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

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 °.