(57)【要約】【課題】  酸化性インベストメント鋳造中子の保護被覆が提供される。【解決手段】  基体（５０）は、主な重量部分において非耐熱性の第一の金属を含む第一の層（５２）を基体（５０）の上に施すことにより被覆される。第二の層（５４）が、第一の層（５２）の上に施され、主な重量部分において第二の金属の炭化物および／または窒化物を含む。第三の層（５６）が、第二の層（５４）の上に施され、主な重量部分においてセラミックを含む。基体（５０）は、耐熱金属基インベストメント鋳造中子（３８）とすることができる。【選択図】  図２
2006123006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱金属基基体と、
主にセラミックから成る第一の層と、
第一の層と基体との間に配置されており、主に一つまたは複数の炭化物および／または窒化物から成る、第二の層と、
を有するインベストメント鋳造中子であって、
第二の層と基体との間に配置されており、主な部分において、ＦＣＣ格子構造を有する一つまたは複数のさらなる金属から成る、第三の層と、
この一つまたは複数のさらなる金属の小量を有する基体の固溶体表面層と、
のうちの少なくとも一つが存在することを特徴とする中子。
【請求項２】
前記セラミックは、本質的に、アルミナ、ムライト、マグネシア、およびシリカのうちの少なくとも一つから成り、
前記基体は、モリブデン基である、
ことを特徴とする請求項１記載の中子。
【請求項３】
前記第三の層が存在せず、
前記一つまたは複数のさらなる金属は、本質的にニッケルから成る、
ことを特徴とする請求項１記載の中子。
【請求項４】
前記第一の層は、本質的に酸化アルミニウムから成り、第一の厚みは、公称の第一の厚みであることを特徴とする請求項１記載の中子。
【請求項５】
最初の配置において、
前記第一の層は、少なくとも４．０μｍの第一の厚みを有し、
前記第二の層は、１．０〜４．０μｍの第二の厚みを有し、
前記基体は、５０μｍを超える厚みを有する、
ことを特徴とする請求項１記載の中子。
【請求項６】
前記中子は、
セラミックまたは耐熱金属基の第二の中子、および、
炭化水素をベースにした材料、
と組み合わせた第一の中子であり、炭化水素をベースにした材料の内部には、第一の中子と第二の中子とが少なくとも部分的に埋め込まれていることを特徴とする請求項１記載の中子。
【請求項７】
耐熱金属基基体と、
障壁を提供する第一の手段と、
第一の手段と基体との間に配置され、第一の手段を取り付け、一つまたは複数の炭化物および／または窒化物を含有する、第二の手段と、
第二の手段と基体との間に配置され、本質的に、第二の手段から基体の中への炭素および窒素のうちの少なくとも一つの浸透を防止する、第三の手段と、
を備えることを特徴とする製造の物品。
【請求項８】
前記第一の手段は、セラミックであり、
前記第二の手段は、炭化物であり、
前記第三の手段は、ｆｃｃ材料である、
ことを特徴とする請求項７記載の物品。
【請求項９】
主な重量部分において非耐熱性の第一の金属を含む第一の層を基体の上に施し、
主な重量部分において第二の金属の炭化物および／または窒化物を含む第二の層を第一の層の上に施し、
主な重量部分においてセラミックを含む第三の層を第二の層の上に施す、
ことを含むことを特徴とする基体を被覆する方法。
【請求項１０】
前記方法は、第一の金属を基体中に本質的に拡散させることをさらに含み、
少なくともこの拡散の大部分は、第二の層を施すときおよび第三の層を施すときの一方または両方において生じることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記セラミックは、本質的に、第三の金属の酸化物から成ることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記基体は、主な重量部分において一つまたは複数の耐熱金属を含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記第一の層は、基体の直接上に堆積され、
前記第二の層は、第一の層の直接上に堆積され、
前記第三の層は、第二の層の直接上に堆積される、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記第一の金属は、ＦＣＣ格子構造を形成することを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記第二の金属は、チタンであり、
前記セラミックは、本質的に、アルミナ、ムライト、マグネシア、およびシリカのうちの少なくとも一つから成る、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１６】
前記第一の層は、電気めっきによって堆積され、
前記第二の層は、蒸着によって堆積され、
前記第三の層は、蒸着によって堆積される、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１７】
前記第一の層は、電気めっきによって堆積され、
前記第二の層は、化学蒸着によって堆積され、
前記第三の層は、化学蒸着によって堆積される、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１８】
前記第一の層は、１〜３μｍの第一の厚みに堆積され、
前記第二の層は、１〜３μｍの第二の厚みに堆積され、
前記第三の層は、１５〜２５μｍの第三の厚みに堆積される、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１９】
前記第一の層は、少なくとも１μｍの第一の厚みに堆積され、
前記第二の層は、少なくとも０．５μｍの第二の厚みに堆積され、
前記第三の層は、少なくとも５μｍの第三の厚みに堆積される、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項２０】
前記基体は、本質的にモリブデン基材料から成ることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項２１】
インベストメント鋳造中子部材を形成するのに使用されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項２２】
中子を第二の中子と組み付けることおよび第二の中子を中子の上に部分的に形成することの少なくとも一方を行い、
犠牲材料を中子と第二の中子に成形し、
シェルを犠牲材料に施し、
犠牲材料を本質的に除去し、
金属材料を犠牲材料の代わりに少なくとも部分的に鋳造し、
中子、第二の中子、およびシェルを破壊的に除去する、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記の破壊的に除去することは、ＨＮＯ3を用いて少なくとも第一の層と第二の層とを本質的に除去することを含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
基体の中への炭素の浸透を本質的に防止する第一の層を施すステップと、
第三の層との付着のための、炭素を含有する第二の層を施すステップと、
障壁として第三の層を施すステップと、
を含むことを特徴とする基体を被覆する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属製被覆に関する。より詳細には本発明は、酸化性インベストメント鋳造中子の保護被覆に関する。
【背景技術】
【０００２】
インベストメント鋳造は、複雑な形状を有する金属製部材、特に中空部材を形成するために一般に使用されている技術であり、超合金ガスタービンエンジン部材の製作に使用されている。
【０００３】
ガスタービンエンジンは、航空機の推進、発電、および船舶の推進に広く使用されている。ガスタービンエンジン用途においては、効率が最重要の目的である。ガスタービンエンジン効率の改善は、より高温での作動により達成できるとはいえ、タービンセクションにおける現在の作動温度は、タービン部材内に使用される超合金材料の融点を超えている。その結果、空冷を行うのが一般的な方法になっている。冷却は、エンジンの圧縮機セクションから相対的に低温の空気を、冷却されるタービン部材内の通路を通して流すことによって行われる。このような冷却には、付随してエンジン効率に犠牲が伴う。その結果、向上した特定の冷却を行って所定量の冷却空気から得られる冷却の利益量を最大にするのが非常に望まれている。これは、細かな正確に配置された冷却通路セクションの使用によって得ることができる。
【０００４】
ブレードおよびベーンなどといった内部冷却されるタービンエンジン部品のインベストメント鋳造に関しては、よく発展した分野が存在する。典型的なプロセスにおいては、各キャビティが鋳造される部品におおよそ対応する形状を有する一つまたは複数の鋳型キャビティ（ｍｏｌｄ  ｃａｖｉｔｙ）を有する鋳型が作成される。鋳型を作成する典型的なプロセスには、部品の一つまたは複数のワックス型すなわちワックスパターン（ｗａｘ  ｐａｔｔｅｒｎ）の使用が含まれる。ワックスパターンは、部品内の冷却通路の容積部（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）におおよそ対応するセラミック中子上にワックスを成形することによって形成される。シェル形成プロセスにおいては、よく知られた方法によって一つまたは複数のそのようなワックスパターンの周りにセラミックシェルが形成される。ワックスは、オートクレーブ内での融解などによって除去できる。シェルは、シェルを硬化させるように焼成できる。これにより、部品を画定する一つまたは複数の区画を有するシェルからなる鋳型が残されるが、この鋳型はまた、冷却通路を画定する一つまたは複数のセラミック中子を収容する。次に、一つまたは複数の部品を鋳造するように溶融合金を鋳型に導入できる。合金が冷却および凝固されると、シェルおよび中子は、一つまたは複数の成形された部品から機械的および／または化学的に除去できる。次に一つまたは複数の部品は、一つまたは複数の段階で機械加工および処理できる。
【特許文献１】米国特許第６，６３７，５００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セラミック中子自体は、セラミック粉末と結合剤物質の混合物を硬化鋼金型内に注入し、この混合物を成形することで形成できる。金型から取り除いた後、未焼結（ｇｒｅｅｎ）中子は、熱的に後処理して結合剤を取り除き、また焼成してセラミック粉末を互いに焼結させる。より細かな冷却形状部（ｆｅａｔｕｒｅ）へ向かう傾向は、中子製造技術に負担をかけてきた。細かな形状部は、製造が困難であり得るしかつ／あるいは一旦製造されると壊れやすいことが判明し得る。同一出願人の同時係属のシャー（Ｓｈａｈ）らの米国特許第６，６３７，５００号は、とりわけインベストメント鋳造における耐熱金属中子の一般的な使用を開示している。しかしながら、さまざまな耐熱金属は、例えば、シェルを焼成するのに使用される温度および溶融超合金の温度の付近の高温で酸化される傾向がある。従って、シェル焼成は、耐熱金属中子を実質的に劣化させ、それによって、満足されない可能性のある部品の内部形状部が生成されることがある。また、耐熱金属は、溶融超合金の成分からの攻撃を受けることがある。耐熱金属中子基体上への保護被覆の使用が、基体を高温での酸化および／または超合金との化学的相互作用から保護するのに必要となり得る。例示的な被覆は、最初にクロムの層を基体に施し、次いで酸化アルミニウムの層をこのクロム層に施す（例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）技術によって）。しかしながら、特定の環境／毒性への懸念が、クロムの使用に伴う。従って、このような被覆およびそれらを施す技術には、さらなる改良の余地が残っている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、被覆された耐熱金属基基体を備えるインベストメント鋳造中子を含む。第一の被覆層は、主に（例えば、主な重量部分において）セラミックから成る。第二の被覆層は、第一の層と基体との間に配置されており、主に一つまたは複数の炭化物および／または窒化物から成る。第二の層と基体との間に配置されており、主な部分において、ＦＣＣ格子構造を有する一つまたは複数のさらなる金属から成る、第三の層と、この一つまたは複数のさらなる金属の小量を有する基体の固溶体表面層と、のうちの少なくとも一つが存在する。
【０００７】
さまざまな実施において、セラミックは、本質的に、アルミナ、ムライト、マグネシア、およびシリカのうちの少なくとも一つから成ることができる。基体は、モリブデン基とすることができる。そのような第三の層が存在しないこともある。一つまたは複数のさらなる金属は、本質的にニッケルから成ることができる。第一の層は、本質的に酸化アルミニウムから成ることができ、第一の厚みは、公称（例えば、メジアン（ｍｅｄｉａｎ））の第一の厚みとすることができる。最初の配置において、第一の層は、少なくとも４．０μｍの第一の厚みを有することができ、第二の層は、１．０〜４．０μｍの第二の厚みを有することができ、基体は、５０μｍを超える厚みを有することができる。中子は、セラミックまたは耐熱金属の第二の中子、および、炭化水素をベースにした材料、と組み合わせた第一の中子とすることができ、炭化水素をベースにした材料の内部には、第一の中子と第二の中子とが少なくとも部分的に埋め込まれている。
【０００８】
本発明の別の態様は、耐熱金属基基体を備える製造の物品を含む。第一の手段は、障壁（ｂａｒｒｉｅｒ）を提供する。第二の手段は、第一の手段と基体との間に配置され、第一の手段を取り付け、一つまたは複数の炭化物および／または窒化物を含有する。第三の手段は、第二の手段と基体との間に配置され、本質的に、第二の手段から基体の中への炭素および窒素のうちの少なくとも一つの浸透（ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）を防止する。さまざまな実施において、第一の手段は、セラミックとすることができ、第二の手段は、炭化物とすることができ、第三の手段は、ｆｃｃ材料とすることができる。
【０００９】
本発明の別の態様は、基体を被覆する方法を含む。第一の層が、基体の上に施され、主な重量部分において非耐熱性の第一の金属を含む。第二の層が、第一の層の上に施され、主な重量部分において第二の金属の炭化物および／または窒化物を含む。第三の層が、第二の層の上に施され、主な重量部分においてセラミックを含む。
【００１０】
さまざまな実施において、第一の金属は、基体中に本質的に拡散することができ、少なくともこの拡散の大部分は、第二の層を施すときおよび第三の層を施すときの一方または両方において生じる。セラミックは、本質的に、第三の金属の酸化物から成ることができる。基体は、主な重量部分において一つまたは複数の耐熱金属を含むことができる。第一の層は、基体の直接上に堆積されることができる。第二の層は、第一の層の直接上に堆積されることができる。第三の層は、第二の層の直接上に堆積されることができる。第一の金属は、ＦＣＣ格子構造を形成できる。第二の金属は、チタンとすることができる。セラミックは、本質的に、アルミナ、ムライト、マグネシア、およびシリカのうちの少なくとも一つから成ることができる。第一の層は、電気めっきによって堆積されることができる。第二の層および第三の層は、蒸着によって堆積されることができる。第一の層は、少なくとも１μｍ（例えば、１〜３μｍ）の第一の厚みに堆積されることができる。第二の層は、少なくとも０．５μｍ（例えば、１〜３μｍ）の第二の厚みに堆積されることができる。第三の層は、少なくとも５μｍ（例えば、１５〜２５μｍ）の第三の厚みに堆積されることができる。基体は、本質的にモリブデン基材料から成ることができる。方法は、インベストメント鋳造中子部材を形成するのに使用できる。方法はさらに、中子を第二の中子と組み付けることおよび第二の中子を中子の上に部分的に形成することの少なくとも一方を行い、犠牲材料を中子と第二の中子に成形し、シェルを犠牲材料に施し、犠牲材料を本質的に除去し、金属材料を犠牲材料の代わりに少なくとも部分的に鋳造し、中子、第二の中子、およびシェルを破壊的に除去する、ことを含む。破壊的に除去することは、ＨＮＯ3を用いて少なくとも第一の層と第二の層とを本質的に除去することを含むことができる。
【００１１】
本発明の別の態様は、基体を被覆する方法を含む。基体の中への炭素の浸透を本質的に防止する第一の層を施すステップがある。第三の層との付着のための、炭素を含有する第二の層を施すステップを含む。障壁として第三の層を施すステップがある。
【００１２】
本発明の一つまたは複数の実施態様の詳細は、添付図面と以下の説明とに述べられる。本発明の他の特徴部、目的、および利点は、説明および図面と、特許請求の範囲とから明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
さまざまな図面中の同様の参照番号および符号は、同様の部材を示す。
【００１４】
図１は、パターン２２とセラミックシェル２４とを含むシェル形成されたインベストメント鋳造パターン２０を示す。パターン２２は、中子アッセンブリ上に少なくとも部分的に成形された犠牲ワックス状材料２６（例えば、天然または合成ワックス、またはその他の炭化水素をベースにした材料）を含む。中子アッセンブリは、セラミック供給中子２８を含み、このセラミック供給中子２８は、鋳造される最終部品（例えば、ガスタービンエンジンのタービンブレードまたはベーン）内の一連の略平行の翼幅（ｓｐａｎ）方向に延在する供給通路を形成するための一連の略平行の脚状物（ｌｅｇ）３０、３２、および３４を有する。供給中子２８には、一連の耐熱金属中子（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｃｏｒｅ）（ＲＭＣ）３６および３８が組み付けられる。ＲＭＣ３６および３８の一部分は、供給中子２８内の区画（ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）４０および４２内に収容されることができ、セラミック接着剤４４を介してその中に取り付けられることができる。ＲＭＣ３６および３８の他の部分は、シェル２４内に埋め込まれることができ、それによって、ＲＭＣ３６および３８は、供給通路から部品の外部表面への出口通路を最終的に形成する。例示的なＲＭＣ３６は、エーロフォイルの圧力側表面および吸気側表面のためのフィルム冷却通路を提供し、例示的なＲＭＣ３８は、エーロフォイル後縁の冷却を提供する。多くの他の構成が、従来技術内でまたはやがては開発される技術内で可能である。
【００１５】
図２は、ＲＭＣのうちの一つ（例えば、３８）のさらなる詳細を示す。例示的なＲＭＣ３８は、耐熱金属または耐熱金属基合金、金属間材料またはその他の材料の基体５０を有する。例示的な耐熱金属は、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＷである。これらは、ワイヤまたはシート素材（ｓｔｏｃｋ）として得ることができ、適切に切削および成形加工できる。被覆システムは、基体の上に最初に堆積された基部層５２を含む。例示の目的で別々に示されているとはいえ、例示的な実施態様において、基部層材料は、基体材料中に拡散されていることになる。中間層５４が、基部層の上にあり、外側層５６が、中間層の上にある。
【００１６】
例示的な外側（および最外側）層５６は、化学的な保護、機械的な保護、および断熱（ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）の組み合わせを提供する（例えば、基体と合金化し得るかまたは別な方法で基体を攻撃し得る鋳造金属の浸透に対する、および酸化を防止するように酸素に対する実質的な障壁として作用する）。例示的な外側層材料は、堆積（例えば、化学蒸着（ＣＶＤ））により積層（ｂｕｉｌｄ  ｕｐ）されるセラミック（例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）、ムライト、二酸化ケイ素（シリカ）、および酸化マグネシウム（マグネシア））である。
【００１７】
例示的な中間層５４は、主に、外側層５６の良好な付着のための接合層として機能することができる。中間層もまた、酸素に対する予備（ｂａｃｋｕｐ）または追加の障壁を提供する。例示的な中間層材料は、堆積（例えば、ＣＶＤ）により積層される炭化物または窒化物（例えば、炭化チタン）である。このような材料は、有利には、１５００〜１６００℃の範囲の外側層堆積温度において安定である。
【００１８】
例示的な基部（および最内側）層５２は、基体と不都合な反応をせずに、中間層を基体に少なくとも一時的に取り付けるように機能し得る。例示的な基部層材料は、電気めっきにより積層される面心立方（ＦＣＣ）構造を有する金属（例えば、ニッケルまたは白金）を含む。このような格子構造は、構造の完全性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）の破局的な損失も炭素および／または窒素原子の基体への実質的な伝達もなく、中間層の堆積の際に、炭素および／または窒素原子の偶発的な浸透に対する有利な耐性を有することができる。このような基部層が存在しないと、ＣＶＤに特有の高温において、基体中への炭素および／または窒素の実質的な浸透が存在するであろう。この浸透は、耐熱金属に特有の体心立方（ＢＣＣ）格子構造では特に問題となり得る。浸透は、耐熱金属の炭化物および／または窒化物を含有する脆化した層を形成し得る。この脆化は、被覆層を通る割れの伝播源として機能し得る。
【００１９】
例示的な基体５０は、例えば、間に厚みＴを有する一対の互いに反対向きの面５７および５８を含む表面を有するシート素材から形成される。複雑な冷却形状部（ｆｅａｔｕｒｅｓ）が、打ち抜き加工され、切削され、またはそれ以外の方法で基体５０に提供される。被覆システムおよび基部層５２の内部表面６０が、基体５０の外部表面の上に位置し、被覆システムおよび外側層５６の外部表面６２が、ＲＭＣ３８の外部表面を提供する。層間の移行部は、急なものとすることができ、または、組成の勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有することができる。例示的な実施態様において、基部層５２は、堆積されたままの厚みＴ2を有しており、中間層５４は、厚みＴ3を有しており、外側層５６は、厚みＴ4を有している。例示的なＴは、少なくとも５０μｍ、より限定的には少なくとも１００μｍである。例示的なＴ2は、１〜１０μｍ、より狭くは１〜４μｍ、または１〜３μｍである。例示的なＴ3は、０．５〜５μｍ、より狭くは１〜４μｍ、または１〜３μｍである。例示的なＴ4は、少なくとも４μｍ、より狭くは５〜２５μｍ、または１５〜２５μｍである。
【００２０】
図３は、例示の製造および使用の例示的なプロセス２００（例示のために簡略化されている）を示す。一つまたは複数の基体が、例えば、シート素材からの打ち抜き加工を介し、その後、次の曲げ加工（ｂｅｎｄｉｎｇ）または、所望の形状部を鋳造するための相対的に回旋状（ｃｏｎｖｏｌｕｔｅｄ）形状を提供するその他の成形加工（ｆｏｒｍｉｎｇ）を介して形成２０２される。残留酸化物を除去するための任意の清浄化（例えば、酸および／またはアルカリ洗浄、その後の脱イオン水すすぎ）後に、第一の金属（例えば、本質的に純粋なニッケル）が、基部層５２を形成するように基体の上に（例えば、電気めっきにより）施される２０４。
【００２１】
さらなる任意の清浄化後、一つまたは複数の第二の金属の一つまたは複数の炭化物および／または窒化物（例えば、低費用で商業的に入手できる本質的に純粋な炭化チタン）が、中間層を形成するように（例えば、ＣＶＤにより）施される２０６。ＣＶＤプロセスの高温において、内側のＭｏ／Ｎｉ境界において、相互拡散が生じることができ、Ｍｏ−Ｎｉ固溶体の領域を生成する。さらに、特に堆積プロセスの最初に、実質的な炭化チタンの蓄積の前に、小量の炭素が、堆積蒸気からニッケル中に拡散することができる。セラミック障壁材料（例えば、アルミナ）が、外側層５６を形成するように（例えば、炭化チタン堆積の直後に同じチャンバ内で、同様にＣＶＤにより）施される２０８。外側層５６の堆積の際に、ＭｏおよびＮｉの相互拡散は、継続し得る。有利には、本質的に全てのＮｉが消費される。結果として得られる固溶体層は、相対的に低いニッケル濃度（例えば、最も外側の端において、２％以下）を有することができる。Ｎｉは相対的に低い溶融温度なので、Ｎｉ層が存在しないと、熱特性が向上する。このようなＮｉの拡散は、堆積の最後において完了せず、それは、堆積後の加熱ステップにより達成できる。代替としてまたは付加的に、堆積前の加熱ステップが、拡散に部分的に優位なスタートを与えることができる。付加的な層、処理、および組成／プロセスの変更が可能である。
【００２２】
一つまたは複数のＲＭＣは次いで、一つまたは複数の供給中子または他の一つまたは複数の中子に組み付け２２０られる。例示的な供給中子は、別々に（例えば、ケイ素基またはその他のセラミック材料からの成形により）形成２１８され得るか、または、組み付けの一部として（例えば、このような供給中子材料を部分的に一つまたは複数のＲＭＣ上に成形することにより）形成され得る。組み付けは、中子アッセンブリをワックス状材料２６でオーバーモールド２２２するダイ（ｄｉｅ）の組み付けの中で生じることもできる。オーバーモールド２２２は、パターンを形成し、このパターンは次いで、シェル形成２２４される（例えば、シリカ基シェルを形成する複数段階のスタッコ塗り（ｓｔｕｃｃｏ）プロセスを介して）。ワックス状材料２６は、除去２２６される（例えば、水蒸気オートクレーブを介して）。任意の付加的な鋳型作成（例えば、ばり取り（ｔｒｉｍｍｉｎｇ）、焼成、組み付け）を行うことができる。焼成が、上述したようなＭｏ−Ｎｉ相互拡散を確実にするための堆積後の加熱の全てまたは一部を果たすことができる。鋳造プロセス２２８が、一つまたは複数の溶融材料（例えば、Ｎｉ、Ｃｏ、およびＦｅのうちの一つまたは複数に基づく超合金を形成するための）を導入し、これらの材料を凝固させる。シェルは次いで、除去２３０される（例えば、機械的手段を介して）。中子アッセンブリは次いで、除去２３２される（例えば、化学的手段を介して）。鋳造したままの鋳造物は次いで、機械加工２３４され、さらなる処理２３６（例えば、機械処理、熱処理、化学処理、および被覆処理）を受けることができる。
【００２３】
本発明のシステムおよび方法は、クロム含有被覆に対して一つまたは複数の利点を有することができる。注目に値するのは、低減された毒性である。クロム含有被覆は一般に、六価クロム、特に毒性のあるイオン、の溶液を用いて施される。さらに、被覆された中子が最終的に溶解されるとき、クロムの一部が、この毒性のある原子価に戻ることになる。本発明の被覆のクロムは、重量で０．２％未満、好ましくは０．０１％未満、最も好ましくは検出されないものとすることができる。
【００２４】
本発明の一つまたは複数の実施態様を説明した。それにもかかわらず、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずにさまざまな変形を行い得ることは理解されるであろう。例えば、被覆は、既存のまたは今なお開発されている構成の中子の製造において利用できる。任意のこれらの構成の詳細は、特定のセラミック中子およびシェルの材料や鋳造材料および条件がそうであるように、任意の特定の実施に影響を及ぼし得る。従って、他の実施例は、添付の特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ガスタービンエンジンエーロフォイル部材を形成するためのシェル形成されたインベストメント鋳造パターンの断面図である。
【図２】図１のパターンの耐熱金属中子の断面図である。
【図３】図１のパターンを形成しかつ使用するプロセスの流れ図である。
【符号の説明】
【００２６】
２０…インベストメント鋳造パターン
３８…耐熱金属中子
５０…基体
５２…基部層
５４…中間層
５６…外側層
５７、５８…面
６０…内部表面
６２…外部表面
Ｔ…厚み
Ｔ2…基部層５２の厚み
Ｔ3…中間層５４の厚み
Ｔ4…外側層５６の厚み
【図１】
2006123006.tif 000003
【図２】
2006123006.tif 000004
【図３】
2006123006.tif 000005