| 主权项 |
1.一种超合金铸造件,具有单向的晶体结构,其系大致上无暇疵的,而主要树枝结晶臂间距是大于或等于150m。2.根据申请专利范围第1项之超合金铸造件,其中该单向晶体结构包含有一个平行对齐于固化方向的纵长向柱状结构。3.根据申请专利范围第1项之超合金铸造件,其中该单向晶体结构是柱状单晶或柱状多晶,或是其等的混合物。4.根据申请专利范围第3项之超合金铸造件,其中该单向晶体结构是柱状单晶。5.根据申请专利范围第3项之超合金铸造件,其中该单晶是<001>方向。6.根据申请专利范围第1项之超合金铸造件,其中该超合金是镍基或钴基合金。7.根据申请专利范围第6项之超合金铸造件,其中该镍基合金的成份包含有约7.5重量百分比的Co,7.0重量百分比的Cr,6.2重量百分比的Al,6.5重量百分比的Ta,1.5重量百分比的Mo,5.0重量百分比的W,3.0重量百分比的Re,其余为Ni和少量的掺杂元素Hf、Y、B、和C。8.根据申请专利范围第1项之超合金铸造件,其中该物件长度是在约4和40英寸之间。9.根据申请专利范围第1项之超合金铸造件,其中该主要树枝结晶臂间距是在150和800m之间。10.根据申请专利范围第1项之超合金铸造件,其中只有少量,甚或没有会影响到此超合金铸造件之性能和整体性质的铸造暇疵。11.根据申请专利范围第1项之超合金铸造件,其系燃气轮机的零件。12.根据申请专利范围第11项之超合金铸造件,其中该零件是叶片。13.根据申请专利范围第12项之超合金铸造件,其中该叶片具有至少一层表面涂层。14.根据申请专利范围第11项之超合金铸造件,其中该物件是大致上没有暇疵而尺寸大于100m。15.一种定向固化的超合金单晶物件,具有在约150m至约800m的主要树枝结晶臂间距,以及自约四(4)英寸至约四十(40)英寸的长度。16.根据申请专利范围第15项之定向固化的超合金单晶物件,其中其晶体方向为<001>。17.根据申请专利范围第15项之定向固化的超合金单晶物件,其中该超合金是镍基或钴基超合金。18.根据申请专利范围第17项之定向固化的超合金单晶物件,其中该镍基超合金的成份包含有约7.5重量百分比的Co,7.0重量百分比的Cr,6.2重量百分比的Al,6.5重量百分比的Ta,1.5重量百分比的Mo,5.0重量百分比的W,3.0重量百分比的Re,其余为Ni和少量的掺杂元素Hf、Y、B、和C。19.根据申请专利范围第15项之定向固化的超合金单晶物件,其系大致上没有暇疵的,因此没有会影响到此铸造之超合金物的性能和整体性质的铸造暇疵。20.根据申请专利范围第15之定向固化的超合金单晶物件,其中该物件是燃气轮机的零件。21.根据申请专利范围第20项之定向固化的超合金单晶物件,其中该零件是叶片,具有鸠尾部,用来连接一圆盘,并具有一柄部、一平台部和一轮叶。22.根据申请专利范围第21项之定向固化的超合金单晶物件,其中该轮叶的表面至少具有一涂层。23.一种高梯度定向固化的铸造件,包含有超合金金属,其具有单晶的纵向柱状结构,平行对齐于固化之方向,而主要树枝结晶间距为至少150m,其长度则长达约40英寸。24.根据申请专利范围第23项之高梯度定向固化的铸造件,其中该单晶是<001>方向。25.根据申请专利范围第23项之高梯度定向固化的铸造件,其中该超合金是镍基或钴基合金。26.根据申请专利范围第25项之高梯度定向固化的铸造件,其中该镍基合金的成份包含有约7.5重量百分比的Co,7.0重量百分比的Cr,6.2重量百分比的Al,6.5重量百分比的Ta,1.5重量百分比的Mo,5.0重量百分比的W,3.0重量百分比的Re,其余为Ni和少量的掺杂元素Hf、Y、B、和C。27.根据申请专利范围第23项之高梯度定向固化的铸造件,其中该主要树枝结晶臂间距是在150和800m之间。28.根据申请专利范围第23项之高梯度定向固化的铸造件,其系大致上没有暇疵的,其中只有少量,甚或没有会影响到此超合金铸造件之性能和整体性质的铸造暇疵。29.根据申请专利范围第23项之高梯度定向固化的铸造件,其中该物件系燃气轮机的零件。30.根据申请专利范围第29项之高梯度定向固化的铸造件,其中该零件是叶片,具有鸠尾部,用来连接一圆盘,并具有一柄部、一平台部和一轮叶。31.根据申请专利范围第30项之高梯度定向固化的铸造件,其中该叶片是轮机中之第一级内的构件。32.根据申请专利范围第30项之高梯度定向固化的铸造件,其中该轮叶具有至少一层涂层。33.一种燃气轮机之定向固化零件,例如叶片、喷嘴、轮机斗或轮叶,包含有单晶超合金金属,其系大致上没有暇疵,而具有至少150m之主要树枝结晶臂间距,以及长达并包括约40英寸的零件长度。34.一种燃气轮机之定向固化零件,包含有多晶超合金金属,具有平行于固化方向之柱状结构,且具有至少150m的主要树枝结晶臂间距,以及长达并包括约40英寸的零件长度。35.一种燃气轮机,包含有一轮机圆盘;至少一级的轮机叶片,连接至该圆盘上,该叶片具有大于约四英寸的整体长度,系由高梯度之铸造的单向固化超合金金属所制成,其具有柱状单晶或柱状多晶结构,主要树枝结晶臂间距是至少150m;以及一轮机喷嘴,对应于该轮机叶片,该喷嘴具有约四英寸的整体长度,系由高梯度之铸造的单向固化超合金金属所制成,其具有柱状单晶或柱状多晶结构,主要树枝结晶臂间距为至少150m。36.一种轮机叶片、喷嘴、轮机斗、轮叶和旋翼,包含有超合金金属,铸造成柱状单晶,而结晶方向为<001>,具有主要树枝结晶臂间距〝X〞,而其中对于长度大于或等于四英寸至四十英寸的叶片、喷嘴、轮机斗、轮叶和旋翼而言,150m<X<800m。37.一种强力燃气轮机,包含有压缩机、燃烧衬垫、轮机叶片,可为单级或多级,其具有鸠尾部,固定至轮机圆盘,其中该叶片具有约四和四十英寸的整体长度,系由超合金金属之柱状单晶或柱状多晶或其等之混合物所制成的,而具有至少约150m的主要树枝结晶臂间距。38.根据申请专利范围第37项的强力燃气轮机,其中该轮机叶片有一轮机喷嘴对应之,其中最大的作业气体温度是不小于1000℃,而在工作应力下,第一叶片的金属温度是不小于900℃。39.一种燃气轮机,包含有叶片及喷嘴的组合配置,每一叶片具有一轮叶部、一平台和一柄部,且每一喷嘴具有一轮叶部和平台,其中每一叶片均是设在一圆盘上,而可藉由压缩的燃烧气体之通过喷嘴来撞击至叶片上而转动,其中燃烧气体的温度是1000℃或更高,而燃烧气体在第一级之叶片的轮叶部入口处的温度是至少1000℃,第一级的叶片是柱状单晶,具有至少四英寸的长度,以及至少150m的主要树枝结晶臂间距。40.一种制造定向固化柱状单晶或柱状多晶物件的方法,包含有下列步骤:在一加热区域内将熔融超合金金属倾倒至一个预热过的模具内,该模具包含有一模穴,具有和该铸造件相同的形状;将模具和熔融超合金金属自该加热区域内取出而移入至液态冷却桶内,其移入之速率是足以将该熔融金属加以固化,而使其对应于约4至约40英寸之铸造件长度来形成大于或等150m,且小于或等于800m之主要树枝结晶臂间距;接着将模具加以冷却,以形成大致上没有暇疵的柱状单晶或柱状多晶。41.根据申请专利范围第40项的方法,其中热梯度是大于10-12℃/公分。42.根据申请专利范围第40项之方法制做的物件。图式简单说明:第一图是以微米(m)为单位之习用技艺树枝结晶臂间距相对于以习用辐射冷却制得之铸造件长度的曲线图。第一图中亦显示出以美国专利第3,915,761号中所示之液体冷却浴制得之4英寸飞机叶片的超细密树枝结晶臂间距。第二图是一曲线图,显示出本发明之方法所制得之物件的细密主要树枝结晶臂间距(m)相对于铸造件长度(英寸)的关系。第三图a是一个具有晶粒选择器之模具的垂直剖面图,代表着一种大型柱状单晶铸造件的制造方法,例如轮机转子叶片或轮机斗。第三图b是一个具有晶粒路径的模具的垂直剖面图,代表着一种大型柱状多晶铸造件的制造方法。第四图是习用技艺之100倍显微照片,其具有约388m的主要树枝结晶臂间距和7英寸的长度。第五图是本发明请求保护之铸造件的100倍显微照片,具有约217m的主要树枝结晶臂间距和7英寸的长度。 |
