DE2252548A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von legierungen mit einer durch orientiertes erstarren erzeugten struktur - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen von legierungen mit einer durch orientiertes erstarren erzeugten strukturInfo
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- B22D27/045—Directionally solidified castings
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
225254
DR. INQ. HANS LICHTI -DIPL.-INQ. HEINER LICHTI
PATENTANWÄLTE
KARLSRUHE-DURLACH · QRÖTZINQER STRASSE 61
TELEFON (07Ϊ1) 4 11 24·
25. Okt. 1972 247V72
OFFICE NATIONAL D1ETUDES ET DE RECHERCHES
AEROSPATIALES (O.N.E.R.A.)
29/39, Avenue de la Division-Leclerc F-92-CHATILLON-sous-BAGNEUX, Frankreich
29/39, Avenue de la Division-Leclerc F-92-CHATILLON-sous-BAGNEUX, Frankreich
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Legierungen
mit einer durch orientiertes Erstarren erzeugten Struktur.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Werkstücken oder Blöcken aus Metall mit orientierter Struktur
durch Gießen einer flüssigen Ausgangslegierung in eine Form
und durch fortschreitendes Erstarren unter Einhaltung eines bestimmten Temperaturgradienten an der Erstarrungsfront.
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Durch die Erfindung können insbesondere Blöcke aus Legierungen hoher Festigkeit erzeugt werden, die zu Halbzeug mit
feiner, homogener Struktur und frei von Mikrofehlsteilen,
wie Lufteinschlussen und Lunkern, abgelängt werden können·
Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Herstellung von Blöcken oder Werkstücken aus temperaturfesten Legierungen
mit einer orientierten Struktur, die gegebenenfalls eine aus "Fasern" metallischer Verbindungen gebildete verfestigte
Phase aufweist.
f
Um einwandfreie Blöcke bzw. einwandrei gegossene Werkstücke zu erhalten, muß bekanntlich darauf geachtet werden, daß die innerhalb der Erstarrungszone liegenden Bereiche nach Maßgabe der Wanderungsgeschwindigkeit der Erstarrungs - Oberfläche bzw. der Erstarrungsfront mit flüssigem Metall versorgt werden, um insbesondere die Volumenminderung auf Grund der Schwindung beim Erstarren auszugleichen. Dabei soll im Bereich der Erstarrung darauf geachtet werden, daß die isothermen mit den isobaren Oberflächen nach Möglichkeit zusammenfallen. Es ist weiterhin bekannt, daß die Erstarrungsstruktur um so feiner und einwandfreier ist, je bedeutender der Temperaturgradient in der Nähe der Erstarrungsfront ist. Aus diesem Grund werden in den Gießformen Wärmequellen (Angußtrichter spielen gleichsam die Rolle eines Flüssigmetallreservoirs) und Kühlzonen (Kühlung bei Sandformen oder Kühlzonen bei Kokillen) angeordnet, um die Lage der Isothermen und den Temperaturgradient beeinflussen zu können.
Um einwandfreie Blöcke bzw. einwandrei gegossene Werkstücke zu erhalten, muß bekanntlich darauf geachtet werden, daß die innerhalb der Erstarrungszone liegenden Bereiche nach Maßgabe der Wanderungsgeschwindigkeit der Erstarrungs - Oberfläche bzw. der Erstarrungsfront mit flüssigem Metall versorgt werden, um insbesondere die Volumenminderung auf Grund der Schwindung beim Erstarren auszugleichen. Dabei soll im Bereich der Erstarrung darauf geachtet werden, daß die isothermen mit den isobaren Oberflächen nach Möglichkeit zusammenfallen. Es ist weiterhin bekannt, daß die Erstarrungsstruktur um so feiner und einwandfreier ist, je bedeutender der Temperaturgradient in der Nähe der Erstarrungsfront ist. Aus diesem Grund werden in den Gießformen Wärmequellen (Angußtrichter spielen gleichsam die Rolle eines Flüssigmetallreservoirs) und Kühlzonen (Kühlung bei Sandformen oder Kühlzonen bei Kokillen) angeordnet, um die Lage der Isothermen und den Temperaturgradient beeinflussen zu können.
Während man sich bei den meisten Gußstücken damit zufrieden geben kann, die zuvor zitierten Bedingungen annäherungsweise
einzuhalten, reicht dies dann nicht aus, wenn es sich um die Herstellung von Werkstücken oder Blöcken aus temperaturfesten
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Legierungen mit feiner und kompakter Struktur und mit einer orientiert verfestigten Phase handelt. Die die Verfestigung ,
bewirkenden "Fasern" entstehen während des Erstarrens und ihre Ausrichtung folgt genau dem Temperaturgradient und ihre
Kontinuität kann ungünstig beeinflußt werden, wenn der Wert dieses Temperaturgradienten in bestimmten Bereichen ungenügend
ist.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum orientierten Erstarren bekannt (US-PS 3 l42 452 und DT-OS 2 0l8 770). Diese
bekannten Vorrichtungen weisen eine den oberen Teil der Gieß-
form Umgebende und mit der Gschwindigkeit der Erstarrungsfront
bewegte Wärmequelle sowie eine im unteren Bereich der Form angeordnete Kühlquelle auf. Diese bekannten, an sich vorteilhaften
Vorrichtungen sind lediglich für eine industrielle Nutzung kleinen Maßstabs geeignet.
Um parallel verlaufende "Fasern" ^u erhalten, muß die unabdingbare
Forderung eingehalten werden, daß die Ebene der Isothermen
und folglich die Erstarrungsfront annähernd planeben
verläuft. Diese Forderung kann nur bei Formen oder Werkstücken
mit geringer Ausdehnung quer zur Erstarrungsfront erfüllt
werden. Um einen bedeutenden Temperaturgradienten ohne Überhitzung
des flüssigen Metalls :su erreichen, muß andererseits die Wanderungsgeschwindigkeit der Erstarrungsfront relativ
niedrig gehalten weiten, zum Beispiel in der Größenordnung
von 5 cm/h. Es können deshalb mit den bekannten Verfahren nur Werkstücke von kleiner Querausdehnung und nur wenige Werkstücke
pro Zeiteinheit hergestellt werden.
Durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet sind, können Blöcke
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oder Werkstücke aus Legierungen hoher Festigkeit und ins» besondere Blöcke orientierter Struktur erzeugt werden, die
eine relativ große Ausdehnung quer zur Erstarrung«front aufweisen und demzufolge zu einer größeren Anzahl von Werkstücken abgelängt werden können, so daß auch die Anzahl der
pro Zeiteinheit herstellbaren Werkstücke entsprechend größer ist.
Die Zeichnung zeigt in den Figuren 1, 2, 3 verschiedene
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung im
schematischen Schnitt.
In Figur 1 ist eine einfachste Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die Gießform 1 besteht
aus einem temperaturfesten und gut wärmeleitenden Werkstoff,
z.B. aus Molybdän-Blech, das von einer geeigneten Hülle umgeben ist, oder aus Aluminiumblech, das auf seiner Außenseite durch einen Molybdän-Ring ausgesteift ist· Die Form
ruht auf einem Aluminiumblock 2, der seinerseits auf einer Kupferplatte 3 aufliegt, in welcher kreisförmige, von Kühlwasser durchströmte Kanäle angeordnet sind, die von einem
externen Kreislauf gespeist werden.
Die Gießform 1 ist nacheinander von einem thermischen Schirm
aus poliertem, temperaturfestem Metall* z.B. Molybdän, zur ,
Minderung der Seitenabstrahlung der Wärme und einer die ..,;. ..,
Wirkung des thermischen Schirms ergänzenden, wärmeisolierenden Wandung 5 umgeben. Die Form 1 ist durch eine al· thermischer Schirm wirkende Platte 8 aus poliertem Molybdän abgedeckt, die von einem auf der Wandung 5 ruhenden Molybdän-Ring
9 getragen ist. An der Platte 8 sind über temperaturfeete
Isolierrohre 7 Heizwiderstände 6r z.B. aus Wolframband, ange-
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ordnet, die von einer äußeren Stromquelle versorgt werden» . ,
Oberhalb der Platte 8 ist ein Tiegel IO aus Molybdän in
vertikaler Richtung beweglich. Er ist von einer ia der Zeichnung nicht dargestellten Vorrichtung angetrieben. Der Boden
des Tiegels ist mit einer Zuführung in Form eines zentralen,
kalibrierten Rohstutzens 11 versehen» Die Vorrichtung
gemäß Figur 1 wird in folgender Weise verwendet*
Der Tiegel iö befindet sieh in seiner untersten Stellung^ so
daß das untere Ende des Rohrstutζens 11 nur einige Millimeter
von dem Boden der Form i entfernt ist* Die Heizwiderstände 6
werden eingeschaltet und die Kühlkanäle der eine Kühlquelle
bildenden £upferplatte 3 Mit Kühlmittel gespeist» Bei Errei* ■
chen d«s thermischen Gleichgewichtes wird der Tiegel iö mit
de» flüssigen Metall gefüllt j welches mit einer geringen und
konstanten Rate durch den kalibrierten Rohrstutzen Il ab«
läuft» Nach Maßgabe des Anstiegs des Metallsöiegels in der
Form wird der Tiegel lO fortschreitend derart angehoben, daß
der Rohrstutzen 11 stets die freieOberfläche 1 des flüssigen
Metalls bis auf wenige Millimeter berührt*
Di« Zuordnung der durch die Heizwiderstände 6 gebildeten
Wärmequelle und der durch den von der Platte % gekühlten Slöck 3 gebildeten Kühlqueile bewirkt einen intensiven ther»
mischen FIuB in der Vertikalen, während der thermisch« Fluß
in der Horizontalen auf &rund dfes isolierenden Effektes des
thermischen Schirms % und der Wandung 5 relativ gering ist»
Durch vorÄngegangene Eichversuche wird die elektrische
Energie d«r ««iÄWiderständ« S, d«r Kühlwasservertorauch der
Kühlquelle 3 und die Steiggeschwindigkeit des Tiegels 1Ό
und des Rohrs tut ss ens H derart festgelegt, daß die Erstarrung« front des zugeflossenen Metalls mit der gleichen
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Geschwindigkeit wie der Spiegel 1 des Flüssigmetalls ansteigt·
Da die Fallhöhe des Flüssigmetalls praktisch gleich Null ist, wird die freie Oberfläche der Schmelze durch das Gießen nicht
gestört. Die Höhe der Schmelze beträgt nur einige Millimeter·
Der Temperaturgradient ist über die gesamte Oberfläche der
Erstarrungsfront einheitlich und vertikal ausgerichtet, weiche
Querausdehnung die Form auch immer hat.
Es ist nicht nachteilig, wenn die Kapazität des Tiegels IO
kleiner ist als die der Form· Da der Rohrstutzen 11 das GieB-volumen reguliert, ist es während des Verfahrens stets möglich.
Flüssigmetall in den Tiegel 10 zuzugeben«
Die Vorrichtung gemäß Figur 1 erlaubt indessen nicht, einen
konstanten Temperaturgradienten nahe der Erstarrungsfront
während des gesamten Prozesses zu erreichen, da die Entfernung zwischen der Erstarrungsfront und der von den Viderstanti en 6 gebildeten Wärmequelle während des Gießvorgangs abnimmt,
während umgekehrt der Wärmedurchgang zur Kühlqpielle hin durch
das erstarrte Metall gleichzeitig zunimmt·
Die Erzeugung von Legierungen mit einer orientierten Verfestigungsphase, wie sie Gegenstand der DT-OS 2 Ol8 770 sind, erfordert nicht nur eine konstante Wanderungsgeschwindigkeit der
Erstarrungefront, sondern auch einen Temperatürgradienten, der
stets oberhalb einer kritischen Grease liegt, unterhalb welcher •ine ümkristallisation stattfinden würde.
Die Vorrichtung gemäß Figur 2 gestattet es, einen stärkeren
und konstanteren Temperaturgradienten als mit der Vorrichtung
nach Figur. 1 zu erreichen. Sie weist fast alle Bauteil· der
Ausführungsform gemäß Figur 1 auf, besitzt jedoch nicht den
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thermischen Deckschirm 8 und den" Tragring 9· Der Tiegel IO
und der Rohrstutzen 11 sind stattdessen mit einer temperaturfesten
Platte 12 verbunden, die weiterhin die wärmeisolierenden Rohre 7 mit den Heizwiderständen 6 aufweist. Diese Vorrichtung
gestattet es, während des gesamten Gießvorgangs den Abstand zwischen den Heizwiderständen 6 einerseits sowie der freien
Oberfläche I- des Flüssigmetalls und der Erst ar rungs front f_
andererseits durch eine Hubbewegung der Platte 12 konstant zu halten.
Obgleich umgekehrt der thermische Übergangswiderstand der festen Phase s_ zwischen der Erstarrungsfront f_ und der Kühlquelle
variabel bleibt und nach Maßgabe des Gießvorgangs wächst, können indes mit der Vorrichtung nach Fig. 2 Blöcke
einer Aluminiumlegierung mit einer Höhe von etwa 10 cm erzeugt
werden.
Fig. 3 zeigt eine Aueführüngsform der Vorrichtung, mit der
gleichfalls Blöcke von bedeutender Höhe aus temperaturfesten
Legierungen mit einer orientierten Verfestigungsphase hergestellt werden können. Vor deren Beschreibung scheint die
Bemerkung angebracht, daß die Erfindung es gestattet« einen konstanten Temperaturgradienten an der Erstarrüngsfront
während des gesamten Erstarrungsprozesses zu erreichen, obwohl
der dem Wärmedurchgang entgegengesetzte Widerstand der erstarrten Phase ansteigt, indem nämlich Mittel vorgesehen
werden, um an der Basis dieser festen Phase eine variable
Temperatur zu erhalten, die etwa folgender Gesetzmäßigkeit folgt:
Tl
TS
C(T)dT = G CT H
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Abhängigkeit von der Temperatur T CL: Thermische Leitfähigkeit der festen Phase nahe der
Gt Temperaturgradient in der Flüssigphase nahe der Erstarrungsfront . .·,■
H: Höhe der festen Phase .
Entsprechend dieser Abhängigkeit sieht die Erfindung vor, daß
die Temperatur T an der Basis der festen Phase umgekehrt proportional der Höhe H geändert wird, um einen konstanten Gradienten G zu erhalten.
Die Erfindung sieht hierfür verschiedene konstruktive Lösungen vor, die dieser Bedingung folgen, z.B.;
a) Einführen eines zusätzlichen thermischen Flusses mit abnehmender Energie an der Basis der festen Phase, beispielsweise mittels einer den Formboden berührenden thermischen
Hilfsquelle (siehe Fig. 3)$ uv h
b) Unterbringung eines abnehmenden thermischen Widerstandes ,.
an der Basis der erstarrten Phase, z.B. durch Verwendung eines Werkstoffs mit einer seiner Temperatur umgekehrt
proportionalen Wärmeleitfähigkeit für den Trägerblock der Form (siehe Fig. 3) bzw· für die untere Wandung der Form
oder durch Anordnung eines variablen thermischen Widerstandes, z.B. einer Flüssigkeitsschicht mit variabler
Stärke, in dem Trägerblock·
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Diese verschiedenen Ausführungsformen können unabhängig
voneinander verwirklicht werden· Die Vorrichtung gemäß ^tg· 3 zeigt Varianten eines Versorgungssystems der Schmelze und der Art der Wärmezufuhr zur Schmelze, die durch eine Induktionsheizung t8 sichergestellt ist·1 Sie !«egieruttg wird in Form
eines Bandes oder eines Strangs IJ zugegeben* der von m*t der Platte IS verwundenden Rollen 1% transportiert und gefuhrt und von einer nicht dargestellten Vorratsspule ah gezogen wird« Br wird der Form l durch eine Eüüse £5 zugeführt* während dessen
er zunehmend durch Heizwiderstände l6 erhitzt wird« die ihn
schließlich annähernd auf Schmelztemperatur bringen. Schließ*» lieh schmilzt der Strang unter Einwirkung der von der über-»
flache X1 des Bades ausgehenden Strahlung«
voneinander verwirklicht werden· Die Vorrichtung gemäß ^tg· 3 zeigt Varianten eines Versorgungssystems der Schmelze und der Art der Wärmezufuhr zur Schmelze, die durch eine Induktionsheizung t8 sichergestellt ist·1 Sie !«egieruttg wird in Form
eines Bandes oder eines Strangs IJ zugegeben* der von m*t der Platte IS verwundenden Rollen 1% transportiert und gefuhrt und von einer nicht dargestellten Vorratsspule ah gezogen wird« Br wird der Form l durch eine Eüüse £5 zugeführt* während dessen
er zunehmend durch Heizwiderstände l6 erhitzt wird« die ihn
schließlich annähernd auf Schmelztemperatur bringen. Schließ*» lieh schmilzt der Strang unter Einwirkung der von der über-»
flache X1 des Bades ausgehenden Strahlung«
Bie Kühlkanäle werden in diesem Fall durch entsprechende Bearbeitung der ©herfläche der Platte J» an der dier Block 2 angelötet
ist % erhalten· im oberen Bereich des Blocks 2 sind einige
Beizwiderstände 17 aus Wolframband eingebettet und in Eontakt
«it der Form !gebracht« Zwischen der Seitenwand die*· Forift t
und dem thermischen Schirm % ist eim& temperaturfeste Wand t& angeordnet» in der Widerstände t% aas Wolframband eingebettet find·· . "■ "" ' ■' .
und dem thermischen Schirm % ist eim& temperaturfeste Wand t& angeordnet» in der Widerstände t% aas Wolframband eingebettet find·· . "■ "" ' ■' .
Durch entsprechende Bimensionierung ä&r einzelnen Teilet durch
Regelung ü^r elektrischea Heizspannung va&% anderer Funktion»·»
parameter IaBt sich mit der Verrichtung gemäß Fig* 3 nahe d&xr
Er art arrungs front eim praktischi konisteinter einfeeitlicher
Temperaturgradient während des gesamten Qießvorgangs erreichen· gin Wareieverlust nach der Seite bat* kann praktisch durch entsprechende Regelung <|er Heizung If in äek' Wand ίβ vollständig; ausgeschlossen werden« Durch abnehmende Regulierung der Temperatur der Heizwiderstände 17 nach Maßgabe der förtafchreitenden
Temperaturgradient während des gesamten Qießvorgangs erreichen· gin Wareieverlust nach der Seite bat* kann praktisch durch entsprechende Regelung <|er Heizung If in äek' Wand ίβ vollständig; ausgeschlossen werden« Durch abnehmende Regulierung der Temperatur der Heizwiderstände 17 nach Maßgabe der förtafchreitenden
ORIGINAL. INSPECTED
Erstarrung kann der zunehmende thermische Widerstand ,der
festen Phase s_ der Legierung kompensiert werden· Dies kann
auch dadurch erreicht werden, daß bestimmte Werkstoffe,
z.B. Aluminium verwendet werden, deren Leitfähigkeit sich umgekehrt proportional der Temperatur ändert. Die vorstehenden Ausführungen sollen durch ein numerisches Beispiel ergänzt werden. ' ' . ' .. . . ■ ; , . ,
Sa soll beispielsweise ein Block von 90 mat Höhe einer Legierung mit einer orientierten, verfestigten Phase aus Tantalkarbid-Fasern in einer Kobald-Nickel-Chrom-Grundmasse hergestellt werden·
Der Block 2 besteht aus Reinaluminium 99,5 % und weist eine
Dicke von 25 mm auf. Das Kühlwasser besitzt eine Temperatur von 20 · Die Temperatur der Heizwiderstände & der Wärmequelle
wird so geregelt, daß sie etwa 2250 °C erreicht, woraus sich
ein thermischer Fluß innerhalb 'dtem Schmelzbades von ungefähr
2
30 W/cm ergibt. Wahrend der Erstarrung wird die Temperatur
der Widerstände 17 von 1350 °C auf 350 °C abgesenkt.
Durch eine Berechnung kann gezeigt werden, daB unter diesen
Umständen die Höhe des Flüssigkeitsbades etwa 15 ««beträgt
uiui daB während de* gesamten Er st ar runge prozess es der· Temperaturgradient in de» Bad etwa 100 °C/cm beträgt-ein zur
Herstellung der gewünschten Legierungen geeigneter Wert* In
bestimmten Fällen kann eine gewisse Fluktuation des Wertes
des Temperaturgradienten angebracht sein· Di· Vorrichtung
gemäß Fig. J gestattet die Erzeugung von Werkstücken oder
Blöcken aus temperaturfesten Legierungen mit einer orientierten Yerfestigungsphase mit einer Höhe bis zu 150 mm
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und einem Durchmesser von 200 mm oder darüber·
Die Erfindung kann selbstverständlich auch mit anderen
Ausführungsformen der Vorrichtung verwirklicht werden.
Ebenso kann die Ausgangslegierung der Oberfläche der
Schmelze nicht nur in flüssiger Form oder in Band- bzw.
Strangform, sondern auch in Form eines Pulvers öd· dgl.
zugeführt werden· Die Aufheizung des Bades" kann nicht nur durch Strahlungswiderstände, sondern auch durch eine
Induktionsheizung oder durch einen Elektronenfluß erreicht werden.
Der den Block 2 gemäß Fig. 3 bildende Werkstoff mit einer
der Temperatur umgekehrt proportionalen Wärmeleitfähigkeit
kann nicht nur Aluminium, sondern auch beispielsweise Berylliumoxyd sein· Die Legierung kann ferner der Form
durch mehrere Rohrstutzen 11 oder Düsen 15 mit entsprechender Verteilung zugeführt werden·
- 12 Lj/ra
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Claims (1)
- Pat ent ana prüch e1· Vorrichtung zum Herstellen von Werkstücken oder Blöcken aus einer Metallegierung mit einer durch fortschreitende Erstarrung einer Legierung«schmelze erhaltenen orientierten Struktur nit einer dünnwandigen For«, einer Einrichtung zum Einführen einer Ausgangalegierung in die Fora, einer Einrichtung zum Aufheizen der flüaaigen Phaae der der Forst zugeführt en Legierung und ·1η·τ Einrichtung zum Kühlen des unteren Bereichs der Forst, dadurch gekennzeichnet» daßa) die Einführeinrichtung (lO, 11| l4, 1$) für die Ausgangalegierung mindestens eise Zuführung (il| 15) sowie Mittel aufweist, um deren unteres Ende in einest konstanten Abstand von der freien Oberfläche (1) der flüssigen Phase zu halten,b) die Heizeinrichtung (6, 7) aus gegenüber del* freien Oberfläche (1) angeordneten Heizstrahlern (6) besteht und daßc) die Seitenwände der Forst (l) von wäraieisoliefenden Wänden umgeben sind·2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstrahler elektrische Widerstttndsheizkörper (6) sind.3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstrahler Induktionsheizkörper sind.- 13 -309819/0257- 13 - 2474/724. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l*»3j dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (6, 7) Mittel (l2) zum Konstanthalten des Abstandes zwischen den Heizkörpern (6) und der freien Oberfläche (l) der flüssigen Phase aufweist..5» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—4,* dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einführen der Aus gangs legierung in die Form einen Vorratstiegel (lO) für «die flüssige Legierung aufweist und daß die Zuführung ein an den Behälter angeschlossener von der flüssigen Legierung durchströmter Rohrstutzen (%) ist«6» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einführen der Ausgangslegierung eine diese band- oder strangförmig (l3) zugebende Zuführung il4, 153 aufweist»7* Vorrichtung nach Anspruch 6» dadurch gekennzeichnet, daß . die Zuführung (l4;, 15) eine Eaünrichtung Il4&5 jztuo Erhitzen des Bandes oder Strangs (13) aufweist,«8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zwischen dem Boden der For« 4l) und der Kühleinrichtung i3) angeordneten ther- ; «Ischen Schirm (l?) aufweist.9* Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Schir« von elektrischen Widerständen {l7) gebildet ist.10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daßORIGINAL INSPECTED- i4 -309819/0257- Ik -der thermische Schirm aus einem plattenförmig ausgebildeten Werkstoff besteht, dessen Wärmeleitfähigkeit umgekehrt proportional der Temperatur ist.11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dall die die Seitenwände der Form (l) umgebenden wärmeisolierenden Wände elektrische Heizwiderstände (19) aufweisen.12· Verfahren zum Herstellen von Werkstücken oder Blöcken aus Metall mit orientierter Struktur durch Gießen einer flüssigen Ausgangslegierung in eine Form und durch fortschreitendes Erstarren unter Einhaltung eines bestimmten Temperaturgradienten an der Eratarrungsfront, dadurch gekennzeichnet, ''daß ' 'a) die flüssige Legierung in einer der Erstarrungsrate entsprechenden Menge zugeführt,b) der Temperaturgradient durch direkte Beheizung der in die Form eingeführten flüssigen Phase und durch Kühlung der festen Phase in deren unteren Bereich eingestellt und dafic) die Schmelze gegen Wärmeverlust nach der Seite geschützt wird«in1"13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dafi die freie Oberfläche (l) der Schmelze durch elektromagnetische Strahlung beheizt wird.ORIGINAL INSPECTED- 15 -309819/0257- 15 - 247V72lA. Verfahren nach Anspruch 12 .-oder 13« dadurch gekennzeichnet, daß die AusgangsIegierung der Form in flüssiger Phase zugeführt wird.15· Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangslegierung der Form in fester Phase, z.B. als Pulver, als Band oder Strang, zugeführt und nach Maßgabe der Zuführung in der Form niedergeschmolzen wird.l6. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13« dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlgeschwindigkeit des unteren Bereichs der festen Phase gesteuert wird.17· Verfahren nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlgeschwindigkeit durch Wärmezufuhr gesteuert wird.l8. Verfahren nach Anspruch l6", dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit ein dem Formboden zugeordneter Werkstoff mit einer der Temperatur ■ umgekehrt proportionalen Wärmeleitfähigkeit verwendet wird.309 819/0257
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR7139703A FR2158138B1 (de) | 1971-11-05 | 1971-11-05 |
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| DE2252548A1 true DE2252548A1 (de) | 1973-05-10 |
| DE2252548B2 DE2252548B2 (de) | 1974-12-19 |
| DE2252548C3 DE2252548C3 (de) | 1975-08-07 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2252548A Expired DE2252548C3 (de) | 1971-11-05 | 1972-10-26 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Legierungen mit einer durch orientiertes Erstarren erzeugten Struktur |
Country Status (9)
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| US (1) | US3838729A (de) |
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| GB (1) | GB1415166A (de) |
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