slik teknikk som rettet størkning, noe som er beskrevet i US-patentskrift 3.260.505, hvorved tverrgående partikkelgren-ser minimiserer, og ved å anvende enkeltkrystaller, slik som beskrevet i US-patentskrift 3.494.709, ved fremstilling av kom-plette, små turbindeler såsom blad eller skovler. Resultatene som er oppnådd ved rettet størkning har vært meget tilfredsstillende, men hittil har de forbedringer som er oppnådd ved bruk av enkeltkrystallteknikk ikke vært attraktive som følge av de økte omkostninger.

En annen teknikk som har funnet interesse på høytemperatur-legeringsområdet er teknikken med voksende krystaller med orientert mikrostruktur eller andre fase, som er kjent fra f.eks. US-patentskrifter 3.793.010 og 3.528.808. Betingelsene som er nødvendige for vekst av en orientert andre fase omfatter nøye kontroll av sammensetning, og det har vist seg at de fleste legeringer som har riktig sammensetning, for optimale mekaniske egenskaper, vanligvis ikke har tilfredsstillende oksydasjons-

og korrosjonsbestandighet for den aktuelle anvendelse, såsom i gassturbinmotorer.

Nedenfor vil det bli diskutert enkeltkrystaller. Med

dette begrep menes krystallinske stoffer som er fri for korn-grenser med stor vinkel. Begrepet "enkeltkrystall" er ment å

omfatte stoffer som inneholder ubevegelige, lavvinklete korn-grense- og dislokasjonsrekker. Dette begrep dekker, slik det er benyttet her, også stoffer med regulær krystallgrunnmasse som inneholder en dispergert andre fase som kan være sammenhengende eller usammenhengende med grunnmassefasen. Eksempler på slike stoffer er nikkelsuperlegeringer som inneholder en sammenhengende dispersjon av y<1->partikler i en y-grunnmasse, og eutektiske stoffer.

Gjenstanden ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at bestanddelene har følgende innbyrdes slektskap:

a) samme krystallstrukturtype,

b) gitterparametre som avviker høyst 5% fra hverandre, og c) avvikelse mellom de to bestanddelers krystallorienteringer på høyst 5°.

Enkeltkrystallbestanddelene ifølge oppfinnelsen kan ha forskjellige kjemiske og/eller fysikalske egenskaper i forskjellige områder av krystallen. Gjenstanden kan omfatte en kjernebestanddel med sterkt ønskelige mekaniske egenskaper og en overflatebestanddel med ekstrem oksydasjons- og korrosjonsbestandighet. Idet de sammenføyete krystallbestanddeler ikke inneholder korngrenselinjer vil det stort sett ikke være noen mulighet for seigring av forurensninger eller korngrense-lin jeglidning . En eller flere av enkeltkrystallbestanddelene kan inneholde en orientert mikrostruktur eller orientert andre fase for å frembringe bedre mekaniske egenskaper.

Oppfinnelsen er særlig anvendbar for metaller som er beregnet for anvendelse ved høyere temperatur. Typiske slike metaller er nikkel- og koboltsuperlegeringer som har meget høy fasthet og oksydasjons- og korrosjonsbestandighet under krevende betingelser i gassturbinmotorer.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser i skjematisk form gitterstrukturen av to enkeltkrystallbestanddeler før og etter sammenføyning. Fig. 2 viser et diagram som viser den innbyrdes orientering av to enkeltkrystallbestanddeler før sammenføyning. Fig. 3 viser i skjematisk form én form for dislokasjon som kan oppstå ved sammenføyning av litt feilorienterte enkeltkrystaller . Fig. 4 viser i skjematisk form en annen form for dis-

lokasjon som kan oppstå ved sammenføyning av litt feilorienterte enkeltkrystaller.

Flg. 5 viser en mulig anordning av elementer for å fremstille en aerofoil av enkeltkrystall.

Fortrinnsvis er gjenstanden fremstilt av to enkeltkrystallbestanddeler som er sammenføyet under betingelser som sikrer at det ikke dannes korngrenselinjer. Disse betingelser, som vil bli diskutert nedenfor, omfatter krystallorientering, gitterparametre og sammenføyningsteknikk. F.eks. omfatter enkeltkrystallgjenstanen en kjernebestanddel med høy fasthet, men ikke maksimal oksydasjons- og korrosjonsbestandighet, og en overflatebestanddel med mindre fasthet, men med utmerket oksydasjons- og korrosjonsbestandighet.

Det har vist seg at under visse spesifikke betingelser kan to enkeltkrystaller sammenføyes til dannelse av et enkeltkrystall san er kjennetegnet ved at det har stort sett bare ett indre krystallgitter og har ingen indre korngrenselinjer. De betingelser hvor slike sammensatte enkeltkrystaller kan dannes er angitt nedenfor. I det etterfølgende antas det at krystallbestanddelene har kubisk symmetri, men det vil forstås at det også kan anvendes krystaller med annen symmetri, såsom heksgonal og ortorombisk.

Den første betingelse som må være oppfylt gjelder gitter-type og -parameter. Krystallene som skal sammenføyes må ha samme krystallstruktur og stort sett like gitterparametre. Det har vist seg at for å oppnå tilfredsstillende resultater må forskjellen mellom bestanddelenes gitterparametre være mindre enn 5%, fortrinnsvis mindre enn ca. 3%. Fig. 1 viser to krystallbestanddeler A og B, med tilstøtende flater henholdsvis 1 og 2, før og etter sammenføyning til en sammensatt enkeltkrystall C. Bestanddelene A og B har forskjellige gitterparametre idet bestanddel A har 7 horisontale atomplan mens krystall B bare har 6 horisontale atomplan. Etter sammenføyning vil de to bestanddeler ha en kontinuerlig gitterstruktur med en indre kantdislokasjon 3, som skyldes det ekstra atomplan i bestanddelen A. Bortsett fra denne dislokasjon har alle atomer på de tilstøtende flater 1 og 2 dannet bindinger med atomer i den andre bestanddel. Resultatet av forskjellen i gitterparametre er dannelsen av en dislokasjonstruktur dannet av kantdislokasjoner på grenseflaten mellom de to bestanddeler. En 5 prosentig forskjell i gitterparametre vil resultere i dannelse av én kantdislokasjon pr. 20 atomplan. En dislokasjon av denne type og med slik tetthet har ikke bevegelighet og skadelig virkning på egenskapene i en korngrenselinje med stor vinkel. Et overraskende trekk ved oppfinnelsen er atomene som danner enkeltkrystallbestanddelene ikke behøver være like så lenge krystallstrukturen er lik. F.eks. er det fullt ut mulig å fremstille en gjenstand av to enkeltkrystallbestanddeler hvor den ene er en nikkellegering og den andre en kobolt-legering så lenge forskjellen i gitterparametre ligger innenfor de ovenfor anførte grenser og begge legeringer har samme krystallstruktur (J. det minste i sammenføyningsplanet) . Dersom krystaller med forskjellig sammensetning sammenføyes, må man passe på å unngå at det ikke sammenføyes grunnstoffer som i bruk vil danne skadelige intermetalliske forbindelser. Fase-diagrammer bør undersøkes". Fullstendig fast løselighet er ønskelig.

Den andre betingelse som må tilfredsstilles, dersom det skal oppnås en korngrenselinjefri forbindelse, gjelder orientering mellom enkeltkrystallene som skal sammenføyes. De to enkeltkrystaller må ha stort sett samme orienteringer. Fig. 2 viser to enkeltkrystallbestanddeler D og E orientert før sammenføyning av tilstøtende flater 11 og 12. Orienteringen av en enkeltkrystallbestanddel i forhold til en annen enkeltkrystallbestanddel kan beskrives ved hjelp av dreining om tre innbyrdes perpendikulære akser X, Y og Z i fig. 2. I fig. 2 løper X-aksen perpendikulært på planet hvor bestanddelene skal sammenføyes, mens aksene Y og Z løper parallell med sammenføynings-planet. Dersom det ene krystall dreies i forhold til det andre om en akse som er perpendikulær på bindingsplanet, vil bind-ingen inneholde et nettverk med skruedislokasjon slik som vist i fig. 3. Fig. 3 viser skjematisk atomenes dislokasjon i bindingsplanet og viser et antall skruedislokasjoner 15 i regulær, kvadratisk oppstilling. De fylte sirkler representerer atomene i den ene bestanddel og de ufylte sirkler atomene i den annen bestanddel.

Dersom det ene element dreies i forhold til det andre

om en akse som ligger i bindingsplanet, vil det dannes et nettverk med kantdislokasjoner 17, slik som vist i fig. 4. Fig. 4 viser et riss perpendikulært på bindingsplanet. (Kantdislokasjonene ifølge fig. 4 avviker i orientering med 90° fra kant-

dislokasjonene som er vist i fig. 1 og som skyldes gitterpara-meterforskjeller). Det fremgår av fig. 4 at mellomrommet mellom kantdislokasjonene er direkte knyttet til vinkelavvikelsen. Avstanden mellom kantdislokasjonen kan angis med følgende ligning:

hvor D er avstanden mellom dislokasjonene,

b er mellomrommet mellom atomplanene og 0 er vinkelavvikelsen mellom nabokrystaller.

En vinkelavvikelse på 3° vil resultere i en avstand på ca. 20 atomplan mellom nabokantdislokasjoner. 1 praksis vil krystallene være feilorientert på en måte som kan beskrives som dreining om alle tre akser, og den resul-terende dislokasjonstruktur i bindingsplanet vil være en sammensatt blanding av kant- og skruedislokasjoner i en regulær oppstilling. For formålet med oppfinnelsen må dreiningen om enhver av de tre akser holdes så liten som mulig, men er fortrinnsvis mindre enn 5°, helst mindre enn 3°, og summen av de tre dreininger må være mindre enn 10°, fortrinnsvis mindre enn 5°. Krystallorienteringer kan bestemmes ved å benytte kjent røntgenstråleteknikk.

Når dislokasjonstettheten på grensen mellom krystallbestanddelene blir for stor, vil grenselinjen forandres fra liten til stor vinkel, og det dannes en bevegelig korngrense-lin jetype som vil resultere i skadelige virkninger. Når det foreligger en slik bevegelig grenselinje med stor vinkel, kan ikke den sammensatte gjenstand lenger sies å være et enkeltkrystall, og enkeltkrystallets fordeler er gått tapt.

Forskjellen i gitterparametre resulterer i en regulær dislokasjonsrekke med lav dislokasjonstetthet, og de tre typer skjev innstilling resulterer også i dislokasjonsrekker, og det er derfor faktisk summen av disse faktorer som vil be-stemme om dislokasjonstettheten er stor nok til å frembringe en bevegelig grenselinje. For den foreliggende oppfinnelse antas det at summen av den numeriske verdi av gitterparameter-differansene (i prosent) og summen av de tre numeriske verdier av skjev innstilling (i grader) bør være mindre enn 12 og fortrinnsvis mindre enn 7 dersom det skal oppnås optimale og reproduserbare resultater. Men det er klart at bevegeligheten for grenselinjen er avhengig av vekselvirkninger mellom dislokasjonene som danner grenselinjen. Denne faktor er ikke lett å beregne. Følgelig må det iakttas forsiktighet ved fremstilling av sammensatte gjenstander av enkeltkrystallbestanddeler med høy grad av feilorientering og differanser i gitterparametre. Den forholdsmessige virkning av gitterparameterdifferanser

og differanser i skjev innstilling på grenselinjebevegelighet er ikke nøyaktig kjent.

Det er kjent teknikk for å omgå begrensningene som er angitt ovenfor når det gjelder gitterparametre og krystallografisk orientering. Dersom man f.eks. skulle ønske å sammenføye to krystallelementer som var feilorientert som følge av 8° dreining om en spesiell akse, ville det kunne anvendes et mellomlag med en dreining på 4° i forhold til hver av de andre bestanddeler. En analog fremgangsmåte ville kunne benyttes for krystallbestanddeler med gitterparameter med for stor avvikelse.

Under antagelse av at det er fremstilt to enkeltkrystallbestanddeler med forlangt gitterparameter- og orienteringsfor-hold er det nødvendig å utføre en sammenføyningsoperasjon for å frembringe den ønskete, endelige, sammensatte gjenstand. For å danne en tilfredsstillende binding er det nødvendig at overflatene av krystallene som skal sammenføyes bringes i god be-røring med hverandre under betingelser som muliggjør dannelsen av metalliske bindinger mellom overflateatomer i de tilstøtende flater. En liten diffusjon må foreligge for den lille atomom-leiring som er nødvendig for å danne metalliske bindinger. Det er kjent atskillige fremgangsmåter for å danne en slik sammenføyning. Grunnleggende for alle disse fremgangsmåter er kravet om overflaterenhet. Overflatene som skal sammenføyes må være rene, særlig for reaktive forurensninger. God innbyrdes berøring kan bedres ved anvendelse av varme og trykk på krystallene som skal sammenføyes. Trykk hjelper til med å sikre god berøring ved at fremspringende partier på krystallene som skal sammenføyes deformeres lett, slik at det overflateareal av krystallene som er i berøring med hverandre økes. Tilførsel av varme ved sammenføyningen vil medvirke til at det dannes metalliske bindinger ved at amplityden for atomsvingningene økes slik at overflateatomene i et krystall bindes til overflateatomene i det tilstøtende krystall som ikke har helt riktig orientering. Temperaturen hvor sammenføyningen utføres er begrenset av mikro-strukturene betraktninger, såsom begynnende smelting og opp-løsning av ønskelige faser. En riktig kombinasjon av varme og trykk må benyttes for å unngå enhver mulighet for rekrystal-lisasjon som følge av for mye deformasjon under sammenføy-ningen. Slike diffusjons-sammenføyningsfremgangsmåter er kjent på området, f.eks. fra US-patentskrift 3.53 0.568.

Sammenføyningen kan også utføres ved fremgangsmåten ifølge US-patentskrift 3.678.570, og denne fremgangsmåte foretrekkes faktisk. I dette patentskrift beskrives det en fremgangsmåte som er kjent som "TLP!'-dif fus jons-sammenf øyningsf remgangsmåten. Ifølge TLP-fremgangsmåten anbringes det mellom bestanddelene

et mellomlag, som har lavere smeltepunkt enn smeltepunktet for bestanddelene som skal sammenføyes. Sammensetningen av mellom-laget tilsvarer sammensetningen av bestanddelene som skal sammenføyes, med unntagelse av at det inneholder et smeltepunktnedsettende middel såsom bor. Bestanddelene og mellomlagsmaterialet holdes deretter sammen og oppvarmes til en temperatur over smeltepunktet for mellomlagsmaterialet, men sikkert under smeltepunktet for enkeltkrystallbestanddelene. Mellomlagsmaterialet smelter og diffunderer inn i de tilstøtende elementer inntil konsentrasjonen av det smeltepunktnedsettende middel er senket til det punkt hvor størkning inntreffer. Størkning inntreffer isotermt. På dette punkt foreligger det en fast binding mellom de tilstøtende bestanddeler. En enestående egenskap ved denne fremgangsmåte er at det ikke dannes en egen krystallstruktur i bindingsområdet, men krystallstrukturene for bestanddelene som sammenføyes fortsetter inn i bindingsområdet. Væske-fasen sikrer god berøring og godabindingsresultater.

Noen andre utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av fig. 5. Fig. 5 viser et skjematisk, uttrukket riss av et tur-binblad 30 som har aerofoilform og som er ifølge oppfinnelsen. Bladet består av et kjerneelement 31 av et materiale som er valgt på grunn av at det har styrke ved høyere temperatur. Slik det vil fremgå nedenfor behøver ikke materialet som kjerneelementet 31 er fremstilt av å være meget korrosjons- eller oksydasjonsbestandig, idet det vil bli beskyttet i bruk. Kjerneelementet 31 inneholder kanaler 45 og 46 for gjennomstrømning av kjølefluidum såsom luft. To ytterflateelementer 32 og 33 er sammenføyet med kjerneelementet 31 i overensstemmelse med oppfinnelsen. Elementenes 32 og 33 orientering velges slik at den blir lik orienteringen for kjerneelementet 31, i det minste innenfor de ovenfor angitte grenser. Ifølge den foreliggende oppfinnelse benyttes det trekk fra US-patentskrift 3.494.709. I dette patentskrift beskrives det foretrukket orientering for enkeltkrystallturbinblader. Elementene 32 og 33 kan ha konstant tverrsnitt eller de kan være avsmalnende slik som vist, slik at det dannes en optimal foilform. Et dekselelement 34 beskytter kjerneelementets ende mot oksydasjon og korrosjon. Dekselelementet er orientert i overensstemmelse med oppfinnelsen og festet til den øvre flate 35 av kjerneelementet 31 og elementenes 32 og 33 øvre flater 36 og 37. Kjerneelementet 31 er stukket inn i et spor 38 i en underdel 3 9 som har riktige gitterparametre og orientering og er sammenføyet med denne. Ytterflateelementenes 32 og 33 nedre flater 40 og 41 er sammenføyet med underdelens 3 9 øvre flate 42. Underdelen 3 9 omfatter forbindelseskanaler 43 og 44 for tilførsel av kjøleluft til kanalene 45 og 46 i kjerneelementet 31.

En spesiell fordel med den bladform som er vist i fig. 5 er at alle elementene som bladet er fremstilt av kan ha konstant tverrsnitt og derfor kan fremstilles som enkeltkrystaller direkte av smeltet materiale ifølge mange kjente fremgangsmåter. Se f.eks. "The Art and Science of Growing Crystals" av J.J. Gilman, N.Y. (1963), særlig sider 275-365. Ved å benytte krystaller med konstant tverrsnitt kan behovet for innviklete kjerner med lite tverrsnitt unngås. Slike skjøre kjerner har vært en årsak til vanskeligheter idet de har tendens til å

gå i stykker som følge av termiske spenninger og til å sige og forvris ved høyere temperatur. Som angitt ovenfor velges kjerneelementet 31 for fasthet ved høy temperatur mens ytterflateelementene 32 og 33 samt dekselelementet 34 velges for oksydasjons- og korrosjonsbestandighet. Materialet i underdelen 3 9 velges for fasthet ved litt lavere temperatur og for slagseig-het. Dersom alle elementene har samme krystallografiske orientering, gitterparametre og krystallstruktur, slik som beskrevet ovenfor, og sammenføyes riktig, vil hele den sammensatte gjenstand ha en struktur som er helt fri for skadelige korngrenselinjer med stor vinkel.

Det er en spesiell fordel med den foreliggende oppfinnelse at enkeltkrystallelementene med konstant tverrsnitt kan sammenføyes til en sammensatt gjenstand med en varierende tverrsnitts-form. Maskinbearbeidelse og annen behandling kan derved holdes på et minimum. Bladet ifølge fig. 5 ville bare kreve maskinbearbeidelse for å danne de forbindende kjølekanaler oventil i kj erneelementet.

Selv om diskusjonen av fig. 5 ovenfor er basert på antagel-sen at alle komponentene som danner turbinbladet er enkeltkrystaller, er det klart at ett eller flere polykrystallinske elementer kan anvendes i en slik konstruksjon. F.eks. kan underdelen 39 fremstilles av et polykrystallinsk materiale idet driftstemperaturene nede på bladet ligger betydelig under tem-peraturene resten av bladet utsettes for. En annen mulighet for en polykrystallinsk komponent i en slik konstruksjon er kjerneelementet 31. Kjerneelementet 31 kan fremstilles av et polykrystallinsk materiale som har en orientert andre fase. Eksempler på slike materialer omfatter de som er kjent som retnings-bestemt størknete eutektika som er kjent fra US-patentskrifter 3.124.452 og 3.554.817. Fordelene med slike tofasestrukturer er anisitropi og ekstrem fasthet som følge av den andre fases orientering. En generell ulempe med slike materialer er at de sammensetninger som gir maksimale mekaniske egenskaper generelt ikke har tilstrekkelig oksydasjons- og korrosjonsbestandighet ved de høye temperaturer som påtreffes ved gassturbinanvendelse. En utførelsesform av oppfinnelsen kan anvendes ved fremstilling av et enkeltkrystallbelegg som vil kunne beskytte et slikt høyfasthetsmateriale mot skadelig oksydasjons- og korrosjons-virkning.

Enda et annet mulig alternativ for konstruksjonen som er vist i fig. 5 er innleiring av keramiske materialer, i ett eller flere av elementene, f.eks. kjerneelementet 31. Fra US-patentskrif ter 3.877.727 og 3.844.782 er det kjent et metall-keramisk, sammensatt materiale som består av et langstrakt, keramisk legeme hvorigjennom det løper et antall enkeltkrys-tallstenger som er festet til metalliske endestykker. Keramiske materialer er kjent for sine trykkf astheter, men er vanligvis svake når det gjelder strekk, og et spesielt trekk ifølge nevnte patentskrifter er at det keramiske materiale for-spennes i komprimert form for å oppnå bedre strekkegenskaper og motstand mot sprekking. En slik konstruksjon forener noen av de fordelaktige egenskaper hos metalliske og keramiske materialer, men visse ufordelaktige hos keramiske materialer, såsom sprøhet og følsomhet for termisk sjokk, er likevel et problem. Dersom en slik struktur ble anvendt i kjerneelementet 31, ville ytterflateelementene 3 2 og 33 som er vist i fig. 5, ha beskyttet det keramiske materiale mot skadelig termisk sjokk og eventuell skade som følge av mekaniske støt.

Claims (4)

1. Sammensatt, metallisk, krystallinsk gjenstand, som består av minst to sammenføyete enkeltkrystallbestanddeler, karakterisert ved at bestanddelene har følgende innbyrdes slektskap: a) samme krystallstrukturtype, b) gitterparametre som avviker høyst 5% fra hverandre, og c) avvikelse mellom de to bestanddelers krystallorienteringer på høyst 5°.

2. Gjenstand i samsvar med krav 1, karakterisert ved at summen av dreininger om tre ortogonale krystallakser er mindre enn 10°, og at summen av gitterpara-meterdifferansen og den totale dreining om aksene er mindre enn 12 .

3. Gjenstand i samsvar med krav 1, karakterisert ved at de to enkeltkrystallbestanddeler har forskjellig kjemisk sammensetning.

4. Gjenstand i samsvar med et av kravene 1-4 i form av en aerofoil, karakterisert ved at den omfatter a) en kjernebestanddel med høy fasthet, b) minst én oksydasjonsbestandig enkeltkrystall-ytter-flatebestanddel som er sammenføyet med kjernebestanddelen og beskytter denne, samt c) en enkeltkrystall-underdel.