TW201406485A - 反應性合金之整體鑄件 - Google Patents

Abstract

一種真空感應熔化一材料裝填體的方法，包括將一模預熱；將該裝填體插入該模；將該模放入腔室中；降低該腔室內之操作壓力；在該腔室內誘發熔化該裝填體；使該裝填體的材料充滿在一限定於該模內之凹穴中；對在該模內之裝填體的材料施加電磁壓力；及對置於該限定於該模內之凹穴內的該裝填體的材料施加電磁場。

Description

反應性合金之整體鑄件 【相關申請案之交叉引用】

本申請案主張4/20/2012提出之美國臨時專利申請案61/635,963(代理人文件編號FSPT.00001)之提出日的利益，其揭示藉由引用併入本文。

本申請案主張5/25/2012提出之美國臨時專利申請案61/651,620(代理人文件編號FSPT.00002)之提出日的利益，其揭示藉由引用併入本文。

本揭示係關於使用材料以投資鑄造零件的系統，該等材料係使用誘發加熱系統加熱至熔融態以使該等材料然後能充滿一模，該模限定一或多個用於限定最終零件形狀之凹穴。

在以下之圖式及描述中，類似之零件在整個說明書及圖式中分別用相同參考數字標示。該等圖式無需按比例繪製。本發明之某些特徵在比例上可誇大顯示或以 某種概圖形式顯示且一般元件之某些細節為簡潔明瞭之故可以不顯示。本發明可以有不同型式之具體例。特定具體例被詳細描述且在該等圖式中顯示，且要瞭解本揭示被認定是本發明之原則的例證，但並非意圖將本發明限於本文所說明及描述的。要全然承認：以下所討論之具體例的不同教導可被分開地利用或以任何適合之結合方式被利用以產生所要之結果。以上提及之多種特徵以及在以下更詳細描述之其他特性及特徵，在研讀以下具體例之詳述且藉由參考所附之圖式後，對於精於此技藝之人士將是易於明瞭的。

參考圖1a及1b，用於誘發熔化鈦鋁之方法 100的例示具體例包括在102中提供一般陶瓷模，其具有與限定於該模內以供限定零件形狀的凹穴聯通的杯狀物。

參考圖2a，在一例示的具體例102中，該模 102a包括杯狀物102b，其與限定於該模內以供限定零件形狀的凹穴102c聯通。如在此技藝中具有一般技能之人士將認可的，限定於該陶瓷模102a內之該凹穴102c可以限定一或多個凹穴以使熔融的材料充滿於其中且因此限定零件形狀。在一例示的具體例中，該模102a之凹穴102c限定汽機輪或壓縮機輪。

再次參考圖1a及1b，在一例示的具體例中， 然後在104中，以一般方式提供反應性合金裝填體。在一例示的具體例中，該反應性合金裝填體包含反應性合金諸如鈦合金，其例如可以是鈦鋁。

然後，在106中，在一例示的具體例中，該 模102a可以一般方式預熱。

然後，在108中，在一例示的具體例中，參 考圖1a、1b及2b，該反應性合金裝填體108a然後在108中以一般方式置於該經預熱之模102a的杯102b內。在一例示的具體例中，在106之預熱該模之前、期間或之後，該裝填體108a也可被預熱。

然後，在110中，在一例示的具體例中，參 考圖1a、1b及2c，該模102a置於具有一般高頻交流電誘發之加熱線圈110b的一般腔室110a中，以致該模102a以一般方式被該線圈所圍繞。在一例示的具體例中，腔室110a包含石英腔室。

然後，在112中，在一例示的具體例中，在 該腔室110a內之操作壓力以一般方式被降低。在一例示的具體例中，在112中，在該腔室110a內之操作壓力被降低至低於約100毫托。

然後，在114中，在一例示的具體例中，該 誘發線圈110b以一般方式被操作以將與時間相關之電磁場施加至該模102a。在一例示的具體例中，如在此技藝中具有一般技能之人士將認可的，該誘發線圈110b之施加與時間相關之電磁場至模102a的操作將因此在該反應性合金裝填體108a內誘發渦電流以藉此加熱，且最終熔化該反應性合金裝填體且使之熔融。另外，如在此技藝中具有一般技能之人士將認可的，該誘發線圈110b之施加 與時間相關之電磁場至模102a的操作也將因此產生電磁場，該電磁場與所施加之與時間相關的電磁場且對該反應性合金裝填體108a產生排斥壓力。

102a‧‧‧模

102b‧‧‧杯狀物

102c‧‧‧凹穴

108a‧‧‧裝填體

110a‧‧‧腔室

圖1a及1b是例示之用於誘發熔化的系統的流程說明。

圖2a是具有一杯狀物且限定一或多個與該杯狀物聯通的凹穴的模的例示具體例的說明。

圖2b是具有定位在該模之杯狀物內的材料的反應性裝填體的圖2a之模的例示具體例的說明。

圖2c是定位在具有誘發加熱線圈的腔室內的圖2b的模的說明。

圖2d是在圖1a及1b之方法的操作期間材料裝填體之熱變化曲線的例示具體例的作圖說明。

圖3a是使用圖1a及1b之方法所提供之汽機輪之輪葉的微結構的例示實驗具體例的照片。

圖3b是使用圖1a及1b之方法所提供之汽機輪之輪葉根部的微結構的例示實驗具體例的照片。

圖3c是使用圖1a及1b之方法所提供之汽機輪之輪殼的微結構的例示實驗具體例的照片。

圖4a是使用圖1a及1b之方法所提供之汽機輪之輪葉根部的微結構的例示實驗具體例的照片。

圖5a是使用圖1a及1b之方法所產生之汽機 輪之鑄件的例示實驗具體例的照片。

圖5b是使用VAR鑄造方法所產生之汽機輪 之鑄件的例示實驗具體例的照片。

圖6a是使用圖1a及1b之方法所產生之汽機 輪之鑄件的例示實驗具體例的剖面照片。

圖6b是使用VAR鑄造方法所產生之汽機輪 之鑄件的例示實驗具體例的剖面照片。

圖7a是使用圖1a及1b之方法所產生之汽機 輪之鑄件的例示實驗具體例的剖面顯微照片。

圖7b是使用VAR鑄造方法所產生之汽機輪 之鑄件的剖面顯微照片。

在一例示的具體例中，在該方法100之操作期間，在114中該與時間相關之電磁場的施加係在多重階段中提供，其中該與時間相關之電磁場的強度是漸增的。例如，如在圖2d中所說明的，在一例示的具體例中，在114中該與時間相關之電磁場的施加被提供以致該裝填體108a之操作溫度在多重階段是漸增的，直至完全熔化該裝填體108a。然後，該與時間相關之電磁場的強度在裝填體108a完全熔化後持續地降低。

然後，在一例示的具體例中，在116中，該誘發線圈110b被操作以操作該與時間相關所施加之電磁場以將比該反應性合金裝填體下部更大之磁壓力施加至該 反應性合金裝填體108a上部。一般操作與時間相關所施加之電磁場以在不同位置上施加不同磁壓力的方式在此技藝中被認為是習知的。例如，操作與時間相關所施加之電磁場以在不同位置上施加不同磁壓力係可藉由使用非固定直徑之誘發線圈或藉由提供設置在該第一誘發線圈之一部分的周圍的另外的誘發線圈而提供。

在一例示具體例中，在116中，比該反應性 合金裝填體下部更大之施加至該反應性合金裝填體108a上部的磁壓力的施加作用是要對該裝填體施加力而將該裝填體注入該模102a之凹穴102c中。

然後，在118中，114及116之操作則持續進 行直至藉由該誘發線圈110b之操作使該反應性裝填體108a完全熔化且注入該模102a之凹穴102c中。

在一例示的具體例中，在該方法100之操作 期間，起初該裝填體108a之上部由於比施加至該裝填體下部大之電磁場而首先熔化。然後，在例示具體例中，在該方法100之操作期間，該裝填體108a上部熔化後，由於電磁所誘發之熱及對流，接著是該裝填體下部之熔化。 在例示具體例中，在該方法100之操作期間，該裝填體108a下部熔化後，由於在116中磁壓力施加在該裝填體108a上，接著是該裝填體108a之熔化部份的注入。因此，重要的是要保持在該杯狀物102b與該凹穴102c之間的密封，直至該裝填體108a完全熔化。

如在此技藝中具有一般技能之人士將認可的 ，在114中該誘發線圈110b之操作也電磁地攪拌該反應性合金裝填體108a之熔化的部份。

在一例示的具體例中，在114中誘發線圈110b之操作也將電磁場施加至該模102a之凹穴102c內的該反應性合金裝填體之熔化及/或固化的部份。結果，該模102a之凹穴102c的充滿被改良，藉此使較薄之部分可被形成且缺陷可包含並限制於去除部份(off part)或非重要區。另外，在一例示的具體例中，電磁場施加至在該模102a之凹穴102c內之該反應性合金裝填體108a的熔化及/或固化部份使能控制及改良在該模102a之凹穴102c內之該反應性合金裝填體108a的固化部份的結構。另外，在一例示的具體例中，電磁場施加至在該模102a之凹穴102c內之該反應性合金裝填體108a的熔化及/或固化部份使在該模102a之凹穴102c內之該反應性合金裝填體108a的部份能可控制地保持熔融，以致操作者可控制且決定在該模102a之凹穴102c內之該反應性合金裝填體108a的哪一部份是最後要固化的部份。

在數個例示的具體例中，該模102a之一或多個元件可由石墨材料製造。例如，在一例示的具體例中，該模102a可包括石墨杯狀物102b及/或石墨杯狀物內襯。另外，在一例示的具體例中，該限定該凹穴102c之模102a的至少一部份也可包括石墨材料。在該模102a之至少一部份包括石墨材料的例示的具體例中，因為石墨可以是導電體，故在該方法100之操作期間，該模102a之石 墨部份因此被誘發式地加熱且另外加熱在該杯狀物102b及/或凹穴102c內之該反應性合金裝填體的鑄件。

在該方法100之數個例示的實驗具體例中， 使用具有以下標稱組成之反應性鈦合金裝填體以提供汽機輪之鑄件：1)鈦與28重量%之鋁、9重量%之鈮、及2重量%之鉬，2)鈦與33重量%之鋁、5重量%之鈮、及2重量%之鉻，及3)鈦與6重量%之鋁、及4重量%之釩。

在一些例示的實驗具體例中，觀察到以下結 果：1)無中心線收縮；2)巨結構是對稱及柱狀的固化結構；3)使用一般x光試驗，沒有可偵測到的氣孔或雜質。

參考圖3a，在該例示的實驗具體例中，該汽 機輪之輪葉的微結構是具有普遍均勻之顆粒及片尺寸的片狀γ鈦鋁。

參考圖3b，在該例示的實驗具體例中，該汽 機輪之輪葉根部的微結構是有普遍均勻之顆粒及片尺寸的片狀γ鈦鋁，其與該輪葉之微結構一致。

參考圖3c，在該例示的實驗具體例中，該汽 機輪之輪殼的微結構是片狀γ鈦鋁，其具有比在該根部及輪葉所發現者稍大的顆粒及片尺寸。

參考圖4a，在該例示的實驗具體例中，該汽 機輪之輪葉根部的微結構是具有普遍均勻之顆粒及片尺寸的片狀γ鈦鋁。

在數個例示的實驗比較用具體例中，該方法 100之操作及結果與一般真空電弧再熔化("VAR")投資鑄造方法之操作及結果比較。在所有的這些例示的比較用具體例中，該投資鑄造的物件是壓縮機輪。

在該方法100及VAR方法之例示的實驗具體例中，該鑄造的壓縮機輪的最後大小是在二方法可接受之製造容許度內。

如在圖5a中所說明的，該方法100之例示實 驗具體例的澆口比(gating ratio)是1.5：1。正如在此技藝中具有一般技能之人士將認可的，該澆口比是等於該裝填體質量對所得之鑄造零件的質量的比。該澆口比愈低，則該鑄造方法愈有效率。

如圖5b中所說明的，該VAR方法之例示實 驗具體例的澆口比是3.35：1。

以下提供藉由該方法100及VAR方法之例示 的實驗具體例所提供之該投資鑄造的汽機輪的機械性質的表格摘要。

如圖6a中所說明的，該方法100之例示實驗 具體例包括中心線收縮。

如圖6b中所說明的，該方法VAR之例示實 驗具體例包括中心線收縮。

如圖7b中所說明的，該方法100之例示實驗 具體例顯示50倍放大率之所說明的微結構。

如圖7b中所說明的，該方法VAR之例示實 驗具體例顯示50倍放大率之所說明的微結構。

該方法100與方法VAR之比較用例示實驗具 體例的結果證明：該方法100曾能且是能製造基本上在每一程度上等同於那些使用該一般VAR方法所提供者，且在一些情況中，該方法100比該方法VAR產生較佳結果。這是意外的結果。例如，關於尺寸及化學上的結果，該方法100及VAR方法產生類似的零件。從該等經由該方法100所製作之零件所測得之所有尺寸及元素係在規格及性能內。盡可能優勢地，例如，該方法100之主要優點是降低對該方法VAR所需者的澆口比的能力。因此，使用少於半量的金屬，該方法100可產生與該VAR方法相同量的鑄造零件。這是令人意外的結果。另外，藉由該例示之比較用實驗結果所說明的，使用該方法100所產生之零件的機械性具有比那些使用該方法VAR所產生者更大的最終強度及屈服強度。這是令人意外的結果。此外，該方法100也能明顯降低在鑄造期間所發展之中心線收縮，相較於藉由VAR方法所製造者。這是令人意外的結果。另外，該方法100能藉由控制該冷卻速率控制該鑄造零件之微結構。因為該方法100之整體程序，這是可能的，且此 結果能使該零件整個有均勻且一致之冷卻。比較在Ti6-4中鑄造之各零件，在該方法100與VAR之粒子結構基本上是相同的。因此，該方法100提供比該VAR方法優越之結果。以下提供藉由方法100與VAR所提供之結果的表格摘要：

真空感應熔化材料之裝填體及鑄造物件之方 法包括將一模預熱；將該裝填體插入該模；將該模放入腔室中；降低該腔室內之操作壓力；在該腔室內感應熔化該裝填體；對在該模內之裝填體的材料施加電磁壓力；使該裝填體的材料充滿在該限定於該模內之凹穴；及對置於該限定於該模內之凹穴內的該裝填體的材料施加電磁場。在一例示具體例中，將材料之裝填體預熱。在例示具體例中，模包括陶瓷材料。在一例示具體例中，該裝填體包括反應性合金。在一例示具體例中，該裝填體包括鈦合金。在一例示具體例中，該裝填體包括鈦鋁合金。在一例示具體例中，該腔室包括石英腔室。在一例示具體例中，施加磁 壓力包括操作與時間相關之電磁場。在一例示具體例中，施加磁壓力包括在該裝填體熔化期間操作與時間相關之電磁場。在一例示具體例中，施加磁壓力包括在該裝填體流入該凹穴期間操作與時間相關之電磁場。在一例示具體例中，施加磁壓力包括在該裝填體固化期間操作與時間相關之電磁場。在一例示具體例中，施加磁壓力包括操作電磁場梯度。在一例示具體例中，施加電磁壓力包括對該裝填體上部施加比對該裝填體下部者強的電磁場。在一例示具體例中，施加電磁壓力包括將該裝填體置於非均勻之電磁場內。在一例示具體例中，該方法另外包括在該凹穴內，於所施加之電磁場存在下，使該裝填體之材料固化。在一例示具體例中，該固化之材料包括對稱結構。在一例示具體例中，該固化之材料包括不對稱結構。在一例示具體例中，該固化之材料不包括使用一般氣孔偵測方法可偵測到之氣孔。在一例示具體例中，該固化材料不包括使用一般雜質偵測方法可測得之雜質。在一例示具體例中，該固化材料包括完全片狀之微結構。在一例示具體例中，該材料包括鈦鋁。在一例示具體例中，該固化材料包括輪殼及一或多個由該輪殼在徑向上延伸之輪葉。在一例示具體例中，該固化的材料包括汽機輪。在一例示具體例中，該固化的材料包括壓縮機輪。

用於真空感應熔化材料之裝填體及鑄造物件 之系統包括用於將模預熱之裝置；用於將該裝填體插入該模之裝置；用於將該模放入腔室中之裝置；用於降低該腔 室內之操作壓力的裝置；用於在該模內誘發熔化該裝填體的裝置；用於使該裝填體的材料充滿在限定於該模內之凹穴的裝置；用於對在該模內之裝填體施加電磁壓力的裝置；及用於對置於該限定於該模內之凹穴內的該裝填體的材料施加電磁場的裝置。在一例示具體例中，該系統包括用於將材料之裝填體預熱的裝置。在一例示具體例中，該模包括陶瓷材料。在一例示具體例中，該裝填體包括反應性合金。在一例示具體例中，該裝填體包括鈦合金。在一例示具體例中，該裝填體包括鈦鋁合金。在一例示具體例中，該腔室包括石英腔室。在一例示具體例中，該用於施加磁壓力之裝置包括用於操作與時間相關之電磁場的裝置。 在一例示具體例中，該用於施加磁壓力之裝置包括用於在該裝填體熔化期間操作與時間相關之電磁場的裝置。在一例示具體例中，該用於施加磁壓力之裝置包括用於在該裝填體流入該凹穴期間操作與時間相關之電磁場的裝置。在一例示具體例中，該用於施加磁壓力之裝置包括用於在該裝填體固化期間操縱與時間相關之電磁場的裝置。在一例示具體例中，該用於施加磁壓力之裝置包括用於操作電磁場梯度的裝置。在一例示具體例中，該用於施加電磁壓力之裝置包括用於對該裝填體上部施加比對該裝填體下部更強之電磁場的裝置。在一例示具體例中，該用於施加電磁壓力之裝置包括用於將該裝填體定位在非均勻電磁場內的裝置。在一例示具體例中，該系統另外包括：用於使該裝填體的材料在所施加之電磁場存在下在該凹穴內固化的裝 置。在一例示具體例中，該固化的材料包括對稱結構。在一例示具體例中，該固化的材料包括不對稱結構。在一例示具體例中，該固化的材料不包括使用一般氣孔偵測方法可測得之氣孔。在一例示具體例中，該固化的材料不包括使用一般雜質偵測方法可測得之雜質。在一例示具體例中，該固化的材料包含完全片狀之微結構。在一例示具體例中，該材料包含鈦鋁。在一例示具體例中，該固化的材料包括輪殼及一或多個由該輪殼在徑向上延伸之輪葉。在一例示具體例中，該固化的材料包括汽機輪。在一例示具體例中，該固化的材料包括壓縮機輪。

一種真空感應熔化材料之裝填體且鑄造物件 的方法包含：提供包含杯狀物之陶瓷模，該杯狀物係與限定於模內以供限定零件形狀之凹穴聯通；提供反應性合金裝填體；將該模預熱；將該材料裝填體放置在經預熱之該模的杯狀物內；對該模施加與時間相關之電磁場；在該反應性合金裝填體內誘發渦電流；產生與所施加之與時間相關之電磁場相反的電磁場且在該反應性合金裝填體上造成排斥壓力；操作所施加之與時間相關的電磁場且在該反應性合金裝填體上部施加相對於該反應性合金裝填體下部更大的磁壓力；熔化至少一部分的該反應性合金裝填體；電磁攪拌該反應性合金裝填體之熔化部份；使用該磁壓力將該熔化部分的反應性合金裝填體驅入至少一部分之該模凹穴中；及對在該模凹穴內之該反應性合金裝填體之熔化部份施加電磁場。在一例示具體例中，該方法包括將該材料 之裝填體預熱。在一例示具體例中，該方法另外包括使反應性合金裝填體之熔化部份在該模之凹穴內固化。在一例示具體例中，該方法另外包括對在該模之凹穴內的該反應性合金裝填體的固化部份施加電磁場。在一例示具體例中，該方法另外包括控制且改良在該模之凹穴內的該反應性合金之固化部份的結構。在一例示具體例中，在該模之凹穴內對該反應性合金裝填體之固化部份施加電磁場包括在該模之凹穴內熱處理該反應性合金之固化部份。

一種真空感應熔化材料之裝填體且鑄造物件 的系統包含：用於提供包含杯狀物之陶瓷模的裝置，該杯狀物係與限定於模內以供限定零件形狀之凹穴聯通；用於提供反應性合金裝填體的裝置；用於將該模預熱的裝置；用於將該材料裝填體放置在經預熱之該模的杯狀物內的裝置；用於對該模施加與時間相關之電磁場的裝置；用於在該反應性合金裝填體內誘發渦電流的裝置；用於產生與所施加之與時間相關之電磁場相反的電磁場的裝置及在該反應性合金裝填體上造成排斥壓力的裝置；用於操作所施加之與時間相關的電磁場的裝置及用於在該反應性合金裝填體上部施加相對於該反應性合金裝填體下部更大的磁壓力的裝置；用於熔化至少一部分的該反應性合金裝填體的裝置；用於電磁地攪拌該反應性合金裝填體之熔化部份的裝置；用於使用該磁壓力將該反應性合金裝填體之熔化的部份驅入至少一部分之該模凹穴中的裝置；及用於對在該模凹穴內之該反應性合金裝填體之熔化部份施加電磁場的裝 置。在一例示具體例中，該系統另外包括用於使該反應性合金裝填體之熔化部份在該模之凹穴內固化的裝置。在一例示具體例中，該系統另外包括用於對在該模之凹穴內的該反應性合金裝填體之固化部份施加電磁場的裝置。在一例示具體例中，該系統另外包括用於控制且改良在該模之凹穴內的該反應性合金之固化部份的結構的裝置。在一例示具體例中，該用於在該模之凹穴內對該反應性合金裝填體之固化部份施加電磁場的裝置包括用於在該模之凹穴內熱處理該反應性合金之固化部份的裝置。

據了解：以上可以有變化，卻不偏離本發明之範圍。雖然已顯示及描述特定具體例，精於此技藝之人士可以進行改良卻不偏離本發明之精神及教導。如所述之具體例僅是例示的且非限制的。很多變化及改良是可能的且是在本發明之範圍內。另外，該等例示具體例之一或多個元素可整個或部分地省略、與一或多個其他例示具體例之一或多個元素結合或以之代替。因此，保護範圍不限於所述之具體例，但僅限於以下之申請專利範圍，其範圍應包括該等申請專利範圍之標的的所有同等物。

Claims (31)

1. 一種真空感應熔化一材料裝填體且鑄造物件的方法，其包括：將一模預熱；將該裝填體插入該模；將該模放入腔室中；降低該腔室內之操作壓力；在該模內誘發熔化該裝填體；對在該模內之裝填體施加電磁壓力；使該裝填體的材料充滿在該限定於該模內之凹穴以形成該物件；及對置於該限定於該模內之凹穴內的該裝填體的材料施加電磁場。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其另外包含將該裝填體預熱。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該模包含陶瓷材料。
4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該模包含石墨材料。
5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該模包含陶瓷及石墨材料。
6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該裝填體包含反應性合金。
7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該裝填體包 含鈦合金。
8. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該裝填體包含鈦鋁合金。
9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該腔室包含石英腔室。
10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中施加磁壓力包含操作與時間相關之電磁場。
11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中施加磁壓力包含在該裝填體之熔化期間操作與時間相關之電磁場。
12. 如申請專利範圍第10項之方法，其中施加磁壓力包含在該裝填體流入該凹穴期間操作與時間相關之電磁場。
13. 如申請專利範圍第10項之方法，其中施加磁壓力包含在該裝填體固化期間操作與時間相關之電磁場。
14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中施加磁壓力包含操作電磁場梯度。
15. 如申請專利範圍第1項之方法，其中施加電磁壓力包含將比施加至該裝填體下部者更強之電磁場施加至該裝填體上部。
16. 如申請專利範圍第1項之方法，其中施加電磁壓力包含將該裝填體設置在不均勻之電磁場內。
17. 如申請專利範圍第1項之方法，其另外包含：使該裝填體之材料在所施加之電磁場存在下於該凹穴內固化。
18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該固化的材料包含對稱的結構。
19. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該固化的材料包含不對稱的結構。
20. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該固化的材料不包含使用一般之氣孔偵測方法可測得之氣孔。
21. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該固化的材料不包含使用一般雜質偵測方法可測得之雜質。
22. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該固化的材料包含完全片狀微結構。
23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該材料包含鈦鋁合金。
24. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該固化的材料包含一個輪殼及一個以上之由該輪殼在徑向上所延伸的輪葉。
25. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該固化的材料包含汽機輪。
26. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該固化的材料包含壓縮機輪。
27. 一種真空感應熔化材料之裝填體且鑄造物件的方法，其包含：提供包含杯狀物之陶瓷模，該杯狀物係與限定於模內以供限定零件形狀之凹穴聯通；提供反應性合金裝填體； 將該模預熱；將該材料裝填體放置在經預熱之該模的杯狀物內；對該模施加與時間相關之電磁場；在該反應性合金裝填體內誘發渦電流；產生與所施加之與時間相關之電磁場相反的電磁場且在該反應性合金裝填體上造成排斥壓力；操作所施加之與時間相關的電磁場且在該反應性合金裝填體上方施加相對於該反應性合金裝填體下方更大的磁壓力；熔化至少一部分的該反應性合金裝填體；電磁地攪拌該熔化部分之反應性合金裝填體；使用該磁壓力將該熔化部分的反應性合金裝填體驅入至少一部分之該模凹穴中以形成該物件；及對在該模凹穴內之該熔化部分的反應性合金裝填體施加電磁場。
28. 如申請專利範圍第27項之方法，其另外包含使該熔化部分的反應性合金裝填體在該模凹穴內固化。
29. 如申請專利範圍第28項之方法，其另外包含對在該模凹穴內之固化部分的反應性合金裝填體施加電磁場。
30. 如申請專利範圍第29項之方法，其另外包含控制及改良在該模凹穴內之固化部分的反應性合金的結構。
31. 如申請專利範圍第29項之方法，其中對在該模凹穴內之該固化部分的反應性合金裝填體施加電磁場係包 含熱處理在該模凹穴內之固化部分的反應性合金。