JPH10226838A - 燃焼器用鋳造部品およびその製造方法 - Google Patents
燃焼器用鋳造部品およびその製造方法Info
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- JPH10226838A JPH10226838A JP3515197A JP3515197A JPH10226838A JP H10226838 A JPH10226838 A JP H10226838A JP 3515197 A JP3515197 A JP 3515197A JP 3515197 A JP3515197 A JP 3515197A JP H10226838 A JPH10226838 A JP H10226838A
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 クリープ強度や耐酸化性に優れたＣｏ基耐熱
合金からなり、薄肉で長尺な燃焼器用部品を、鋳造性良
く、安価に製造する。 【解決手段】 火力発電用トランジッションピースなど
の燃焼器鋳造部品は、重量比率で、Ｃ：０．０５〜０．
３０％、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：
５〜２０％を含み、残部が実質的にＣｏからなり、管部
の長さが少なくとも３００ｍｍ以上、薄肉部の少なくと
も一部の肉厚が１０ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対
して１／１５以下とする。そして、底部に開口部を有す
る鋳型収納室と、開口部に突出して設ける溶湯導入口
と、溶湯導入口に湯道を接続し、この湯道より堰部を複
数分岐し、この堰部から燃焼器用鋳造部品のキャビティ
を持つ鋳型を鋳型収納室に収納して減圧制御し、保持炉
内の溶湯を吸引鋳造する。
合金からなり、薄肉で長尺な燃焼器用部品を、鋳造性良
く、安価に製造する。 【解決手段】 火力発電用トランジッションピースなど
の燃焼器鋳造部品は、重量比率で、Ｃ：０．０５〜０．
３０％、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：
５〜２０％を含み、残部が実質的にＣｏからなり、管部
の長さが少なくとも３００ｍｍ以上、薄肉部の少なくと
も一部の肉厚が１０ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対
して１／１５以下とする。そして、底部に開口部を有す
る鋳型収納室と、開口部に突出して設ける溶湯導入口
と、溶湯導入口に湯道を接続し、この湯道より堰部を複
数分岐し、この堰部から燃焼器用鋳造部品のキャビティ
を持つ鋳型を鋳型収納室に収納して減圧制御し、保持炉
内の溶湯を吸引鋳造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電などの燃
焼器用鋳造部品に関し、特にクリープ強度、耐酸化性と
いった耐久性に優れているとともに、曲げ加工、溶接が
不要で、低コストで製造可能なＣｏ（コバルト）基耐熱
合金からなる燃焼器用鋳造部品に関する。
焼器用鋳造部品に関し、特にクリープ強度、耐酸化性と
いった耐久性に優れているとともに、曲げ加工、溶接が
不要で、低コストで製造可能なＣｏ（コバルト）基耐熱
合金からなる燃焼器用鋳造部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】火力発電用の燃焼器用部品は、８００〜
１０００℃、または１０００℃を超える高温で使用され
るため、クリープ強度、耐酸化性といった耐久性が要求
され、例えば特開平７−２２４３３７号公報に開示する
ような、重量比で、Ｃ：０．０５〜０．４５％、Ｎｉ：
５〜１５％、Ｃｒ：１５〜３０％、Ｗ：３〜１０％、Ｒ
ｅ：１〜５％、Ｔｉ：０．０１〜１％、Ｎｂ：０．０１
〜１％、Ｚｒ：０．０１〜１％，Ｓｉ：１％以下、Ｍ
ｎ：１％以下、Ｆｅ：１．５％を含み、残部が実質的に
Ｃｏおよび不可避不純物よりなるＣｏ基耐熱合金が使用
され、ガスタービン静翼に用いられている。そして、Ｃ
ｏ基耐熱合金からなる燃焼器用部品は、従来、鍛造成形
後に曲げ加工したり、フランジ部を溶接して組み立てる
か、または、前記特開平７−２２４３３７号公報に記載
のように、ロストワックスのような精密鋳造法で製造し
ている。
１０００℃、または１０００℃を超える高温で使用され
るため、クリープ強度、耐酸化性といった耐久性が要求
され、例えば特開平７−２２４３３７号公報に開示する
ような、重量比で、Ｃ：０．０５〜０．４５％、Ｎｉ：
５〜１５％、Ｃｒ：１５〜３０％、Ｗ：３〜１０％、Ｒ
ｅ：１〜５％、Ｔｉ：０．０１〜１％、Ｎｂ：０．０１
〜１％、Ｚｒ：０．０１〜１％，Ｓｉ：１％以下、Ｍ
ｎ：１％以下、Ｆｅ：１．５％を含み、残部が実質的に
Ｃｏおよび不可避不純物よりなるＣｏ基耐熱合金が使用
され、ガスタービン静翼に用いられている。そして、Ｃ
ｏ基耐熱合金からなる燃焼器用部品は、従来、鍛造成形
後に曲げ加工したり、フランジ部を溶接して組み立てる
か、または、前記特開平７−２２４３３７号公報に記載
のように、ロストワックスのような精密鋳造法で製造し
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のＣｏ基耐熱合金
からなる燃焼器用部品は、鍛造成形したり溶接して組み
立てるので、形状の自由度がなく、また組み立てコスト
が高く生産性が低くなる。また、耐熱性の点から熱効率
も低くなる。さらに、精密鋳造法で製造すると、高温の
鋳型に鋳込まれるため、溶湯充填後の冷却速度が小さ
く、結晶粒が粗大となって靱性を低下させる。また、精
密鋳造法では高価なセラミックス鋳型を用いるため、コ
ストが高くなる。さらに、精密鋳造法では、長尺で、肉
厚が内径に対し小さい燃焼器用部品を一体で製造するの
は困難である。
からなる燃焼器用部品は、鍛造成形したり溶接して組み
立てるので、形状の自由度がなく、また組み立てコスト
が高く生産性が低くなる。また、耐熱性の点から熱効率
も低くなる。さらに、精密鋳造法で製造すると、高温の
鋳型に鋳込まれるため、溶湯充填後の冷却速度が小さ
く、結晶粒が粗大となって靱性を低下させる。また、精
密鋳造法では高価なセラミックス鋳型を用いるため、コ
ストが高くなる。さらに、精密鋳造法では、長尺で、肉
厚が内径に対し小さい燃焼器用部品を一体で製造するの
は困難である。
【０００４】本発明は、上記従来のＣｏ基耐熱合金から
なり薄肉で長尺な燃焼器用部品での課題を解決し、クリ
ープ強度、耐酸化性、熱効率、さらに鋳造性に優れて安
価に製造できる燃焼器用鋳造部品およびその製造方法を
提供することを目的とする。
なり薄肉で長尺な燃焼器用部品での課題を解決し、クリ
ープ強度、耐酸化性、熱効率、さらに鋳造性に優れて安
価に製造できる燃焼器用鋳造部品およびその製造方法を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、精密鋳造法や一般の吸引鋳造法
によるのではなく、本発明者らが先に提案した特開平８
−２０６８１５号公報で開示する減圧吸引鋳造装置を組
合わせ、かつ減圧制御を適切に行うことにより、Ｃｏ基
耐熱合金のような鋳造材で、管部の長さが少なくとも３
００ｍｍ以上で、薄肉部の少なくとも一部の肉厚が１０
ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対して１／１５以下と
なるような燃焼器用部品を鋳造しても、不廻り、吹か
れ、異物かみ、引け割れなどの鋳造欠陥がなく、しか
も、優れたクリープ強度と耐酸化性を付与できることを
見い出し本発明に想到した。
の結果、本発明者らは、精密鋳造法や一般の吸引鋳造法
によるのではなく、本発明者らが先に提案した特開平８
−２０６８１５号公報で開示する減圧吸引鋳造装置を組
合わせ、かつ減圧制御を適切に行うことにより、Ｃｏ基
耐熱合金のような鋳造材で、管部の長さが少なくとも３
００ｍｍ以上で、薄肉部の少なくとも一部の肉厚が１０
ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対して１／１５以下と
なるような燃焼器用部品を鋳造しても、不廻り、吹か
れ、異物かみ、引け割れなどの鋳造欠陥がなく、しか
も、優れたクリープ強度と耐酸化性を付与できることを
見い出し本発明に想到した。
【０００６】すなわち、本発明の燃焼器用鋳造部品は、
管部に薄肉部を有する燃焼器鋳造部品であって、重量比
率で、Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｃｒ：１５〜３５
％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜２０％を含み、残部が
実質的にＣｏからなり、前記管部の長さが少なくとも３
００ｍｍ以上、前記薄肉部の少なくとも一部の肉厚が１
０ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対して１／１５以下
であることを特徴とする。そして、前記燃焼器用鋳造部
品が火力発電用であり、特にトランジッションピースで
ある。
管部に薄肉部を有する燃焼器鋳造部品であって、重量比
率で、Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｃｒ：１５〜３５
％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜２０％を含み、残部が
実質的にＣｏからなり、前記管部の長さが少なくとも３
００ｍｍ以上、前記薄肉部の少なくとも一部の肉厚が１
０ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対して１／１５以下
であることを特徴とする。そして、前記燃焼器用鋳造部
品が火力発電用であり、特にトランジッションピースで
ある。
【０００７】次に、本発明の燃焼器用鋳造部品の製造方
法は、管部に薄肉部を有する燃焼器用鋳造部品の製造方
法であって、底部に開口部を有する鋳型収納室と、前記
開口部に突出して設ける溶湯導入口と、前記溶湯導入口
に湯道を接続し、この湯道より堰部を複数分岐し、この
堰部から管部の長さが少なくとも３００ｍｍ以上、前記
薄肉部の少なくとも一部の肉厚が１０ｍｍ以下でかつ管
部の相当内径に対して１／１５以下となるキャビティを
有し前記鋳型収納室に収納する通気性鋳型と、前記鋳型
収納室を減圧制御する減圧装置とからなり、前記保持炉
内の溶湯に溶湯導入口を浸漬して前記減圧装置の減圧度
を制御し、Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｃｒ：１５〜３
５％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜２０％を含み、残部
が実質的にＣｏからなる溶湯を前記キャビティ内に充填
することを特徴とする。
法は、管部に薄肉部を有する燃焼器用鋳造部品の製造方
法であって、底部に開口部を有する鋳型収納室と、前記
開口部に突出して設ける溶湯導入口と、前記溶湯導入口
に湯道を接続し、この湯道より堰部を複数分岐し、この
堰部から管部の長さが少なくとも３００ｍｍ以上、前記
薄肉部の少なくとも一部の肉厚が１０ｍｍ以下でかつ管
部の相当内径に対して１／１５以下となるキャビティを
有し前記鋳型収納室に収納する通気性鋳型と、前記鋳型
収納室を減圧制御する減圧装置とからなり、前記保持炉
内の溶湯に溶湯導入口を浸漬して前記減圧装置の減圧度
を制御し、Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｃｒ：１５〜３
５％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜２０％を含み、残部
が実質的にＣｏからなる溶湯を前記キャビティ内に充填
することを特徴とする。
【０００８】そして、前記湯道が縦湯道であるのが好ま
しく、また、前記堰部の肉厚が前記燃焼器用鋳造部品の
薄肉部の肉厚以下であることが好ましく、また、前記溶
湯導入口が溶湯に浸漬前に、前記鋳型収納室内を大気圧
にすることが好ましく、更に、前記キャビティ内に溶湯
を充填後、前記鋳型収納室内の減圧度を徐々に解除して
いくことが好ましい。
しく、また、前記堰部の肉厚が前記燃焼器用鋳造部品の
薄肉部の肉厚以下であることが好ましく、また、前記溶
湯導入口が溶湯に浸漬前に、前記鋳型収納室内を大気圧
にすることが好ましく、更に、前記キャビティ内に溶湯
を充填後、前記鋳型収納室内の減圧度を徐々に解除して
いくことが好ましい。
【０００９】以下、本発明のＣｏ基耐熱合金の組成限定
の理由を説明する。 （１）Ｃ：０．０５〜０．３０％ Ｃは素地に固溶するほか、Ｃｒ、Ｗなどと結合して炭化
物を形成し、結晶粒界内および結晶粒界を強化すると共
に、高温強度を向上させ、さらに鋳造性を改善する。Ｃ
含有量が０．０５％未満では所望の効果が得られず、一
方、０．３０％を超えて含有させると靱性が劣るように
なる。従って、Ｃ：０．０５〜０．３０％とする。
の理由を説明する。 （１）Ｃ：０．０５〜０．３０％ Ｃは素地に固溶するほか、Ｃｒ、Ｗなどと結合して炭化
物を形成し、結晶粒界内および結晶粒界を強化すると共
に、高温強度を向上させ、さらに鋳造性を改善する。Ｃ
含有量が０．０５％未満では所望の効果が得られず、一
方、０．３０％を超えて含有させると靱性が劣るように
なる。従って、Ｃ：０．０５〜０．３０％とする。
【００１０】（２）Ｃｒ：１５〜３５％ ＣｒはＣと結合して炭化物を形成し、高温耐酸化性を付
与するうえで不可欠な元素である。Ｃｒ含有量が１５％
未満では所望の高温耐酸化性が得られず、一方、Ｃｒ含
有量が３５％を超えると高温強度および靱性が低下す
る。従って、Ｃｒ：１５〜３５％とする。
与するうえで不可欠な元素である。Ｃｒ含有量が１５％
未満では所望の高温耐酸化性が得られず、一方、Ｃｒ含
有量が３５％を超えると高温強度および靱性が低下す
る。従って、Ｃｒ：１５〜３５％とする。
【００１１】（３）Ｎｉ：８〜２５％ ＮｉはＣｒと共存して高温強度を向上させる。Ｎｉ含有
量が８％未満では所望の効果が得られず、一方、Ｎｉ含
有量が２５％を超えると耐食・耐酸化性を低下させる。
従って、Ｎｉ：１５〜３５％とする。
量が８％未満では所望の効果が得られず、一方、Ｎｉ含
有量が２５％を超えると耐食・耐酸化性を低下させる。
従って、Ｎｉ：１５〜３５％とする。
【００１２】（４）Ｗ：５〜２０％ ＷはＣと結合して高融点炭化物を形成し、高温強度を向
上させる。Ｗ含有量が５％未満だと所望の効果が得られ
ず、一方、Ｗ含有量が２０％を超えると、金属間化合物
が形成され靱性が低下する。従って、Ｗ：５〜２０％と
する。
上させる。Ｗ含有量が５％未満だと所望の効果が得られ
ず、一方、Ｗ含有量が２０％を超えると、金属間化合物
が形成され靱性が低下する。従って、Ｗ：５〜２０％と
する。
【００１３】そして、前述の鋳造装置を用いて、Ｃ：
０．０５〜０．３０％、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｎｉ：８
〜２５％、Ｗ：５〜２０％を含み、残部が実質的にＣｏ
からなる溶湯をキャビティ内に充填することにより、不
廻り、吹かれ、異物かみ、引け割れなどの鋳造欠陥がな
く、燃焼器用鋳造部品を得ることができる。常温の通気
性鋳型を用いるので、キャビティに充填後の溶湯の冷却
速度が速く結晶粒が微細になり、クリープ強度、耐酸化
性といった耐久性が向上する。
０．０５〜０．３０％、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｎｉ：８
〜２５％、Ｗ：５〜２０％を含み、残部が実質的にＣｏ
からなる溶湯をキャビティ内に充填することにより、不
廻り、吹かれ、異物かみ、引け割れなどの鋳造欠陥がな
く、燃焼器用鋳造部品を得ることができる。常温の通気
性鋳型を用いるので、キャビティに充填後の溶湯の冷却
速度が速く結晶粒が微細になり、クリープ強度、耐酸化
性といった耐久性が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、自家火力発電機に取り付
けられ、燃焼室で発生した高圧ガスをタービンブレード
に導く燃焼器用鋳造部品であるトランジッションピース
の断面図である。トランジッションピース５０は、管部
５０ｃの長さが３００ｍｍ以上で、その肉厚が３〜１０
ｍｍ、左方の内径５Ｏａが２００〜５００ｍｍ、右方の
内幅５０ｂが８０〜１６０×２４０〜４８０ｍｍで、管
部５０ｃの右方端には肉厚５〜３０ｍｍのフランジ部５
０ｄがある。トランジッションピース５０は、管部の左
方が肉厚１０ｍｍで内径２００ｍｍのとき、肉厚は管部
の相当内径に対して１／２０（＝１０ｍｍ／２００ｍ
ｍ）、また管部の右方が肉厚５ｍｍで内幅５０ｍｍ×２
４０ｍｍ｛（管部の円相当径＝［４（５０ｍｍ×１２０
ｍｍ）／π］1/2＝８７ｍｍ｝のとき、肉厚は管部の相
当内径に対して１７．４（＝５ｍｍ／８７ｍｍ）であ
り、ほぼ、肉厚は管部の相当内径に対して１／１５以下
である。このように、トランジッションピース５０は、
１０ｍｍ以下の薄肉部を持ち、肉厚が管部の相当内径に
対して小さい燃焼器用鋳造部品である。燃焼室（図示せ
ず）で発生させた約１２００℃に及ぶ高温の燃焼ガス
は、矢印で示すようにトランジッションピースの左方の
内径５０ａから右方の内幅５０ｂ方向に流れる。
けられ、燃焼室で発生した高圧ガスをタービンブレード
に導く燃焼器用鋳造部品であるトランジッションピース
の断面図である。トランジッションピース５０は、管部
５０ｃの長さが３００ｍｍ以上で、その肉厚が３〜１０
ｍｍ、左方の内径５Ｏａが２００〜５００ｍｍ、右方の
内幅５０ｂが８０〜１６０×２４０〜４８０ｍｍで、管
部５０ｃの右方端には肉厚５〜３０ｍｍのフランジ部５
０ｄがある。トランジッションピース５０は、管部の左
方が肉厚１０ｍｍで内径２００ｍｍのとき、肉厚は管部
の相当内径に対して１／２０（＝１０ｍｍ／２００ｍ
ｍ）、また管部の右方が肉厚５ｍｍで内幅５０ｍｍ×２
４０ｍｍ｛（管部の円相当径＝［４（５０ｍｍ×１２０
ｍｍ）／π］1/2＝８７ｍｍ｝のとき、肉厚は管部の相
当内径に対して１７．４（＝５ｍｍ／８７ｍｍ）であ
り、ほぼ、肉厚は管部の相当内径に対して１／１５以下
である。このように、トランジッションピース５０は、
１０ｍｍ以下の薄肉部を持ち、肉厚が管部の相当内径に
対して小さい燃焼器用鋳造部品である。燃焼室（図示せ
ず）で発生させた約１２００℃に及ぶ高温の燃焼ガス
は、矢印で示すようにトランジッションピースの左方の
内径５０ａから右方の内幅５０ｂ方向に流れる。
【００１５】図１のトランジッションピースの化学組成
は、表１のとおりである。 （表１） 鋳造したコバルト基耐熱合金の化学組成（重量％） C Si Mn Ni Cr W B Fe Co 0.25 0.7 0.5 10.1 29.2 7.4 0.01 0.3 残 表１に示す組成により、クリープ強度、耐酸化性に優れ
たトランジッションピースとなる。
は、表１のとおりである。 （表１） 鋳造したコバルト基耐熱合金の化学組成（重量％） C Si Mn Ni Cr W B Fe Co 0.25 0.7 0.5 10.1 29.2 7.4 0.01 0.3 残 表１に示す組成により、クリープ強度、耐酸化性に優れ
たトランジッションピースとなる。
【００１６】次に、図１の燃焼器用鋳造部品であるトラ
ンジッションピースの製造方法を説明する。図２は、管
部に薄肉部を有するトランジッションピースを製造する
ための鋳造装置の縦断面図である。鋳造装置は、底部６
に開口部７を有する鋳型収納室５と、開口部７に突出し
て設ける溶湯導入口８と、鋳型収納室５に収納され、溶
湯導入口８には直径３５ｍｍの縦湯道２をトランジッシ
ョンピース５０のキャビティの両側方に設け、この湯道
２より堰部３を複数分岐し、この堰部３から管部５０ｃ
が少なくとも３００ｍｍ以上、薄肉部の一部の肉厚が１
０ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対して１／１５以下
を一部に有するトランジッションピース５０のキャビテ
ィを有する通気性鋳型１と、鋳型収納室５を減圧制御す
る減圧装置４とからなり、溶湯導入口８を保持炉９内の
溶湯１０に浸漬して、減圧装置４の減圧度を制御し、
Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｎ
ｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜２０％を含み、残部が実質的
にＣｏからなる溶湯１０をトランジッションピース５０
のキャビティ内に充填するものである。ここで、堰部３
の肉厚はトランジッションピース５０の薄肉部の１０ｍ
ｍ以下としている。
ンジッションピースの製造方法を説明する。図２は、管
部に薄肉部を有するトランジッションピースを製造する
ための鋳造装置の縦断面図である。鋳造装置は、底部６
に開口部７を有する鋳型収納室５と、開口部７に突出し
て設ける溶湯導入口８と、鋳型収納室５に収納され、溶
湯導入口８には直径３５ｍｍの縦湯道２をトランジッシ
ョンピース５０のキャビティの両側方に設け、この湯道
２より堰部３を複数分岐し、この堰部３から管部５０ｃ
が少なくとも３００ｍｍ以上、薄肉部の一部の肉厚が１
０ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対して１／１５以下
を一部に有するトランジッションピース５０のキャビテ
ィを有する通気性鋳型１と、鋳型収納室５を減圧制御す
る減圧装置４とからなり、溶湯導入口８を保持炉９内の
溶湯１０に浸漬して、減圧装置４の減圧度を制御し、
Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｎ
ｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜２０％を含み、残部が実質的
にＣｏからなる溶湯１０をトランジッションピース５０
のキャビティ内に充填するものである。ここで、堰部３
の肉厚はトランジッションピース５０の薄肉部の１０ｍ
ｍ以下としている。
【００１７】また、溶湯導入口８が溶湯１０に浸漬前
に、鋳型収納室５内を大気圧にし、トランジッションピ
ース５０のキャビティ内に溶湯１０を充填後、鋳型収納
室５内の減圧度を徐々に解除している。減圧装置４は、
真空ポンプ１２、圧力制御装置１３と通気性鋳型１に密
着させて減圧吸引を行う吸引ヘッド１４からなる。通気
性鋳型１はコールドボックス型でけい砂６号を使用し、
トランジッションピース５０のキャビティを通気性鋳型
１と中子１１により形成している。
に、鋳型収納室５内を大気圧にし、トランジッションピ
ース５０のキャビティ内に溶湯１０を充填後、鋳型収納
室５内の減圧度を徐々に解除している。減圧装置４は、
真空ポンプ１２、圧力制御装置１３と通気性鋳型１に密
着させて減圧吸引を行う吸引ヘッド１４からなる。通気
性鋳型１はコールドボックス型でけい砂６号を使用し、
トランジッションピース５０のキャビティを通気性鋳型
１と中子１１により形成している。
【００１８】次に、製造方法のステップを説明する。注
湯ステーション（図示せず）に通気性鋳型１を鋳型収納
室５に収納して搬送装置（図示せず）により搬入する。
次に、鋳型収納室５内を密封にし、吸引ヘッドを通気性
鋳型１に密着させる。そして、前記表１に示すＣｏ基耐
熱合金からなり１５４０〜１５６０℃の溶湯１０に溶湯
導入口８を浸漬し、鋳型収納室８内を減圧装置１２によ
り減圧して、所定量の溶湯をトランジッションピース５
０のキャビティに注入する。本実施例では到達減圧度を
−４００ｍｍＨｇ、減圧速度を４００ｍｍＨｇ／秒と
し、注湯開始２０秒後から５０ｍｍＨｇ／秒で鋳型収納
室５内の圧力値が上昇するように圧力制御装置１３によ
り制御し、湯道２上部の溶湯から順次溶湯保持炉９内に
流出落下させる。溶湯充填後、鋳型収納室５内の圧力値
を圧力制御装置１３により制御する。注湯開始２７秒後
に−５０ｍｍＨｇとなった時点で鋳型収納室５を上昇さ
せて浸漬を終了し、湯道２の溶湯を全て溶湯保持炉９内
に流出落下させる。
湯ステーション（図示せず）に通気性鋳型１を鋳型収納
室５に収納して搬送装置（図示せず）により搬入する。
次に、鋳型収納室５内を密封にし、吸引ヘッドを通気性
鋳型１に密着させる。そして、前記表１に示すＣｏ基耐
熱合金からなり１５４０〜１５６０℃の溶湯１０に溶湯
導入口８を浸漬し、鋳型収納室８内を減圧装置１２によ
り減圧して、所定量の溶湯をトランジッションピース５
０のキャビティに注入する。本実施例では到達減圧度を
−４００ｍｍＨｇ、減圧速度を４００ｍｍＨｇ／秒と
し、注湯開始２０秒後から５０ｍｍＨｇ／秒で鋳型収納
室５内の圧力値が上昇するように圧力制御装置１３によ
り制御し、湯道２上部の溶湯から順次溶湯保持炉９内に
流出落下させる。溶湯充填後、鋳型収納室５内の圧力値
を圧力制御装置１３により制御する。注湯開始２７秒後
に−５０ｍｍＨｇとなった時点で鋳型収納室５を上昇さ
せて浸漬を終了し、湯道２の溶湯を全て溶湯保持炉９内
に流出落下させる。
【００１９】浸漬終了後、吸引ヘッド１４を通気性鋳型
１と分離する。その後、搬送装置（図示せず）で次の型
ばらしステーション（図示せず）に搬出する。そして、
通気性鋳型１をセットした別の鋳型収納室８を注湯ステ
ーションに搬入する。上述の工程を繰り返し、必要とす
る数のトランジッションピース５０を鋳造する。トラン
ジッションピース５０を３０個連続して鋳造し、品質を
調査した。その結果、全数、不廻り、吹かれ、異物か
み、引け割れ等の鋳造欠陥の発生はなく、健全なＣｏ基
耐熱合金からなる燃焼器用鋳造部品を得ることができ
た。さらに、湯道２部の溶湯を溶湯保持炉９に戻してい
るので注入歩留がよく、また、堰部３がトランジッショ
ンピース５０から分離しているので従来の堰分離のため
の工程を省略することができ、低コストに製造すること
ができた。
１と分離する。その後、搬送装置（図示せず）で次の型
ばらしステーション（図示せず）に搬出する。そして、
通気性鋳型１をセットした別の鋳型収納室８を注湯ステ
ーションに搬入する。上述の工程を繰り返し、必要とす
る数のトランジッションピース５０を鋳造する。トラン
ジッションピース５０を３０個連続して鋳造し、品質を
調査した。その結果、全数、不廻り、吹かれ、異物か
み、引け割れ等の鋳造欠陥の発生はなく、健全なＣｏ基
耐熱合金からなる燃焼器用鋳造部品を得ることができ
た。さらに、湯道２部の溶湯を溶湯保持炉９に戻してい
るので注入歩留がよく、また、堰部３がトランジッショ
ンピース５０から分離しているので従来の堰分離のため
の工程を省略することができ、低コストに製造すること
ができた。
【００２０】
【発明の効果】以上、詳細に説明の通り、本発明の燃焼
器鋳造部品は、重量比率で、Ｃ：０．０５〜０．３０
％、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜
２０％を含み、残部が実質的にＣｏからなり、管部の長
さが少なくとも３００ｍｍ以上、薄肉部の少なくとも一
部の肉厚が１０ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対して
１／１５以下であり、特にクリープ強度、耐酸化性とい
った耐久性に優れているとともに、曲げ加工、溶接が不
要である。また、本発明の管燃焼器鋳造部品の製造方法
によれば、薄肉部を有し長尺でしかも難鋳造材である前
記Ｃｏ基耐熱合金の溶湯であっても、不廻り、吹かれ、
異物かみ、引け割れ等の鋳造欠陥の発生がなく、Ｃｏ基
耐熱合金からなる燃焼器用鋳造部品を得ることができ
る。さらに、注入歩留がよく、堰分離のための工程を省
略することができ、低コストに製造することができる。
器鋳造部品は、重量比率で、Ｃ：０．０５〜０．３０
％、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜
２０％を含み、残部が実質的にＣｏからなり、管部の長
さが少なくとも３００ｍｍ以上、薄肉部の少なくとも一
部の肉厚が１０ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対して
１／１５以下であり、特にクリープ強度、耐酸化性とい
った耐久性に優れているとともに、曲げ加工、溶接が不
要である。また、本発明の管燃焼器鋳造部品の製造方法
によれば、薄肉部を有し長尺でしかも難鋳造材である前
記Ｃｏ基耐熱合金の溶湯であっても、不廻り、吹かれ、
異物かみ、引け割れ等の鋳造欠陥の発生がなく、Ｃｏ基
耐熱合金からなる燃焼器用鋳造部品を得ることができ
る。さらに、注入歩留がよく、堰分離のための工程を省
略することができ、低コストに製造することができる。
【図１】自家火力発電機に取り付けられ、燃焼室で発生
した高圧ガスをタービンブレードに導く燃焼器用鋳造部
品であるトランジッションピースの断面図である。
した高圧ガスをタービンブレードに導く燃焼器用鋳造部
品であるトランジッションピースの断面図である。
【図２】本発明の焼器用鋳造部品であるトランジッショ
ンピースを製造する鋳造装置の縦断面図である。
ンピースを製造する鋳造装置の縦断面図である。
１：通気性鋳型、 ２：湯道、 ３：堰
部、４：減圧装置、 ５：鋳型収納室、 ６：
底部、７：開口部、 ８：溶湯導入口、
９：溶湯保持炉、１０：溶湯、 １１：中子、
１２：真空ポンプ、１３：圧力制御装置、 １
４：吸引ヘッド、 ５０：トランジッションピース、５
０ａ：左方の内径、 ５０ｂ：右方の内幅、 ５０
ｃ：管部、５０ｄ：フランジ部５０ｄ。
部、４：減圧装置、 ５：鋳型収納室、 ６：
底部、７：開口部、 ８：溶湯導入口、
９：溶湯保持炉、１０：溶湯、 １１：中子、
１２：真空ポンプ、１３：圧力制御装置、 １
４：吸引ヘッド、 ５０：トランジッションピース、５
０ａ：左方の内径、 ５０ｂ：右方の内幅、 ５０
ｃ：管部、５０ｄ：フランジ部５０ｄ。
Claims (8)
- 【請求項１】 管部に薄肉部を有する燃焼器鋳造部品で
あって、重量比率で、Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｃ
ｒ：１５〜３５％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜２０％
を含み、残部が実質的にＣｏからなり、前記管部の長さ
が少なくとも３００ｍｍ以上、前記薄肉部の少なくとも
一部の肉厚が１０ｍｍ以下でかつ管部の相当内径に対し
て１／１５以下であることを特徴とする燃焼器用鋳造部
品。 - 【請求項２】 前記燃焼器用鋳造部品が火力発電用であ
ることを特徴とする請求項１記載の燃焼器用鋳造部品。 - 【請求項３】 前記燃焼器用鋳造部品がトランジッショ
ンピースであることを特徴とする請求項２記載の燃焼器
用鋳造部品。 - 【請求項４】 管部に薄肉部を有する燃焼器用鋳造部品
の製造方法であって、底部に開口部を有する鋳型収納室
と、前記開口部に突出して設ける溶湯導入口と、前記溶
湯導入口に湯道を接続し、この湯道より堰部を複数分岐
し、この堰部から前記管部が少なくとも３００ｍｍ以
上、前記薄肉部の少なくとも一部の肉厚が１０ｍｍ以下
でかつ管部の相当内径に対して１／１５以下となるキャ
ビティを有し前記鋳型収納室に収納する通気性鋳型と、
前記鋳型収納室を減圧制御する減圧装置とからなり、前
記保持炉内の溶湯に溶湯導入口を浸漬して前記減圧装置
の減圧度を制御し、Ｃ：０．０５〜０．３０％、Ｃｒ：
１５〜３５％、Ｎｉ：８〜２５％、Ｗ：５〜２０％を含
み、残部が実質的にＣｏからなる溶湯を前記キャビティ
内に充填することを特徴とする燃焼器用鋳造部品の製造
方法。 - 【請求項５】 前記湯道が縦湯道であることを特徴とす
る請求項４に記載の燃焼器用鋳造部品の製造方法。 - 【請求項６】 前記堰部の肉厚が前記燃焼器用鋳造部品
の薄肉部の肉厚以下であることを特徴とする請求項４に
記載の燃焼器用鋳造部品の製造方法。 - 【請求項７】 前記溶湯導入口が溶湯に浸漬前に、前記
鋳型収納室内を大気圧にすることを特徴とする請求項４
に記載の燃焼器用鋳造部品の製造方法。 - 【請求項８】 前記キャビティ内に溶湯を充填後、前記
鋳型収納室内の減圧度を徐々に解除していくことを特徴
とする請求項４乃至請求項７何れか１項に記載の燃焼器
用鋳造部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3515197A JPH10226838A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 燃焼器用鋳造部品およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3515197A JPH10226838A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 燃焼器用鋳造部品およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10226838A true JPH10226838A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12433910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3515197A Pending JPH10226838A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 燃焼器用鋳造部品およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10226838A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013227973A (ja) * | 2012-04-24 | 2013-11-07 | General Electric Co <Ge> | 遷移ピースを含む燃焼システムおよび鋳造超合金を使用した形成方法 |
| IT201800003601A1 (it) * | 2018-03-15 | 2019-09-15 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Lega metallica ad elevate prestazioni per la produzione additiva di componenti di macchine/high-performance metal alloy for additive manufacturing of machine components |
-
1997
- 1997-02-19 JP JP3515197A patent/JPH10226838A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013227973A (ja) * | 2012-04-24 | 2013-11-07 | General Electric Co <Ge> | 遷移ピースを含む燃焼システムおよび鋳造超合金を使用した形成方法 |
| EP2657453A3 (en) * | 2012-04-24 | 2018-03-28 | General Electric Company | Combustion system including a transition piece and method of forming using a cast superalloy |
| IT201800003601A1 (it) * | 2018-03-15 | 2019-09-15 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Lega metallica ad elevate prestazioni per la produzione additiva di componenti di macchine/high-performance metal alloy for additive manufacturing of machine components |
| WO2019174789A1 (en) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Nuovo Pignone Tecnologie - S.R.L. | High-performance metal alloy for additive manufacturing of machine components |
| CN111788322A (zh) * | 2018-03-15 | 2020-10-16 | 诺沃皮尼奥内技术股份有限公司 | 用于机器部件的增材制造的高性能金属合金 |
| RU2750946C1 (ru) * | 2018-03-15 | 2021-07-06 | НУОВО ПИНЬОНЕ ТЕКНОЛОДЖИ - С.р.л. | Металлический сплав с высокими эксплуатационными характеристиками для аддитивного производства деталей машин |
| AU2019235121B2 (en) * | 2018-03-15 | 2021-10-21 | Nuovo Pignone Tecnologie - S.R.L. | High-performance metal alloy for additive manufacturing of machine components |
| US11584976B2 (en) | 2018-03-15 | 2023-02-21 | Nuovo Pignone Tecnologie —S.R.L. | High-performance metal alloy for additive manufacturing of machine components |
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