JPH0628797B2 - 鋳造炉用熱遮蔽 - Google Patents
鋳造炉用熱遮蔽Info
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- JPH0628797B2 JPH0628797B2 JP63099266A JP9926688A JPH0628797B2 JP H0628797 B2 JPH0628797 B2 JP H0628797B2 JP 63099266 A JP63099266 A JP 63099266A JP 9926688 A JP9926688 A JP 9926688A JP H0628797 B2 JPH0628797 B2 JP H0628797B2
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 31
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 27
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-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
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/003—Heating or cooling of the melt or the crystallised material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
- B22D27/045—Directionally solidified castings
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、鋳造炉、特に配向組織をもつ超合金鋳造品の
鋳造炉に使用される熱遮蔽に係る。熱遮蔽は炉の加熱ゾ
ーンと溶融金属の凝固が生起される炉の冷却ゾーンとの
間に配置される。
鋳造炉に使用される熱遮蔽に係る。熱遮蔽は炉の加熱ゾ
ーンと溶融金属の凝固が生起される炉の冷却ゾーンとの
間に配置される。
炉の内部に鋳型を配置し鋳型に溶融金属を注入すること
によって使用される金属鋳造炉は公知である。所定温度
で所定時間加熱後に、鋳型は炉の加熱ゾーンから導出さ
れ、鋳型内部の金属の冷却及び凝固を行なうゾーンに導
入される。正確な加熱温度、並びに加熱速度及び冷却速
度を用いると、特別に配向された金属組織をもつ金属、
例えば超合金の鋳造が可能である。
によって使用される金属鋳造炉は公知である。所定温度
で所定時間加熱後に、鋳型は炉の加熱ゾーンから導出さ
れ、鋳型内部の金属の冷却及び凝固を行なうゾーンに導
入される。正確な加熱温度、並びに加熱速度及び冷却速
度を用いると、特別に配向された金属組織をもつ金属、
例えば超合金の鋳造が可能である。
フランス特許公開第2604378号は、かかる炉に組み込ま
れた熱遮蔽を開示している。炉の加熱ゾーンと冷却ゾー
ンとの間の熱交換を阻止するためにこれらのゾーン間に
熱遮蔽が配置されている。該特許の熱遮蔽は、断熱機能
を果たし、同時に、加熱ゾーンと冷却ゾーンとの間で鋳
型を移動せしめる。
れた熱遮蔽を開示している。炉の加熱ゾーンと冷却ゾー
ンとの間の熱交換を阻止するためにこれらのゾーン間に
熱遮蔽が配置されている。該特許の熱遮蔽は、断熱機能
を果たし、同時に、加熱ゾーンと冷却ゾーンとの間で鋳
型を移動せしめる。
Terkelsenの米国特許第3714977号は、熱遮蔽を備え、加
熱ゾーント冷却ゾーンとの間で鋳型が移動する型の鋳造
炉を開示している。Terkelsenの熱遮蔽は鋳型を包囲す
るように鋳型支持装置に取付けられている。鋳型の下降
中に熱遮蔽は固定構造体に当接し、冷却ゾーンへの鋳型
の移動中にも係止されている。
熱ゾーント冷却ゾーンとの間で鋳型が移動する型の鋳造
炉を開示している。Terkelsenの熱遮蔽は鋳型を包囲す
るように鋳型支持装置に取付けられている。鋳型の下降
中に熱遮蔽は固定構造体に当接し、冷却ゾーンへの鋳型
の移動中にも係止されている。
鋳型の幾何学形が複雑である場合には公知装置は加熱ゾ
ーンと冷却ゾーンとの間の十分な断熱を行なうことがな
い。その結果、熱勾配の低下が生じ、このため鋳造品の
一次樹枝晶のサイズのむらが生じ、特にサイズの増大が
生じる。このような大きいサイズの樹枝晶は鋳造品の機
械的特性を実質的に低下させ、より複雑な後熱処理を必
要とする。
ーンと冷却ゾーンとの間の十分な断熱を行なうことがな
い。その結果、熱勾配の低下が生じ、このため鋳造品の
一次樹枝晶のサイズのむらが生じ、特にサイズの増大が
生じる。このような大きいサイズの樹枝晶は鋳造品の機
械的特性を実質的に低下させ、より複雑な後熱処理を必
要とする。
発明の概要 本発明は従来技術の難点を克服し公知装置の欠点を是正
する。本発明の熱遮蔽は炉の内部に摺動自在に装着され
た少なくとも２つのエレメントから成る。該エレメント
はほぼ平坦な形状であり、所望の断熱性を与えるために
加熱ゾーンと冷却ゾーンとの間に横方向に配置されてい
る。熱遮蔽エレメントは加熱ゾーンから冷却ゾーンに向
かう鋳型の進行通路にほぼ垂直な平面にほぼ並行な方向
で可動である。
する。本発明の熱遮蔽は炉の内部に摺動自在に装着され
た少なくとも２つのエレメントから成る。該エレメント
はほぼ平坦な形状であり、所望の断熱性を与えるために
加熱ゾーンと冷却ゾーンとの間に横方向に配置されてい
る。熱遮蔽エレメントは加熱ゾーンから冷却ゾーンに向
かう鋳型の進行通路にほぼ垂直な平面にほぼ並行な方向
で可動である。
熱遮蔽エレメントの各々は、炉内に摺動自在に装着され
たほぼ平坦で実質的に剛性の部分と、該部分に接続され
たほぼ平坦な第２部分とを含み、第２部分は可撓性耐火
材から形成されている。
たほぼ平坦で実質的に剛性の部分と、該部分に接続され
たほぼ平坦な第２部分とを含み、第２部分は可撓性耐火
材から形成されている。
第２部分の遠位末端は互いにオーバーラップするとよ
く、また鋳型の断面輪郭にほぼ近似の輪郭の開口を規定
するとよい。
く、また鋳型の断面輪郭にほぼ近似の輪郭の開口を規定
するとよい。
熱遮蔽の剛性部分にアクチュエータが取付けられてお
り、該アクチュエータは加熱ゾーンから冷却ゾーンに向
かう鋳型の進路に垂直に熱遮蔽エレメントを移動せしめ
る機能を果たす。
り、該アクチュエータは加熱ゾーンから冷却ゾーンに向
かう鋳型の進路に垂直に熱遮蔽エレメントを移動せしめ
る機能を果たす。
具体例 第１図は、配向組織をもつ金属鋳造品、特に超合金鋳造
品の鋳造炉の軸方向断面図を示す。図示の炉は、炉の外
壁１を有しており、炉の上部は加熱室２を構成し、炉の
下部は凝固室即ち冷却室３を構成している。加熱室２
は、例えば電気抵抗型の公知の加熱素子４を内蔵してい
る。断熱材５が外壁１と加熱素子４との間に公知の方法
で配置されている。
品の鋳造炉の軸方向断面図を示す。図示の炉は、炉の外
壁１を有しており、炉の上部は加熱室２を構成し、炉の
下部は凝固室即ち冷却室３を構成している。加熱室２
は、例えば電気抵抗型の公知の加熱素子４を内蔵してい
る。断熱材５が外壁１と加熱素子４との間に公知の方法
で配置されている。
第１図に示された鋳型６は水平炉床７に載置されてお
り、該炉床７は公知のごとく（図示しない）内部冷却通
路を備える。炉床７は可動サポート９に載置され、該サ
ポートは鋳型６を加熱室２から冷却室３に下降させ冷却
素子８に接近させ得る。
り、該炉床７は公知のごとく（図示しない）内部冷却通
路を備える。炉床７は可動サポート９に載置され、該サ
ポートは鋳型６を加熱室２から冷却室３に下降させ冷却
素子８に接近させ得る。
本発明の熱遮蔽10は加熱室２と冷却室３との間に配置さ
れ加熱素子４と冷却素子7,8との間を断熱する。第２図
に示す遮蔽10の外側輪郭は多角形であるが、本発明の範
囲内で円形のごとき別の形状を使用することも可能であ
る。熱遮蔽10は一対の熱遮蔽エレメント11,12を含み、
該エレメントはサポート９及び鋳型６の進行通路の軸線
の両側に配置されている。熱遮蔽エレメントは鋳型が熱
遮蔽を通過できるように鋳型の断面と同様の輪郭をもつ
開口21を規定している。熱遮蔽エレメント11,12の各々
は、ボルト13等の手段によってサポート14に取付けられ
ている。
れ加熱素子４と冷却素子7,8との間を断熱する。第２図
に示す遮蔽10の外側輪郭は多角形であるが、本発明の範
囲内で円形のごとき別の形状を使用することも可能であ
る。熱遮蔽10は一対の熱遮蔽エレメント11,12を含み、
該エレメントはサポート９及び鋳型６の進行通路の軸線
の両側に配置されている。熱遮蔽エレメントは鋳型が熱
遮蔽を通過できるように鋳型の断面と同様の輪郭をもつ
開口21を規定している。熱遮蔽エレメント11,12の各々
は、ボルト13等の手段によってサポート14に取付けられ
ている。
熱遮蔽エレメント11,12の各々は、鋳型６から遠い側に
配置されたほぼ平坦で実質的に剛性の第１部分11a,12a
を含む。第１部分11a,12aは公知の剛性耐火材から成
る。第１図部分11a,12aの各々にほぼ平坦な第２部分11
b,12bが取付けられている。第２部分11b,12bは可撓性耐
火材又はその他の公知の可撓性断熱材から成る。第２部
分11b,12bの遠位末端は開口21を規定し、また第２図に
示すごとく互いにオーバーラップする部分を有し得る。
配置されたほぼ平坦で実質的に剛性の第１部分11a,12a
を含む。第１部分11a,12aは公知の剛性耐火材から成
る。第１図部分11a,12aの各々にほぼ平坦な第２部分11
b,12bが取付けられている。第２部分11b,12bは可撓性耐
火材又はその他の公知の可撓性断熱材から成る。第２部
分11b,12bの遠位末端は開口21を規定し、また第２図に
示すごとく互いにオーバーラップする部分を有し得る。
第２図はまた、熱遮蔽エレメント11,12をそれらの平面
にほぼ平行で加熱室２から冷却室３に移行する鋳型６の
進路にほぼ垂直な方向に移動せしめる駆動手段17を示
す。アクチュエータ17から伸びた制御ロッド16の末端15
はサポート14に夫々接続され、制御ロッド16の軸方向移
動によって熱遮蔽エレメントが移動し互いに及び鋳型６
の進路に対して接近又は離間する。このようにして、熱
遮蔽エレメント11b,12bによて規定される開口21の輪郭
は熱遮蔽を通過するときに鋳型６の外側輪郭と正確に対
応できる。
にほぼ平行で加熱室２から冷却室３に移行する鋳型６の
進路にほぼ垂直な方向に移動せしめる駆動手段17を示
す。アクチュエータ17から伸びた制御ロッド16の末端15
はサポート14に夫々接続され、制御ロッド16の軸方向移
動によって熱遮蔽エレメントが移動し互いに及び鋳型６
の進路に対して接近又は離間する。このようにして、熱
遮蔽エレメント11b,12bによて規定される開口21の輪郭
は熱遮蔽を通過するときに鋳型６の外側輪郭と正確に対
応できる。
アクチュエータ17の各々は、炉の制御装置19に接続され
た制御リンク18によって駆動されてもよい。特に、制御
リンク18は鋳型６を移動せしむべくサポート９の移動を
制御する制御装置20と相互接続されてもよい。従って、
加熱室２から冷却室３に向かって移動しながら部材が凝
固する間に、熱遮蔽エレメントの運動はサポート９の移
動制御装置によって制御され、これにより、熱遮蔽10を
通過するときの鋳型６の外側輪郭にできるだけ密接する
ように熱遮蔽10を調節することが可能である。
た制御リンク18によって駆動されてもよい。特に、制御
リンク18は鋳型６を移動せしむべくサポート９の移動を
制御する制御装置20と相互接続されてもよい。従って、
加熱室２から冷却室３に向かって移動しながら部材が凝
固する間に、熱遮蔽エレメントの運動はサポート９の移
動制御装置によって制御され、これにより、熱遮蔽10を
通過するときの鋳型６の外側輪郭にできるだけ密接する
ように熱遮蔽10を調節することが可能である。
第3a図は、公知の従来技術の炉に固定的に取付けられた
熱遮蔽10aをもつ炉を示す。熱遮蔽10aは固定されている
ので、中心開口21aは鋳型6aの最大断面に少なくとも等
しい大きさでなければならない。この種の炉において
は、一次樹枝晶のサイズは鋳型の底部で280μ〜40mmで
あり鋳型の上部で350μである。
熱遮蔽10aをもつ炉を示す。熱遮蔽10aは固定されている
ので、中心開口21aは鋳型6aの最大断面に少なくとも等
しい大きさでなければならない。この種の炉において
は、一次樹枝晶のサイズは鋳型の底部で280μ〜40mmで
あり鋳型の上部で350μである。
第3b図は第3a図同様の炉の概略図であるが、本発明の熱
遮蔽10が使用されている。熱遮蔽エレメントの各々が、
鋳型の進路に対して可動なので中心開口21を鋳型の長さ
に沿った任意の場所で鋳型６の対応断面に適応するよう
に調整できる。この熱遮蔽を組み込んだ炉を使用する
と、部材の一次樹枝晶のサイズが230μになる。この値
は第3a図の炉で観察される値より小さく、また鋳型の全
長にわたって等しい。
遮蔽10が使用されている。熱遮蔽エレメントの各々が、
鋳型の進路に対して可動なので中心開口21を鋳型の長さ
に沿った任意の場所で鋳型６の対応断面に適応するよう
に調整できる。この熱遮蔽を組み込んだ炉を使用する
と、部材の一次樹枝晶のサイズが230μになる。この値
は第3a図の炉で観察される値より小さく、また鋳型の全
長にわたって等しい。
第3c図は、第3b図同様に本発明の熱遮蔽を組み込んだ炉
の概略断面図である。この図は、本発明の熱遮蔽が複雑
な断面型をもつ鋳型にも適応でき同時に加熱ゾーンと冷
却ゾーンとの間の所望の断熱が得られることを示す。
の概略断面図である。この図は、本発明の熱遮蔽が複雑
な断面型をもつ鋳型にも適応でき同時に加熱ゾーンと冷
却ゾーンとの間の所望の断熱が得られることを示す。
本発明の熱遮蔽は鋳造品特に超合金の鋳造品の配向凝固
に関連する問題、特に単結晶質凝固に関する問題を解決
した。
に関連する問題、特に単結晶質凝固に関する問題を解決
した。
本発明を代表的具体例に関して以上に説明したが、本発
明はこれらの具体例に限定れない。本発明の範囲は特許
請求の範囲によってのみ限定される。
明はこれらの具体例に限定れない。本発明の範囲は特許
請求の範囲によってのみ限定される。
第１図は本発明の熱遮蔽を組み込んだ炉の部分概略断面
図、第２図は本発明の熱遮蔽とその駆動機構とを示す第
１図の炉の部分断面図、第3aは従来技術の熱遮蔽を組み
込んだ炉の概略図、第3b図及び第3c図は本発明の熱遮蔽
を組み込んだ炉の概略図である。 １……外壁、２……加熱室、３……冷却室、４……加熱
素子、５……断熱材、６……鋳型、７……炉床、８……
冷却素子、９……サポート、10……熱遮蔽、11,12……
熱遮蔽エレメント、13……ボルト、14……サポート、16
……制御ロッド、17……駆動手段、18……制御リンク、
19……制御装置。
図、第２図は本発明の熱遮蔽とその駆動機構とを示す第
１図の炉の部分断面図、第3aは従来技術の熱遮蔽を組み
込んだ炉の概略図、第3b図及び第3c図は本発明の熱遮蔽
を組み込んだ炉の概略図である。 １……外壁、２……加熱室、３……冷却室、４……加熱
素子、５……断熱材、６……鋳型、７……炉床、８……
冷却素子、９……サポート、10……熱遮蔽、11,12……
熱遮蔽エレメント、13……ボルト、14……サポート、16
……制御ロッド、17……駆動手段、18……制御リンク、
19……制御装置。
Claims (6)
- 【請求項１】配向組織をもつ金属特に超合金の鋳造品を
鋳造すべく構成され、鋳型内の金属を加熱すべく鋳型を
収容する加熱ゾーンと、鋳型内の金属を凝固させる冷却
ゾーンと、加熱ゾーンと冷却ゾーンとの間で進行通路に
沿って鋳型を移動せしめる手段とを含む鋳造炉におい
て、 (a)少なくとも２つの横方向に配置された熱遮蔽エレメ
ントをもち加熱ゾーンと冷却ゾーンとを分離する熱遮蔽
と、 (b)熱遮蔽エレメントを鋳型の進行通路にほぼ垂直に移
動せしめる駆動手段とを含むことを特徴とする鋳造炉用
熱遮蔽。 - 【請求項２】熱遮蔽のエレメントの各々が、 (a)炉内に摺動自在に装着されたほぼ平坦で実質的に剛
性の第１部分と、 (b)第１部分に接続され可撓性耐火材から形成されたほ
ぼ平坦な第２部分とを含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の炉用熱遮蔽。 - 【請求項３】第２部分の隣合う遠位末端が鋳型の断面輪
郭にほぼ近似する輪郭を規定することを特徴とする特許
請求の範囲第２項に記載の炉用熱遮蔽。 - 【請求項４】第２部分の隣合う遠位末端が少なくとも部
分的にオーバーラップすることを特徴とする特許請求の
範囲第２項に記載の炉用熱遮蔽。 - 【請求項５】駆動手段が、 (a)各々が可動制御ロッドをもつ少なくとも２つのアク
チュエータと、 (b)制御ロッドを熱遮蔽の第１部分に接続する手段とを
含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の炉
用熱遮蔽。 - 【請求項６】炉が、加熱ゾーンの温度を制御し且つ加熱
ゾーンと冷却ゾーンとの間の鋳型の移動を制御する制御
手段を有しており、更に、熱遮蔽の第２部分が加熱ゾー
ンから冷却ゾーンに移行する鋳型の外側輪郭の極めて近
傍に維持されるように炉の制御手段とアクチュエータと
を相互接続する手段を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第５項に記載の炉用熱遮蔽。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8705713 | 1987-04-23 | ||
| FR8705713A FR2614404B1 (fr) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | Four de coulee de pieces a structure orientee, a ecran thermique deplacable |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286269A JPS63286269A (ja) | 1988-11-22 |
| JPH0628797B2 true JPH0628797B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=9350381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63099266A Expired - Lifetime JPH0628797B2 (ja) | 1987-04-23 | 1988-04-21 | 鋳造炉用熱遮蔽 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4819709A (ja) |
| EP (1) | EP0289393B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0628797B2 (ja) |
| DE (1) | DE3864439D1 (ja) |
| FR (1) | FR2614404B1 (ja) |
| IL (1) | IL86125A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220125568A (ko) * | 2021-03-05 | 2022-09-14 | 국도정밀(주) | 용광로의 유해가스 배출 저감장치 |
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| DE4022389C2 (de) * | 1990-07-13 | 1995-06-08 | Leybold Ag | Schmelz- und Gießofen |
| EP0491656B1 (de) * | 1990-12-17 | 1995-09-20 | Sulzer Innotec Ag | Giessverfahren zur Herstellung von gerichtet erstarrten oder einkristallinen Bauteilen |
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