SE510193C2 - Urvalsanordning för kristallisationskorn för enkristallina föremål i gjuteri - Google Patents

Urvalsanordning för kristallisationskorn för enkristallina föremål i gjuteri

Info

Publication number
SE510193C2
SE510193C2 SE9001856A SE9001856A SE510193C2 SE 510193 C2 SE510193 C2 SE 510193C2 SE 9001856 A SE9001856 A SE 9001856A SE 9001856 A SE9001856 A SE 9001856A SE 510193 C2 SE510193 C2 SE 510193C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
tube
vertical
passage
angle
followed
Prior art date
Application number
SE9001856A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9001856L (sv
SE9001856D0 (sv
Inventor
Ghislaine Elisabeth Lamanthe
Jean-Louis Pierre Ragot
Original Assignee
Const De Moteurs D Soc Nat D E
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Publication of SE9001856L publication Critical patent/SE9001856L/xx
Application filed by Const De Moteurs D Soc Nat D E filed Critical Const De Moteurs D Soc Nat D E
Publication of SE9001856D0 publication Critical patent/SE9001856D0/sv
Publication of SE510193C2 publication Critical patent/SE510193C2/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/14Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method characterised by the seed, e.g. its crystallographic orientation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • B22D27/045Directionally solidified castings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/52Alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

10 15 20 25 30 510 193 2 - det enda pelarkristallkorn, som utväljes vid utloppet från gjutanordningen och som utvecklas i enkiistallföremålet, bör vara det, som ligger närmast den kristallografiska riktningen [O01], som sammanfaller med en vald axel i före- målet, varvid de sekundära rikmingarria likaledes svarar mot bestämda axlar; - för varje smälta bör man erhålla ett tillräckligt högt framgångsvärde, som säker- ställer goda gjutstycken, oberoende av godtagbara variationer i utföringspara- metrarna, såsom speciellt formens temperatur, smältans temperatur, föremålets beskaffenhet och volym och vid en aggregatgjutning oberoende av föremålets läge i aggregatet eller aggregatets geometri; - minskning av gjutanordningens volym och då speciellt dess höjd.
En gjutanordning som uppfyller dessa krav och omfattar ett bottenstöd och ett chikanfonnigt urvalsorgan av tvådimensionell typ, vari alla delar bildar en följd av rätlinjiga rör, som uppvisar ett gemensamt medelsyrnrnetriplan, kärmetecknas av att urvalsorganet omfattar åtminstone ett rör, som är orienterat enligt en vinkel mellan 95 och l35° i förhållande till vardera av rören, som ansluter till dess ändar.
Lärnpligen omfattar unalsorganet ett första vertikalt rör förbundet med bottenstödet, följt av ett andra rör, som är lutande och orienterat i 120° i förhållande till det första och som följes av ett tredje rör, som är vertikalt och följes av ett fjärde rör, likaledes lutande och orienterat i 120° i förhållande till det tredje röret, varvid änden på det fjärde röret är placerat i förlängningen av det Första vertikala röret och åtföljes av ett femte vertikalt utloppsrör från urvalsorganet. Övriga kärmetecken och fördelar med uppfinningen framgår bättre vid genomläsriing av följande beskrivning av en utföringsform av uppfinningen med hänvisning till bi- fogade ritningar. på vilka: 10 15 20 25 30 3 510 193 - fig. 1 visar i schematisk perspektivvy en före uppfinningen känd gjutanordning för kristallkom; - fig. 2 visar i en liknade perspektivvy som den på fig. 1 en gjutanordning för lcris- tallkom anpassad för enlaistallgjutriing och enligt en utföringsform av uppfinningen, Det är inom tillämpningar för enkristallgjutning, speciellt vid framställning av turbinskovlar, känt att använda en gjutanordning för lcristallkorn av den typ, som visas på fig. 1. Denna anordning omfattar ett bottenstöd 1 på en ugnsbotten 2.
Denna ugn, vari en form är anordnad, vilken matas med smält metall i sin övre del, omfattar alla i sig kända organ för utförande av denna typ av arbete. Ugnen visas ej på ritningen och behöver ej beskrivas närmare i detalj; den omfattar speciellt upp- hettningsorgan och organ för att åstadkomma bestämda värmegradienter i en före- dragen stelningsriktning för den smälta metallen, speciellt en kylbotten. I kontakt med denna kylda botten 2 bildas pelarkristallkom enligt riktningen [001] i stödet 1. Över stödet 1 är ett uivalsorgan 3 för kristallkom anordnat. Då bottnen 2 betraktas såsom horisontal och stelningsriktningen vinkelrät mot denna botten är vertikal om- fattar urvalsorganet 3 för kristallkorn delar i form av rätlinjiga rör, vilka alla uppvi- sar ett gemensamt mittsymmetiiplan. Dessa element är anordnade så att de bildar hinder och omfattar således ett första vertikalt rör 4 över stödet 1, följt av ett andra horisontellt rör 5. följt av ett tredje vertikalt rör 6, följt av ett fjärde horisontellt rör 7, som är placerat över det andra röret, och ett femte vertikalt rör 8, som befmner sig i förlängningen av det första röret 4 och som bildar utloppet för urvalsorganet och är förbundet med den faktiska fonnen. Urvalsorganet 3 leder, genom att tvinga pelar- kristallkoinen, som utgår från stödet 1, till en speciell väg under deras tillväxt, vid utloppet till ett enkristallkom, som därefter utvidgas och bildar det önskade en- kristallföremålet i formen.
Emellertid har denna lösning lett till resultat, vilka är avsedda att förbättras genom uppfinningen. speciellt med avseende på en minskning av antalet rnisslyckanden vid 10 15 20 25 30 sin 193 4 val av en bestämd tvärorientering och av [OOH-riktning, som förenas med vertikal- planet, och en mindre känslighet för variation av driftpararnetrarna.
Genom gjutanordningen för kristallkorn visad på frg. 2, som visar ett exempel på ett urvalsorgan enligt en utföringsform enligt uppfinningen, blir det möjligt att åstad- komma sådana förbättrade resultat. Bottenstödet 10 liknar det tidigare stödet visat på frg. l. Man bibehåller även principen med ett urvalsorgan 30 för kristallkorrr, vil- ket omfattar delar i form av rätlinjiga rör, som alla har ett gemensamt rnittsynrrnetri- plan. Däremot och överraskande följes enligt uppfinningen ett första vertikalt rör 34 över stödet 10 av ett andra rör 35, som är lutat mot röret 34 med en vinkel A, som ligger mellan 95 och l35°, varvid det föredragna värdet för vinkeln A visad på fig. 2 är 120° så att mittaxlama i rören 34 och 35, som befmner sig i sanuna plan, mellan sig bildar en vinkel av 120°. Det tredje röret 36 är på nytt vertikalt och det följande fjärde röret 37 är likaledes lutat mot röret 36 med en vinkel A som, såsom tidigare för det andra röret 35_ ligger mellan 95 och l35°, varvid det föredragna värdet för vinkeln A förblir 120° så att mittaxlama för rören 36 och 37, som alltid befmner sig i samma plan, sinsemellan bildar en vinkel 120°. Det femte utloppsröret 38 i ur- valsorganet 30, vilket står i förbindelse med gjutforrnen 39 för enkristallföremålet, är på nytt vertikalt och befinner sig i förlängningen av det första röret 34.
Gjutanordningen är på i och för sig känt sätt helt omgiven av en värmeisolerande mantel av keramisk typ. vilken är beständig mot höga temperaturer. Dimensions- pararnetrama för urvalsorganet för kristallkorn enligt uppfinningen bestämmes så- som funktion av måtten på den använda ugnen och på de för framställning avsedda föremålen och såsom funktion av värmegradienterna som erhålles genom betingel- sema för utförande av giutningen av föremålen. Bottenstödet 1, som företrädesvis uppvisar cylindrisk form_ uppvisar således en diameter D, som väljes på så sätt att antalet kristallkorn gynnas, medan rören i urvalsorganet uppvisar samma genom- skärning, företrädesvis av rektangulär form med sidorna e och f för att begränsa an- talet kom och begränsa kanteffekterna. Närvaron av vinkeln A för de icke-horison- 10 15 20 5 510 193 tella rören 35 och 37 möjliggör undvikande av en försämring av urvalsorganet ge- nom hoptryckning av dessa rör och uppträdande under användning av en vinkel under 90° mellan rören 35 och 37 och de resp vertikala rören förbundna därmed.
Det icke-horisontella anordnandet av rören 35 och 37 möjliggör speciellt och över- raskande att enligt uppfinningen undvika korn utgående från stödet 1, vars kristallografiska orientering ej är tillfredställande, och att på detta sätt säkerställa en _ förbättrad kvalitet på det enkristallkom, som erhålles vid utloppet från urvals- organet. Längden på rören 35 och 37 bestämmes i övrigt så att man reglerar värmegradienten. För en speciell tillämpning har således följande dimensionspara- metrar för gjutanordningen enligt uppfinningen visad på fig. 2 erhållits, uttryckt i mm: D = 15-20; H, = 10-15 (stödets höjd); H2 = 10-15 (det första och det tredje rörets höjd) g = 25-30 (horisontell längd); e = f= 4-5 i = 5 (utloppshöjd), H = 60-70 (total höjd) A = l20°

Claims (2)

    10 15 510 193 Patentkrav
  1. l. Gjutanordning för kristallisationskorn med fórbestämd tvärgående orientering och med [0iOl]-rikming, som sammanfaller med den vertikala riktningen, vilken anordning är avsedd att genom gjutning framställa enkiistallföremål och vilken omfattar ett bottenstöd (10) och ett chikarifomiigt mvalsorgan (30), vari alla delar, som bildar en följd av rätlinjiga rör, uppvisar ett symmetriplan, som är gemensamt, kännetecknad av att urvalsorganet (30) omfattar ett första rör (34) förbundet med bottenstödet (10) och som är vertikalt, följt av ett andra rör (35), som lutar och är orienterat med en vinkel A mellan 95 och 135 ° mot det första röret (34) och som följes av ett tredje rör (36), som är vertikalt och följes av ett fjärde rör (3 7), som likaledes lutar och är orienterat med en vinkel A mellan 95 och 135 ° mot det tredje röret (36), varvid änden på det fjärde röret (37) är anordnat i förlängningen av det vertikala första röret (34) och följes av ett vertikalt femte rör (38). som bildar urvalsorganets utlopp.
  2. 2. Gjutanordning enligt kravet 1, kännetecknad av att vinkeln A är 120 °.
SE9001856A 1989-05-24 1990-05-23 Urvalsanordning för kristallisationskorn för enkristallina föremål i gjuteri SE510193C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8906771A FR2734189B1 (fr) 1989-05-24 1989-05-24 Dispositif de selection d'un grain de cristallisation pour pieces monocristallines en fonderie

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9001856L SE9001856L (sv) 1900-01-01
SE9001856D0 SE9001856D0 (sv) 1990-05-23
SE510193C2 true SE510193C2 (sv) 1999-04-26

Family

ID=9381948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9001856A SE510193C2 (sv) 1989-05-24 1990-05-23 Urvalsanordning för kristallisationskorn för enkristallina föremål i gjuteri

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE4016477C2 (sv)
FR (1) FR2734189B1 (sv)
GB (1) GB2330099B (sv)
SE (1) SE510193C2 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1076119A1 (en) 1999-08-11 2001-02-14 ABB Alstom Power (Schweiz) AG Apparatus and method for manufacture a directionally solidified columnar grained article
FR2869327A1 (fr) * 2004-04-22 2005-10-28 Univ Claude Bernard Lyon Creuset et procede de croissance de cristaux massifs et, en particulier, de monocristaux du type caf2
DE102010021856A1 (de) * 2010-05-28 2011-12-01 Eto Magnetic Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Einkristall-MSM-Körpers
FR3004366B1 (fr) 2013-04-10 2021-04-30 Snecma Moule de fonderie monocristalline
FR3020292B1 (fr) 2014-04-24 2016-05-13 Snecma Moule pour fonderie monocristalline

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1481366A (fr) * 1965-05-27 1967-05-19 United Aircraft Corp Perfectionnements aux pièces de fonderie et procédé et dispositif de fabrication de ces pièces
US3580324A (en) * 1969-03-13 1971-05-25 United Aircraft Corp Double-oriented single crystal castings
GB2030233B (en) * 1978-09-16 1982-09-29 Rolls Royce Gas turbine engine blade
FR2724857B1 (fr) * 1980-12-30 1997-01-03 Snecma Procede de fabrication d'aubes cristallines
FR2734187A1 (fr) * 1981-09-25 1996-11-22 Snecma Procede de fabrication d'aubes monocristallines
US4475582A (en) * 1982-01-27 1984-10-09 United Technologies Corporation Casting a metal single crystal article using a seed crystal and a helix
EP0100150A3 (en) * 1982-07-28 1984-08-29 Trw Inc. Single crystal metal airfoil
FR2734188B1 (fr) * 1982-09-28 1997-07-18 Snecma Procede de fabrication de pieces monocristallines
US4550764A (en) * 1983-12-22 1985-11-05 Trw Inc. Apparatus and method for casting single crystal articles

Also Published As

Publication number Publication date
SE9001856L (sv) 1900-01-01
GB2330099B (en) 1999-08-11
GB2330099A (en) 1999-04-14
SE9001856D0 (sv) 1990-05-23
FR2734189B1 (fr) 1997-07-18
GB9011282D0 (en) 1998-11-04
FR2734189A1 (fr) 1996-11-22
DE4016477C2 (de) 2000-07-13
DE4016477A1 (de) 1997-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3536121A (en) Process for producing single crystal metallic alloy objects
US3538981A (en) Apparatus for casting directionally solidified articles
US3376915A (en) Method for casting high temperature alloys to achieve controlled grain structure and orientation
US4469161A (en) Method of and mould for making a cast single crystal
NO794028L (no) Fremgangsmaate og apparat til epitaksial stoerkning
EP0087379B1 (en) Casting a metal single crystal article using a seed crystal and a helix
SE510193C2 (sv) Urvalsanordning för kristallisationskorn för enkristallina föremål i gjuteri
CN111375746B (zh) 基于固—液界面稳恒控制的高温合金单晶叶片定向凝固方法
US3580324A (en) Double-oriented single crystal castings
JPS5939220B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法及び装置
US4712604A (en) Apparatus for casting directionally solidified articles
EP4084918A1 (en) Method and device for directional crystallization of castings with oriented or monocrystalline structure
US5340414A (en) Heat-resistant ferritic cast steel member
JPH0120951B2 (sv)
RU2492025C1 (ru) Способ получения монокристаллических изделий из никелевых жаропрочных сплавов с заданной кристаллографической ориентацией
JPS6055207B2 (ja) 一体のワツクス型組立体の製造方法
SE464116B (sv) Saett vid smaeltning och gjutning av beta-titanlegeringar
US20180071817A1 (en) Investment casting
RU1822375C (ru) Способ получени затравок дл лить монокристальных изделий из никелевых жаропрочных сплавов
RU2602584C1 (ru) Способ изготовления монокристаллических затравок
CN114905006B (zh) 一种铸棒的制备方法及其制备系统
RU2285580C2 (ru) Устройство для получения отливок методом направленной кристаллизации
SU448361A1 (ru) Проба дл контрол трещиноустойчивости металла при отливке
JPH08253830A (ja) 高い単結晶化率を有する単結晶Ni基合金鋳物の製造方法
CN115586317A (zh) 一种评价单晶高温合金雀斑形成倾向性的方法