JPS6012247A - 超合金の一方向性凝固鋳造用インベストメントシエル鋳型 - Google Patents
超合金の一方向性凝固鋳造用インベストメントシエル鋳型Info
- Publication number
- JPS6012247A JPS6012247A JP12049883A JP12049883A JPS6012247A JP S6012247 A JPS6012247 A JP S6012247A JP 12049883 A JP12049883 A JP 12049883A JP 12049883 A JP12049883 A JP 12049883A JP S6012247 A JPS6012247 A JP S6012247A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- shell mold
- casting
- thermal expansion
- investment shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C13/00—Moulding machines for making moulds or cores of particular shapes
- B22C13/08—Moulding machines for making moulds or cores of particular shapes for shell moulds or shell cores
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Casting Devices For Molds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
■面だ〕の発明は、超耐熱合金の一方向性凝固鋳造の際
の熱変形を防止するようにしたインベストメントシェル
鋳型に関するものである。
の熱変形を防止するようにしたインベストメントシェル
鋳型に関するものである。
超合金については、その機械的性質を改善す樵
るためス冷却条件を適当に選択して結晶４８をニー。
一方向に揃えて鋳造凝固させる試みが多く １１１Ｔｎ
れ、このためにインベストメントシェル鋳［′使用され
ている。
れ、このためにインベストメントシェル鋳［′使用され
ている。
この場合、インベストメントシェル鋳型においてはキャ
ビテイ面を形成するフェースコートは超合金溶湯と反応
しない耐火物の極細粒で形成された緻密な層とし、外層
部に向って順次多孔質な層に移行させることにより、鋳
型の通気度等の改善を図ることが行われている。
ビテイ面を形成するフェースコートは超合金溶湯と反応
しない耐火物の極細粒で形成された緻密な層とし、外層
部に向って順次多孔質な層に移行させることにより、鋳
型の通気度等の改善を図ることが行われている。
しかし、このような構造のインベストメントシェル鋳型
ではフェースコートと外層部との間に熱膨張率に差があ
るため、超合金の一方向性凝固過程で高い温度勾配並び
に高温に長時間曝されると（例えば、温度勾配５０〜ｉ
ｏｏ℃滲、凝固速度１００〜２ｏｏ ｒｍｙ’Ｈ） 、
シェル鋳型のフェースコート層と外層との熱膨張の差に
より、シエル鋳型が変形したり、時にはクラックが生ず
る。
ではフェースコートと外層部との間に熱膨張率に差があ
るため、超合金の一方向性凝固過程で高い温度勾配並び
に高温に長時間曝されると（例えば、温度勾配５０〜ｉ
ｏｏ℃滲、凝固速度１００〜２ｏｏ ｒｍｙ’Ｈ） 、
シェル鋳型のフェースコート層と外層との熱膨張の差に
より、シエル鋳型が変形したり、時にはクラックが生ず
る。
その結果、一方向性凝固鋳造品の寸法精度を著しく害し
たり、鋳肌面の悪化をもたらす。
たり、鋳肌面の悪化をもたらす。
この発明は、上記実情に鑑み超合金の一方向形
性凝固鋳造過程において熱変電を起こさな１ｋ＝−＝＝
。
。
ンベストメントシエル鋳型を提案するもの！ｒＱｊ？。
つて、その要旨とするところはフェースコ（ｆ”４６゜
と略同程度の熱膨張率を有する耐火物の被覆層でシェル
鋳型の外層部を構成するものである。
と略同程度の熱膨張率を有する耐火物の被覆層でシェル
鋳型の外層部を構成するものである。
このように、シェル鋳型の外層部にフェースコート層と
同程度の熱膨張率を有する耐火物の被覆層を形成すれば
、シェル鋳型の構造は熱膨張率の類似したフェースコー
トと外層部で中間にある多孔質層が挟まれるサンドイン
チ状となる。そして、高温下ではフェースコート層及び
外層部との熱膨張差が極めて小さく、同じように熱膨張
するため、超合金の一方向性凝固鋳造形 過程における鋳型の熱変電が防止されるの〆躊る。
同程度の熱膨張率を有する耐火物の被覆層を形成すれば
、シェル鋳型の構造は熱膨張率の類似したフェースコー
トと外層部で中間にある多孔質層が挟まれるサンドイン
チ状となる。そして、高温下ではフェースコート層及び
外層部との熱膨張差が極めて小さく、同じように熱膨張
するため、超合金の一方向性凝固鋳造形 過程における鋳型の熱変電が防止されるの〆躊る。
−この発明においてシェル鋳型の外層部は１ｌｉ−スコ
ート層と同程度の熱膨張率を有する耐火物層で形成する
。具体的にはフェースコート層は超合金溶湯と反応の極
めて少ない耐火物の極細粒、例えばＭＪＯｔ ｋ４０ｓ
ｙ ＺｒＱ、 ｔ ＨｆＯ２＊ Ｙｔ Ｏｓ ＊耐火
物粒で構成すればよい。
ート層と同程度の熱膨張率を有する耐火物層で形成する
。具体的にはフェースコート層は超合金溶湯と反応の極
めて少ない耐火物の極細粒、例えばＭＪＯｔ ｋ４０ｓ
ｙ ＺｒＱ、 ｔ ＨｆＯ２＊ Ｙｔ Ｏｓ ＊耐火
物粒で構成すればよい。
この場合耐火物粒は必ずしも同一種類の（４゛を選択す
る必要はなく、異種類でも熱膨張率を同程度にするよう
に耐火物層を形成すればよい。
る必要はなく、異種類でも熱膨張率を同程度にするよう
に耐火物層を形成すればよい。
なお、フェースコート層と外層部の中間層については、
従来のように多孔質層で構成することができる。
従来のように多孔質層で構成することができる。
次に、この発明の実施例を示す。
この発明によるインベストメントシェル鋳型の作製を以
下の手順で行った。
下の手順で行った。
上記に示した表の手順により作製されたインベストメン
トシェル鋳型の平板状試験片の断面図を第１図（ｂ）に
示す。
トシェル鋳型の平板状試験片の断面図を第１図（ｂ）に
示す。
次に、従来の比較試験片として上記フェースコート層／
αの外層に、エチルシリケート加水分解液にｈｔ２ｏ、
粉（７〜８μ）を分散させたスラリーとＡｔ、 Ｏ，粒
（３５０μ）からなるスタッコ材を用いて多孔質の外層
部コαを設けた平板状試験片を作製した。
αの外層に、エチルシリケート加水分解液にｈｔ２ｏ、
粉（７〜８μ）を分散させたスラリーとＡｔ、 Ｏ，粒
（３５０μ）からなるスタッコ材を用いて多孔質の外層
部コαを設けた平板状試験片を作製した。
１）熱変形試験（１）
以上の平板状試験片について１５００℃で２時間加熱し
たところ、従来のシェル鋳型と同様な構造の試料につい
てはフェースコートの熱膨張率が外層より大きいため、
外層面に向って凹状に変形した（第１図α）。
たところ、従来のシェル鋳型と同様な構造の試料につい
てはフェースコートの熱膨張率が外層より大きいため、
外層面に向って凹状に変形した（第１図α）。
これに対してこの発明に係るシェル鋳型の構造の試料に
ついては熱変形は認められず、第１図（ｂ）に示した状
態が維持された。
ついては熱変形は認められず、第１図（ｂ）に示した状
態が維持された。
２）熱変形試験（２）
第１図（ｂ）に示したシェル鋳型の各層、即ち７エース
コート層／ｂ、中間層２ｂ、外層部３ｂの熱膨張率を測
定し、その結果を第２図に示す。
コート層／ｂ、中間層２ｂ、外層部３ｂの熱膨張率を測
定し、その結果を第２図に示す。
なお試験片については中間層はシェル鋳型から切り出し
て測定したが、フェースコートと外層についてはシェル
鋳型から切り出したのでは余りに薄く、測定に用いるこ
とが出来なか２だので、前記した表と同−組成疲肉厚の
７月呈￥賑コートと外層部のテストピースを作製してＮ
良軸に用いた。
て測定したが、フェースコートと外層についてはシェル
鋳型から切り出したのでは余りに薄く、測定に用いるこ
とが出来なか２だので、前記した表と同−組成疲肉厚の
７月呈￥賑コートと外層部のテストピースを作製してＮ
良軸に用いた。
第２図によれば、この発明によるシェル鋳型は、フェー
スコートと外層部とが曲線Ａのように略同−の熱膨張率
であり、中間層は曲線Ｂのように９００℃以降は曲線Ａ
に比べて低い熱膨張率になる。
スコートと外層部とが曲線Ａのように略同−の熱膨張率
であり、中間層は曲線Ｂのように９００℃以降は曲線Ａ
に比べて低い熱膨張率になる。
このように、この発明によるインベストメントシェル鋳
型は熱膨張率の略同−なフェースコートと外層部が、こ
の２層に比べて熱膨張率の異なった多孔質中間層を挟ん
だサンドインチ構造を形成している。このため、この発
明になるシェル鋳型は温度勾配、高温での長時間保持の
条件下においてもシェル鋳型の７エースコートと外層部
が同一の熱膨張挙動を示すので、シェル鋳型の熱変形は
生じない。
型は熱膨張率の略同−なフェースコートと外層部が、こ
の２層に比べて熱膨張率の異なった多孔質中間層を挟ん
だサンドインチ構造を形成している。このため、この発
明になるシェル鋳型は温度勾配、高温での長時間保持の
条件下においてもシェル鋳型の７エースコートと外層部
が同一の熱膨張挙動を示すので、シェル鋳型の熱変形は
生じない。
したがって、この発明によるインベストメントシェル鋳
型は超合金の一方向性凝固過程において熱変形を生ずる
ことなく、この鋳型を使用することにより高精度の一方
向性凝固鋳造品を得ることができる。
型は超合金の一方向性凝固過程において熱変形を生ずる
ことなく、この鋳型を使用することにより高精度の一方
向性凝固鋳造品を得ることができる。
第１図はこの発明によるインベストメント鋳型の熱変形
状態を、従来品との比較において示すもので、第１図（
α）は従来法により作製した平板状のインベストメント
シェル鋳型を１５００ ℃で２時間加熱した時の状態を
示す、第１図（ｂ）はこの発明の上記実施例に基いて作
製した平板状のインベストメントシェル鋳型を１５００
℃で２時間加熱した時の状態を示す。第２図はこの発明
の上記実施例により作製されたインベストメント、シェ
ル鋳型の各層の熱膨張率曲線であり、Ａ曲４キフェース
コート及び外層部の熱膨張率、３曲線は中間層の熱膨張
率を示す。
状態を、従来品との比較において示すもので、第１図（
α）は従来法により作製した平板状のインベストメント
シェル鋳型を１５００ ℃で２時間加熱した時の状態を
示す、第１図（ｂ）はこの発明の上記実施例に基いて作
製した平板状のインベストメントシェル鋳型を１５００
℃で２時間加熱した時の状態を示す。第２図はこの発明
の上記実施例により作製されたインベストメント、シェ
ル鋳型の各層の熱膨張率曲線であり、Ａ曲４キフェース
コート及び外層部の熱膨張率、３曲線は中間層の熱膨張
率を示す。
Claims (2)
- （１）溶湯の接するフェースフートに、多孔質の中間層
を積層したインベストメントシェル鋳型において、上記
中間層の外層部を上記フェースコート層と同程度の熱膨
張率を有する耐火物層で構成することを特徴とする超合
金の一方向性凝固鋳造用インベストメントシェル鋳型。 - （２）フェースコート層と外層部を、ＭｇＯ、Ａｔ、０
８゜ＺｒＯ，ｌ ＨｆＯ２１ｙ２ｏ、ｌ Ｏａｏ ｔ
Ｌａ２Ｏ２１０ｇＯ，ｌ ＢｔｚＯｔ８ｉ０２から選ば
れた同種または異種間化合物の耐火物粒の１種または２
種以上で耐火物層を構成する特許請求の範囲第１項記載
の鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12049883A JPS6012247A (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 超合金の一方向性凝固鋳造用インベストメントシエル鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12049883A JPS6012247A (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 超合金の一方向性凝固鋳造用インベストメントシエル鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012247A true JPS6012247A (ja) | 1985-01-22 |
Family
ID=14787685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12049883A Pending JPS6012247A (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 超合金の一方向性凝固鋳造用インベストメントシエル鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012247A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2225329A (en) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | Rolls Royce Plc | Shell mould with multiple layers of different thermal expansion coefficient |
| US5335717A (en) * | 1992-01-30 | 1994-08-09 | Howmet Corporation | Oxidation resistant superalloy castings |
| WO2005039803A2 (de) * | 2003-10-09 | 2005-05-06 | G4T Gmbh | Werkzeug zum herstellen von gussbauteilen, verfahren zum herstellen des werkzeugs und verfahren zum herstellen von gussbauteilen |
| US7575039B2 (en) | 2003-10-15 | 2009-08-18 | United Technologies Corporation | Refractory metal core coatings |
| US20130224066A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-08-29 | General Electric Company | Mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
| US9511417B2 (en) | 2013-11-26 | 2016-12-06 | General Electric Company | Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
| CN114367630A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-19 | 安徽富凯特材有限公司 | 一种稀土合金化钢浇注模用涂料及其应用 |
-
1983
- 1983-07-01 JP JP12049883A patent/JPS6012247A/ja active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB2225329B (en) * | 1988-11-21 | 1992-03-18 | Rolls Royce Plc | Shell moulds for casting metals |
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| JP2007508146A (ja) * | 2003-10-09 | 2007-04-05 | ガーフィーアテー ゲーエムベーハー | 鋳造部品を製造する工具、このような工具の製造方法、および鋳造部品の製造方法 |
| KR100801970B1 (ko) | 2003-10-09 | 2008-02-12 | 지포티 게엠베하 | 주조 구성요소의 생산을 위한 도구, 그 도구를 생산하는방법 및 주조 구성요소의 생산 방법 |
| US7389809B2 (en) | 2003-10-09 | 2008-06-24 | G4T Gmbh | Tool for producing cast components, method for producing said tool, and method for producing cast components |
| WO2005039803A3 (de) * | 2003-10-09 | 2005-06-23 | Mtu Aero Engines Gmbh | Werkzeug zum herstellen von gussbauteilen, verfahren zum herstellen des werkzeugs und verfahren zum herstellen von gussbauteilen |
| WO2005039803A2 (de) * | 2003-10-09 | 2005-05-06 | G4T Gmbh | Werkzeug zum herstellen von gussbauteilen, verfahren zum herstellen des werkzeugs und verfahren zum herstellen von gussbauteilen |
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| CN103286256A (zh) * | 2012-02-29 | 2013-09-11 | 通用电气公司 | 用于铸塑钛和铝化钛合金的模具和表面涂层组合物以及方法 |
| US8932518B2 (en) * | 2012-02-29 | 2015-01-13 | General Electric Company | Mold and facecoat compositions |
| US9802243B2 (en) | 2012-02-29 | 2017-10-31 | General Electric Company | Methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
| US10695824B2 (en) | 2012-02-29 | 2020-06-30 | General Electric Company | Mold compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
| EP2659994B1 (en) * | 2012-02-29 | 2022-07-06 | General Electric Company | Mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
| US9511417B2 (en) | 2013-11-26 | 2016-12-06 | General Electric Company | Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
| CN114367630A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-19 | 安徽富凯特材有限公司 | 一种稀土合金化钢浇注模用涂料及其应用 |
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