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1. WO1996005006 - METHOD AND DEVICE FOR DIRECTIONALLY SOLIDIFIYING A MELT

Publication Number WO/1996/005006
Publication Date 22.02.1996
International Application No. PCT/DE1995/001034
International Filing Date 07.08.1995
Chapter 2 Demand Filed 08.03.1996
IPC
B22D 27/04 2006.01
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
27Treating the metal in the mould while it is molten or ductile
04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
C30B 11/00 2006.01
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-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
11Single-crystal-growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman- Stockbarger method
CPC
B22D 27/045
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
27Treating the metal in the mould while it is molten or ductile
04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
045Directionally solidified castings
C30B 11/003
CCHEMISTRY; METALLURGY
30CRYSTAL GROWTH
BSINGLE-CRYSTAL-GROWTH
11Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
003Heating or cooling of the melt or the crystallised material
Applicants
  • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE/DE]; Wittelsbacherplatz 2 D-80333 München, DE
Inventors
  • SINGER, Robert; DE
  • FITZGERALD, Thomas; DE
  • KRUG, Peter; DE
Priority Data
PCT/DE94/0091408.08.1994DE
Publication Language German (DE)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM GERICHTETEN ERSTARREN EINER SCHMELZE
(EN) METHOD AND DEVICE FOR DIRECTIONALLY SOLIDIFIYING A MELT
(FR) PROCEDE ET DISPOSITIF PERMETTANT UNE SOLIDIFICATION DIRIGEE D'UNE MATIERE FONDUE
Abstract
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gerichteten Erstarren einer Schmelze (1) eines ersten Metalls in einer Gießform (2), umfassend Bereitstellung der Schmelze (1) in der Gießform (2) auf einer ersten Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des ersten Metalls und anschließendes Abkühlen der Schmelze (1) in der Gießform (2) durch Eintauchen der Gießform (2) in ein Bad (3) aus einem flüssigen zweiten Metall, welches sich auf einer zweiten Temperatur befindet, die unterhalb des Schmelzpunktes des ersten Metalls liegt. Dieses Bad (3) ist bedeckt von einer schwimmenden, fließfähigen Deckschicht (4) aus einem wärmeisolierenden Schüttgut (5, 6), und die Gießform (2) mit der Schmelze (1) wird durch die Deckschicht (4) hindurch in das Bad (3) eingetaucht. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens umfaßt eine Heizkammer (9) mit einer Heizzone (7) zur Aufheizung der Schmelze (1) und der Gießform (2) auf die erste Temperatur, einen unterhalb der Heizkammer (9) angeordneten Tiegel (10) mit dem Bad (3) sowie eine Fahreinrichtung (11) zur Bewegung der Gießform (2) aus der Heizzone (7) in das Bad (3), wobei das Bad (3) von der Deckschicht (4) bedeckt ist. Die Deckschicht (4) besteht vorzugsweise aus keramischen Hohlkugeln (5). Die Erfindung findet insbesondere Anwendung zur Herstellung einer Komponente (8) für eine Gasturbine, insbesondere einer Turbinenschaufel (8).
(EN)
The invention concerns a method for the directional solidification of a melt (1) of a first metal in a casting mould (2), the method comprising the following operations: the melt (1) is introduced into the mould at a first temperature, above the melting point of the first metal, and then cooled in the mould (2) by dipping the mould (2) into a bath (3) consisting of a liquid second metal at a second temperature, below the melting point of the first metal. The bath (3) is covered by a free-flowing floating layer (4) consisting of loose-insulating material (5, 6) and the mould (2) containing the melt (1) is dipped into the bath (3) through this floating layer (4). The device for carrying out this method comprises a heating chamber (9) with a heating zone (7) for heating the melt (1) and the mould (2) to the first temperature, a crucible (10) located underneath the heating chamber (9) and containing the bath (3), plus moving gear (11) for moving the mould (2) from the heating zone (7) into the bath (3), the bath (3) being covered by the floating layer (4). The floating layer (4) consists preferably of hollow ceramic spheres (5). The invention is particularly applicable to the manufacture of gas-turbine components (8), in particular gas-turbine blades.
(FR)
L'invention concerne un procédé de solidification dirigée d'une matière fondue (1) d'un premier métal dans un moule (2), qui comprend les étapes suivantes: introduction de la matière fondue (1) dans un moule (2), à une première température supérieure au point de fusion du premier métal, puis refroidissement de la matière fondue (1) dans le moule par immersion du moule (2) dans un bain (3) consistant en un second métal liquide qui se trouve à une autre température, inférieure au point de fusion du premier métal. Ce bain (3) est recouvert d'une couche extérieure (4) coulante et flottante, consistant en une matière pulvérulente (5, 6) calorifuge. Le moule (2) contenant la matière fondue (1) est immergé dans le bain (3) à travers la couche extérieure (4). Un dispositif permettant la mise en ÷uvre dudit procédé comprend une chambre de chauffe (9) présentant une zone de chauffe (7) servant à porter la matière fondue (1) et le moule (2) à la première température, un creuset (10) contenant le bain (3), qui est placé en dessous de la chambre de chauffe (9), ainsi qu'un dispositif mobile (11) servant à transporter le moule (2) depuis la zone de chauffe (7) jusque dans le bain (3) qui est recouvert par la couche extérieure (4). Cette dernière (4) se compose de préférence de sphères creuses en céramique (5). Cette invention s'applique notamment dans la production de composants de turbines à gaz, notamment dans la production d'aubes de turbines.
Also published as
CZPV1997-334
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