SK120594A3

SK120594A3 - Metallic component for production of wool from mineral material and method of its production

Info

Publication number: SK120594A3
Application number: SK1205-94A
Authority: SK
Inventors: Jean-Luc Bernard
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 1995-03-08
Also published as: NO943691L; AU669878B2; SI9400062A; DE69304519D1; RU94045981A; KR950701013A; FI944595A0; CA2133061A1; JPH07509287A; FI944595A; EP0635074B1; CN1100391A; TR27784A; IS4120A; AU3495593A; NO943691D0; ZA94235B; WO1994018363A1; NZ250658A; EP0635074A1

Description

Kovová súčasť ako spriadací prsteň na výrobu nerastnej vlny pozostáva alebo aspoň obsahuje jediný liaty kus z kovovej supeizliatiny prednostne na báze niklu alebo kobaltu, pričom tento jediný liaty kus je vo forme monokryštálu. Kovová súčasť sa vyrobí v liatej forme (11) pozostávajúcej zo spodnej tvarovacej komory (12) kryštálu a z homej tvarovacej komory (15) výrobku spojených obmedzovacím kanálom (15) monokryštálu, takže v kombinácii s vhodným ohrievacím prostriedkom (20) a rýchlosťou ťahania sa vytiahne monokryštál tvoriaci jediný liaty výrobok v dutine (19) liacej formy (11). Monokryštál je značne odolnejší voči korózii než rovnaký materiál majúci štruktúru polykryštálu.

Schopnosť znášať vyššie pretiahnutie pred prasknutím od tečenia po 1 000 hodinách prevádzky na jednej strane a vysoká ťažnosť spôsobujúca rovnomernejšie rozdelenie pnutia v materiáli a zamedzenie vrcholov pnutí na druhej strane spolupôsobia, takže spriadací prsteň podľa vynálezu je najvýhodnejší na prevádzku pri vysokých teplotách používaných pri zvlákneni nerastov ako je čadič, spôsobom vnútorného odstreďovania.

7/

KOVOVÁ SÚČASŤ NA VÝROBU VLNY Z NERASTNÉHO MATERIÁLU A SPÔSOB VÝROBY TEJTO KOVOVEJ SÚČASTI

Oblasť techniky

Vynález sa týka kovovej súčasti na výrobu vlny alebo iných výrobkov z nerastného materiálu, pričom výroba zahrňuje roztavenie materiálu a jeho uvedenie do styku so zmienenou kovovou súčasťou. Vynález sa ďalej týka spôsobu výroby kovovej súčasti definovanej vyššie.

Doterajší stav techniky

Kovové súčasti vyššie uvedeného druhu sú vystavené korózii následkom napadnutia roztaveným nerastom ako je sklovina, čadič alebo podobné látky. Korózia vzniká v súčiastkach ako sú puzdrá alebo podobné súčasti bez podstatného mechanického napätia, keď sú vystavené teplotám 1 300 C a vyšším, a v súčastiach ako sú spriadacie prstene pri mechanickom namáhaní. Vo všetkých prípadoch prvky alebo zlúčeniny obsiahnuté v tavenine reagujú so zložkami kovovej súčasti, čo má za následok rozrušenie niektorých zložiek, čo prípadne vedie k poruche alebo zníženiu pevnosti alebo k nutnosti výmeny súčasti. Keď je súčasť vyrobená z kovu vytvárajúceho ochrannú vrstvu proti korózii alebo oxidácii, roztavený nerast bude javiť sklon rozpustiť takúto ochrannú vrstvu, čo má za následok, že vrstva je stále obnovovaná difúziou rozpustených zložiek súčasti, pričom tento proces prípadne vedie aj k zníženiu koncentrácie rozpustenej zložky v kovovej súčasti. Ak je vytváraný film z oxidu chromítého ako ochranná vrstva v prípade superzliatiny z kovu tvrdeného karbidom na báze niklu alebo kobaltu, napadnutie roztaveným nerastom vyleptá chróm, a ak je vytvorená ochranná vrstva z oxidu hlinitého ako v superzliatine gama-prim, bude vyleptaný hliník s tým následkom, že v zliatine nezostane dostatočné množstvo hliníka na vytváranie intermetalickej fázy Ni₃Al.

spriadacieho

Takéto roztaveného minerálnych

Táto situácia je ďalej zhoršená, ak kovová súčasť je tiež vystavená podstatnému mechanickému namáhaniu, ako je to v prípade prsteňa.

spriadacie prstene pre tzv. vnútorné odstreďovanie nerastného materiálu, ktorý má byt rozdelený do vlákien na vytváranie nerastnej vlny pre tepelné a/alebo zvukové izolácie, sú vystavené rôznym spôsobom kritického namáhania. Tieto musia pracovať pri vysokých teplotách, často pri 1 000 C a pri vysokom mechanickom namáhaní následkom velkých odstredivých síl spôsobených vysokou rýchlosťou otáčania. Súčasne sú vystavené korózii a oxidácii následkom napadania roztaveným nerastným materiálom a horúcimi prúdmi plynu používanými na rozdelenie roztavených zväzkov do vlákien. Z týchto dôvodov je ťažké dosiahnuť užitočnú životnosť takýchto spriadacích prsteňov pri uspokojivých ekonomických požiadavkách ako je minimalizácia prerušovania výroby nerastnej vlny za účelom výmeny spriadacieho prsteňa a minimalizácia nákladov na spotrebu prsteňov.

V snahe o predĺženie životnosti spriadacích prsteňov používaných vo výrobe sklenených vlákien patentový spis Spojených štátov amerických číslo 4,402,767 navrhuje použitie tzv. zliatin spevnených rozptýlením oxidu pre spriadacie prstene tohto druhu. Pri výrobe týchto materiálov sa jemné prachové čiastočky oxidu rozptýlia vo vnútri kovovej matrice, taktiež vo forme prachu, pre nasledujúcu konsolidáciu a mechanické spojenie do zliatiny.

Technológia valcovania prsteňa tu použitá je obmedzená na vytváranie valcových častí iba s malými radiálnymi prírubami, takže zložitejšie tvary sa musia vytvárať technikou kompozitov popisovanou v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 5,118,332.

Táto výrobná technika valcovania prsteňa vychádzajúca z jemných prachov je veími chúlostivá v praktickom vykonávaní a vyžaduje vysoký stupeň odbornosti v technických odboroch veími pri výrobe Ďalej, kým použití materiálu podlá výrobné náklady nie sú vystavené mechanickému odlišných od liatia kovov zvyčajne používaných takýchto súčastí včítane spriadacích prsteňov, odolnosť voči korózii je uspokojivá pri zmieneného spisu US 4,402,767, vysoké prípustné pre súčasti, ktoré nie sú namáhaniu, a teda takéto vysoké náklady nie sú ospravedlnené. Ďalej nie je isté, či takto vyrobený spriadací prsteň bude vykazovať hospodárnu životnosť pri vysokých prevádzkových teplotách nad 1 200 ’C či dokonca 1 300 ’C. Pri takýchto vysokých teplotách sa javí sklon k vzniku mikrotrhlín následkom rôznej tepelnej rozťažnosti jednotlivých fáz a obmedzenej ťažnosti materiálu.

Takéto vysoké prevádzkové teploty sa však vyžadujú pri takých spriadacích prsteňoch použitých na výrobu nerastnej vlny, ako sa uvádza v PCT/EP92/01754 prihlasovatela predloženej prihlášky vynálezu. Okrem toho je z praxe známe, že roztavený nerast, napríklad čadič, je ovela agresívnejší ako sklovina, pokial ide o koróziu, takže za týchto podmienok je ovela ťažšie získať uspokojivú životnosť spriadacieho prsteňa.

Úlohou vynálezu je teda vytvoriť kovovú súčasť, ktorá je pri použití v styku s roztaveným nerastným materiálom a ktorá má zlepšenú odolnosť voči korózii spôsobenej roztaveným nerastom. Ďalšou úlohou vynálezu je vytvoriť kovovú súčasť, ktorá je pri použití v styku s roztaveným nerastným materiálom a ktorá má dlhšiu životnosť pred opravou alebo náhradou.

Ďalšou úlohou vynálezu je vytvoriť kovovú súčasť vo forme spriadacieho prsteňa pre uvedený účel, ktorý by mal prijateľnú životnosť i pri vysokých prevádzkových teplotách.

Podstata vynálezu

Vynález rieši vyššie uvedené úlohy tým, že vytvára kovovú súčasť na výrobu vlny alebo iných výrobkov z nerastného materiálu, pričom výroba zahrňuj uvedenie do styku so zmienenou súčasť pozostáva alebo aspoň s roztaveným materiálom, jediný ktorej podstata spočíva v tom, že monokryštálu.

: roztavenie materiálu a jeho kovovou súčasťou, pričom táto obsahuje, keď je v styku liaty kus kovovej zliatiny, jediný liaty kus je vo forme

Takéto monokryštály zliatin boli vyvinuté v šesťdesiatich rokoch v priemysle tryskových motorov na výrobu turbínových lopatiek bez hraníc zŕn ako potenciálneho zdroja tečenia alebo trhlín. Koncepcia monokryštálov vylučujúca akékolvek hranice zŕn zavádza použitie gama-prim kryštalitov alebo ekvivalentov jemne dispergovaných v gama alebo podobnej matrici a zamedzujúcich dislokácie v kryštálovej štruktúre postupujúce materiálom pri strihových silách.

S použitím kovových súčastí podlá predloženého vynálezu sa zistilo, že odolnosť voči korózii spôsobená napadnutím taveninou so súčasťou z polykryštálu že neprítomnosť hraníc zŕn nehomogenity a tiež zamedzuje je značne zvysena v porovnaní rovnakého zloženia. Ukazuje sa, zamedzuje akékolvek nimi spôsobené korozívnym a/alebo oxidačným javom, ktorých zdrojom hranice zŕn potenciálne sú. Neprítomnosť hraníc zŕn taktiež priaznivo zvyšuje chemickú odolnosť voči korozívnym a/alebo oxidačným napadnutiam, ktorá, hlavne pri značne zvýšených prevádzkových teplotách a s agresívnejšími materiálmi prednostnými vo vynáleze je predmetom záujmu.

Hoci geometria kovovej súčasti, ako je spriadací prsteň pre uvedený účel, je dosť rozdielna od bežnej geometrie turbínovej lopatky, neprítomnosť hraníc zŕn a s nimi súvisiace nebezpečenstvo zvýšenia javov tečenia alebo trhlín môže byť, podlá predloženého vynálezu i v prípade takejto kovovej súčasti využitá na zvýšenie mechanických pevnostných vlastností.

Ďalej sa zistilo, že ťažnosť monokryštalických superzliatin pri vysokých teplotách je vyššia ako ťažnosť bežných zliatin používaných pre takéto spriadacie prstene, čo platí i pre zliatiny spevnené rozptýlením oxidu zmienené vyššie. Ťažnost má rozhodujúci význam pri prevádzke pri vysokých teplotách s miestnym odlišným tepelným roztiahnutím vplyvom rôznych úrovní teploty materiálu, lebo pripúšťa nevyhnutné pretvorenie spôsobené rozdielmi roztiahnutia. Čím vyššia je prevádzková teplota, tým vyššie sú rozdiely teplôt a rozdiely roztiahnutia medzi rôznymi bodmi kovovej súčasti alebo spriadacieho prsteňa pri väčšom alebo menšom priamom vplyve ohrievacieho prostriedku a/alebo roztaveného materiálu, a tým menšia je rezerva pretiahnutia materiálu pri danom napätí. Vysoká ťažnosť teda. zamedzuje vzniku prídavných miestnych napätí na vrchole vysokého mechanického pretiahnutia spôsobeného napríklad odstredivými silami, čo by mohlo viesť k predčasnému zlyhaniu.

Monokryštalické superzliatiny doteraz neboli používané pri teplotách nad 1 100 “C ani v spojení s agresívnym roztaveným nerastným materiálom. S prekvapením sa zistilo, že kovové súčasti ako spriadacie prstene vytvorené podlá predloženého vynálezu sa ukázali vhodné na uspokojivú prevádzku za takýchto odlišných a tvrdých podmienok pri dosiahnutí ekonomicky prijateínej životnosti.

Tvorba monokryštálov

Ak smer rastu monokryštálu je aspoň v podstate rovnobežný s osou súmernosti kovovej súčasti ako je os súmernosti spriadacieho prsteňa, bude v mnohých prípadoch vytvorená maximálna súmernosť v štruktúre kryštálu a bude teda minimálne nesúmerné rozdelenie vlastností ako je tečenie. Naviac to ulahčuje homogénny rast kryštálov.

Ak smer rastu monokryštálov je zhodný s orientáciou (001), môže byť použitý prírodný dendritický rast. Rast v tomto smere pravidelne nastáva po stuhnutí za neprítomnosti akéhokolvek obmedzenia. Ak sa žiada iný smer rastu, napríklad orientácia (111) pre najviac izotropné rozdelenie charakteristík ako je modul pružnosti, môže to byť dosiahnuté pomocou nuklea vo forme rezu z kryštálu orientovaného takým spôsobom, že gradient teploty spôsobujúci stuhnutie je v žiadanom smere, napríklad orientácii (111). Aj smer gradientu teploty by mohol byt zvolený tak, že prírodný dendritický rast v orientácii (001) vedie na smer súmernosti alebo iný prednostný smer výrobku v inom smere ako je orientácia (001), ak to výrobok v danom prípade dovoluje.

Použitie superzliatin

Ak je kovová súčasť vystavená mechanickému pretiahnutiu pri vysokých teplotách za takýchto podmienok korózie, zliatina monokryštálu by mala byť zvolená prednostne ako superzliatina na báze niklu alebo kobaltu. Tu používaný výraz superzliatina má definovať kovovú zliatinu obsahujúcu jemne rozptýlené zrazeniny v obklopujúcej matrici, pričom tieto zrazeniny zamedzujú pohybu dislokáciou kryštálovej mriežky cez matricu až do vysokých teplôt, a teda minimalizujú tečenie. Takéto superzliatiny obzvlášť výhodné pre spriadacie prstene môžu byt prednostne tvrdené karbidom alebo gama-prim tvrdené.

Ak je zvolená superzliatina tvrdená karbidom, môže byť na báze niklu alebo kobaltu. Prednostné zliatiny tohto typu na báze niklu majú nasledujúce zloženie v percentách hmotnostných.

Cr	20 - 35	%
Co	0-20	%
Mo	najviac	stopa
W	0-12	%
Ti	najviac	stopa
Ta	0-5	«X Ό
Re, Y, La a iné vzácne zeminy	2 %
C	ο,ι -	3 %
Si	0-3	<). '0
Mn	0-2	•to
Fe	0-10	%

Ni zvyšok do 100 %

Prednostné zliatiny tohto typu na báze kobaltu majú nasledovné zloženie v percentách hmotnostných:

Cr	20 - 40 %
Ni	0 - 15 %
Mo	najviac stopa
W	0 - 12 %
Ti	najviac stopa
Ta	0 - 5 %
Re, Y, La a iné vzácne zeminy	2 %
C	0,1 - 1 %
Fe	0 - 10 %

Co zvyšok do 100

Treba poznamenať, že metaloidné prvky N, O, S, Ba kov Zr sú malých množstvách pre však účinok znižujúci ďalej, takéto zníženie vylúčené.

napnutie ^TSOLIDUS

Tieto prvky sa používajú v hraníc zŕn polykryštálov, majú

Ako bude podrobnejšie ukázané TgoĽiDUS ^zli^atiⁿy zmenšuje dosiahnuteľný interval medzi ^TgoLIDUS a T_S0LVUS pre eutektickú zmes gama matrice a zvláštnych fáz zrážania. To sťažuje pri nasledujúcom tepelnom spracovaní udržiavanie výrobku na strednej teplote medzi týmito dvoma teplotami.

Použitie zliatin v krajne čistej forme tiež obmedzuje nebezpečenstvo segregácií následkom prítomnosti nízko taviteľných fáz a možnosť vytvárania nežiaducich kryštalizačných jadier a rast sekundárnych zŕn.

Aj Mo a Ti sú vylúčené, ak je to možné, lebo majú negatívny vplyv na chovanie voči korózii. Odolnosť voči korózii tohto typu zliatiny je obzvlášť dobrá vzhíadom na vytváranú ochrannú vrstvu Cr₂O₃ a krajne vysoký obsah chrómu. Ani difúzia chrómu k povrchu výrobku na obnovu vylúčenej ochrannej vrstvy neovplyvňuje negatívne vlastnosti výrobku v pozorovateľnom rozsahu vzhľadom na vysoký obsah chrómu. Okrem toho je vrstva Cr₂O₃ pomerne stabilná voči roztavenému materiálu ako je sklo alebo čadič.

Prednostne monokryštalické superzliatiny s gama-prim vytvrdením sú na báze niklu a majú nasledovné zloženie v percentách hmotnostných:

Cr	5 - 20 %, prednostne
Co	4,5 - 15 %
Mo	0 - 20 %
W	0 - 10 %
A1	3 - 6 %
Ti	0 - 3,5 %
Ta	0 - 15 %
Re	0 - 3 %
V	0 - 1 %
Hf	0 - 1,4 %
C	0 - 0,07 %
Ni	zvyšok do 100 %

Uspokojivejšie výsledky boli zistené pri nasledujúcich rozsahoch zložiek v percentách hmotnostných:

Cr	6 - 10 %
Co	4,5 - 7 %
Mo	1 - 3 %
W	4 - 10 %
A1	5 - 6 %
Ti	1 - 3 %
Ta	2 - 10 %
Re	0 - 2 %
Ni	zvyšok do 100 %
Opát sú metaloidné	prvky ako N, 0, B, S
a kov Zr nežiaduce	z dôvodov uvedených

a v tomto prípade vyššie vzhladom na zliatiny vytvrdené karbidom.

Prvky A1, Ti a Ta priaznivo ovplyvňujú vytváranie a stabilitu intermetalickej fázy Ni₃Al, zatiaí čo Cr a Mo sa prednostne akumulujú v gama fáze a W je pomerne indiferentné.

Odolnosť voči korózii závisí v istom rozsahu na obsahu chrómu, odolnosť voči oxidácii na obsahu hliníka tvoriaceho vrstvu Α1₂θ3· Kompromis pre obsah chrómu rádovo 7 až 8 % slúži na súčasné dosiahnutie vytvrdenia a odolnosti voči korózii. Priľnavosť vrstvy, oxidu hlinitého nie je vždy dostatočná a môže byt podporená povrchovým povlakom z intermetalickej zlúčeniny s hliníkom ako je hlinitan.

S vyššími obsahmi Ta, Ti a W a nižšími obsahmi chrómu je možné zvýšit T_S0LIDUS a T_S0LVUS pre eutektickú zmes fáz gama a gama-prim.

I keď tieto gama-prim vytvrdené superzliatiny nemôžu vytvárať ochrannú vrstvu Cr₂O₃, ich odolnosť, voči korózii je predsa vysoká s ohľadom na prítomnosť krajne stabilnej intermetalickej fázy Ni^Al a neprítomnosť akýchkolvek hraníc zŕn, kde by agresívny materiál mohol vnikať do výrobku. Pretože hliník je veľmi tesne viazaný v stabilnej gama-prim fáze, nemôže ľahko difundovať k povrchu výrobku a odpadnúť. Vysoký stupeň atómového poriadku v monokryštále zamedzuje takéto odpadnutie a zvyšuje podstatne odolnosť voči korózii. Je teda výhodné mat kubickú plošne centrovanú štruktúru, ktorá je vystužená intermetalickou fázou (Ni₃Al) koherentne ako je to len možné v kryštalografickom zmysle so základnou štruktúrou (gama-prim zrazenina v gama matrici).

Re, Y, La a iné vzácne zeminy obsiahnuté v superzliatinách vytvrdených karbidom i v gama-prim vytvrdených superzliatinách v malých množstvách slúžia na zvýšenie odolnosti voči oxidácii, hlavne javu drvenia bez zhoršenia žiaruvzdornosti.

Okrem skúšaných superzliatin boli pre vynález nájdené vhodné zmesi uvedené v tabuľke 1. Obzvlášť výhodné sú superzliatiny 1 až 3 a 13 a z týchto je najvýhodnejšia superzliatina 1.

f

Tabuľka 1 ŕ

Superzliatina Prvok (hmôt. %)

Ni Cr	Co	Mo	W	Ai	Ti	Ta	Rc	v	Hf
ΖΪ). 8	5	2	8	5	15	6
Zb. 8	55	225	5-	6	2	35
Zb. 73	6-5	2	5.7	52	U	73		-	-
Zb. 10	15	3	-	55	4	-		1	•
Zb. 8	5 '	2	8	5	15	6
Zb. io	5	-	4	5	15	12
Zb. 8	43	05	73	53	03	53			·
Zb. g j	10	03	6	5.6	1	6	3		0.1
Zb.	-	3	-	35	35	35	-		··
Zb. i5	5	2	2	5	2	5	-		··
Zb. ₅	10	203	6	55	-	9	3		02
Zb. g	9	05	10	55	0.7	32	-		:L4
Zb. 29			7.4			•	•		..

0.02

0.7 75 12 0.9

Zb. = zbytok do 100 % hmotnostných

Bolo zistené, že správanie monokryštalickej superzliatiny vzhľadom na oxidáciu horúcimi rozdeľovacími plynmi môže predstavovať problém najmä v prípade zliatin vytvrdených karbidom vytvárajúcich ochrannú vrstvu z Cr₂O₃, ktorej chróm môže byt prchavý následkom horúcich plynov. Teda je výhodnejšie mat aspoň čast kovovej súčasti alebo spriadacieho prsteňa na povrchu chránenú voči korózii a/alebo oxidácii povlakom typu používaného aj pre lopatky turbín v priemysle tryskových motorov pre takéto ochranné účely. Vhodné zmesi a spôsoby nanášania povlakov môžu byt nájdené v literatúre týkajúcej sa ochranných povlakov lopatiek turbín. Prednostne je tento povlak vytvorený na vonkajšom povrchu spriadacieho prsteňa vystavenom horúcim plynom vonkajšieho horáka vytvárajúceho prúd rozdelovacieho plynu.

Spôsob výroby kovovej súčasti

Pri výrobe kovovej súčasti podlá predloženého vynálezu sa roztavená superzliatina zavedie do liacej formy pozostávajúcej zo spodnej tvarovacej komory kryštálu majúcej chladený povrch a z hornej komory uspôsobenej na ohrev s obmedzovacím kanálom monokryštálu medzi nimi a monokryštál vyrastajúci z obmedzovacieho kanálu do hornej komory do tvaru výrobku je postupne ochladzovaný zmenou relatívnej polohy medzi liacou formou a ohrievacím prostriedkom, takže je vytvorený spád teploty z obmedzovacieho kanálu k protiľahlému koncu vytváraného výrobku.

Zmenou vzájomných polôh vyťahovaním liacej formy z vnútra indukčného ohrievacieho prostriedku tvaru digestora je najpraktickejší a spoľahlivý spôsob vytvorenia teplotného spádu taký, že oblasť obmedzovania sa začne ochladzovať, zatiaľ čo protiľahlý koniec výrobku je plne ohrievaný, ak je treba, môže byť na dosiahnutie tohto konca použitý ekvivalentný prostriedok. Proces liatia a ochladzovania sa vykonáva pod vákuom asi 10^-3baru alebo menej kvôli zamedzeniu vnikania akýchkoľvek nečistôt z okolitej atmosféry. Teplota liatia je asi o 200 °C nad TgOLIDUS zliatiny a typicky nad 1 500 ’C.

Zatiaľ čo skúšobné kusy boli v laboratórnom meradle úspešne stužené teplotným spádom asi 230 ’C/cm, použitie spôsobu v priemyslovom meradle ukazuje ako výhodné použiť teplotný spád pod 70 ’C/cm, prednostne pod 50 ’C/cm. Optimálny teplotný gradient bol zistený vyšší ako 30 ’C/cm, prednostne 40 ’C/cm.

Tomu zodpovedá maximálna rýchlosť pohybu liacej formy vzhladom na ohrievací prostriedok prednostne medzi 15 a 35 cm/h. Ak je výrobok alebo jeho časť valcovitá, táto rýchlosť môže byt konštantná, zatiaľ čo v prípade častí majúcich radiálnu zložku sa táto rýchlosť má znížiť podlá sklonu radiálne prebiehajúcej časti.

V prednostnom vyhotovení vynálezu sú steny liacej formy z keramického materiálu získané tvarovaním vrstvy keramického materiálu na povrchu modelu vyrobeného z materiálu odstranitelného teplom, ako je vosk alebo organický plastový materiál. Takýto model má tvar výrobku zväčšený o priestory, ktoré majú byt vyplnené roztavenou zliatinou, pričom materiál modelu sa odstráni z keramickej formy pred vliatím roztavenej zliatiny. Týmto spôsobom môžu byt odliate i zložité tvary s vysokou presnosťou, a teda s minimálnym nasledujúcim strojným obrábaním. Po odliatí môže výrobok obsahovať segregácie, póry a vnútorné pnutia.

Vnútorné pnutia môžu byť zdrojom miestnej nežiaducej kryštalizácie nepriaznivo ovplyvňujúcej homogénny charakter monokrystálu. Uvoľnenie z formy má teda byt vykonané bez použitia nárazov alebo vibrácií, ktoré by mohli spôsobiť nekontrolovanú kryštalizáciu. Dáva sa preto prednosť chemickému rozpusteniu keramickej formy napríklad kyselinou pred mechanickým uvoľnením formy.

Taktiež sa s výhodou používa následná homogenizácia a žíhanie výrobku kvôli odstráneniu miestnych napätí, pórov a segregácií. Ak takéto následné tepelné spracovanie zahrňuje jednak ohriatie výrobku na teplotu T^ medzi teplotou roztoku T_Solvus P^re eutektickú zmes gama a gama-prim fáz a jednak TgoiiDUS ^2li^atiⁿy ^na viac ako 1 hodinu, prednostne 3 hodiny, aj segregácia a celá fáza zrnitej zrazeniny bude rozpustená v prvom kroku na prípravu optimalizácie rozdelenia zrnitej zrazeniny pre maximálne mechanické napätie superzliatiny. Rozpustenie a homogenizácia takto dosiahnutá je udržiavaná ochladením výrobku na teplotu okolia.

Teplota T g, je prednostne zvolená medzi 1 150 ’C a 1 350 C a v prípade zliatiny 1 v tabuľke 1 je teplota prednostne asi 1 300 ’C.

Prídavné k tomuto rozpusteniu a homogenizácii tepelné spracovanie zahrňuje ohriatie výrobku na teplotu T₂ medzi 150 ’C a 200 ’C pod teplotou roztoku TgoLVUS P^r® ^eutektickú zmes gama a gama-prim fáz na dobu viac ako 1 hodinu, prednostne 4 hodiny. Toto tepelné spracovanie zaisťuje zrazenie zrnitej fázy, napríklad gama-prim fázy v jemne rozptýlenom stave, ktorý je stabilizovaný ochladením výrobku na teplotu okolia. Následne sa výrobok ohreje na teplotu o 400 až 500 ’C nižšiu ako je teplota roztoku Tgqlyus P^re eutektickú zmes gama a gama-prim fáz na čas dlhší ako 10 hodín, prednostne 24 hodín. To vedie k rastu jemne a homogénne rozptýlených zrazenín ako gama-prim, takže v mnohých prípadoch je viac ako 50 % zliatiny vo fáze zrnitej zrazeniny v gama matrici.

V prípade zliatiny 1 je teplota T^ prednostne 1 100 ’C a teplota T₂ je 850 ’C. To vedie k obsahu gama-prim fázy až 70 % a veľkosti čiastočiek gama-prim zrazeniny od 300 do 500 nm, prednostne asi 400 nm.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je znázornený na výkresoch, kde:

obr. 1 je perspektívny pohľad na kovovú súčasť podľa predloženého vynálezu v tvare spriadacieho prsteňa, obr. 2 je schematický pohľad na zariadenie na výrobu spriadacieho prsteňa z obr. 1, obr. 3 je graf znázorňujúci odolnosf voči tečeniu rozličných materiálov podľa doterajšieho stavu techniky a podľa predloženého vynálezu, a obr. 4 až 7 sú fotografie mikroštruktúry vyrobenej spôsobom podľa vynálezu v ich jednotlivých stupňoch.

Príklad najvýhodnejšieho vyhotovenia vynálezu

Kovová súčasť

Na obr. 1 je znázornená kovová súčasť podlá vynálezu v tvare spriadacieho prsteňa 2· Spriadací prsteň má horný límec 2 na jeho upevnenie na čape otáčajúceho sa hriadela pre otáčanie spriadacieho prsteňa 1 okolo jeho osi 2 súmernosti. Spriadací prsteň 1 okrem toho má aj zakrivenú hornú obvodovú stenu 5 a spodnú prírubu 6, dovnútra zo spodného okraja obvodovej steny 5 a vymedzujúce velký stredný otvor 7.

prírubu 4., kuželovitú vyčnievajúce radiálne

Ako je dobre známe v technike vnútorného odstreďovania používajúcej takýto typ spriadacích prsteňov, roztavený materiál sa privádza do priestoru vo vnútri kuželovitej obvodovej steny 5 spriadacieho prsteňa 1 rýchlo sa otáčajúceho okolo osi 3_, takže odstredivé sily tlačia roztavený nerastný materiál voči vnútornému povrchu 8. obvodovej steny 5 a množstvom otvorov 9 v obvodovej stene 5, aby z nich vystupoval ako radiálne von smerované, jemne roztavené vlákna. Roztavené vlákna vystupujúce z otvorov 9 potom vstupujú do prúdu horúcich dole smerujúcich rozdelovacích prúdov plynu vystupujúcich z vonkajšieho prsteňovitého horáka na vytváranie vlákienok. Ďalšie podrobnosti konštrukcie a použitia takéhoto spriadacieho prsteňa sú uvedené v patentovom spise EP-A-0 091 866.

Technológia vnútorného odstreďovania je dobre známa, a preto tu nebude podrobne popisovaná.

Spriadací prsteň 1 môže mať tvar popísaný vyššie, avšak môže

Claims

Spriadací prsteň 1 môže mať tvar popísaný vyššie, avšak môže mať aj tvar odlišný, napríklad pri ktorom je stredný otvor 7 uzatvorený spodnou stenou. V takomto prípade môže byť dostatočné vytvoriť steny spriadacieho prsteňa 1 z jedného kusu a pridať spodnú stenu, takže je spriadací prsteň vytvorený zo súčastí navzájom spojených. Pretože takáto časť ako spodná stena radiálne umiestnená vo vnútri spodnej príruby 6 nie je vystavená pôsobeniu maximálnych odstredivých síl pôsobiacich na úrovni obvodovej steny 5 a nemusí byt v styku s roztaveným nerastným materiálom, môže byt z iného materiálu ako čast spriadacieho prsteňa i znázorneného na obr. 1. Je zrejmé, že vynález zahrňuje obidva prípady jednotného spriadacieho prsteňa a jednotné časti spriadacieho prsteňa doplnené prídavnými časťami.

Spôsob výroby kovovej súčasti

Zariadenie na výrobu spriadacieho prsteňa 1 je schematicky znázornené na obr. 2 a môže byť použité v rámci predloženého vynálezu. Pódia obr. 2 má liacia forma 11 tvarovaciu komoru 12 kryštálu majúcu chladený povrch 13 tvorený doskou 14 chladenou neznázorneným vodným plášťom a obsahuje hornú komoru 15 s obmedzovacím kanálom 16 monokryštálu medzi nimi. Liaca forma 11 je vytvorená ako keramická forma, ktorej steny majú hrúbku asi 1 cm a boli vyrobené pomocou voskového modelu majúceho tvar výrobku a iných priestorov určených na vyplnenie taveninou. Tento voskový model bol potom pokrytý keramickým materiálom, napríklad procesom ponorenia a nanášania. Po usušení formy môže byt vosk z vnútra keramickej formy odstránený ohrevom zostavy na teplotu vyššiu ako je teplota tavenia vosku, takže tento vytečie. Potom sa keramický materiál spečie pri teplotách nad 1 000 ’C.

Pretože liaca forma 11 má všeobecne tvar obráteného kužeia, sú na stabilizáciu vytvorené podpery 17 z keramického materiálu. Ďalej môže byť v oblasti obmedzovacieho kanálu 16 vosk nahradený nejakým organickým plastovým materiálom väčšej pevnosti ako je pevný polystyrén kvôli zamedzeniu poškodenia tejto chúlostivej oblasti v priebehu výroby keramickej formy. Tiež tento organický plastový materiál môže byť odstránený použitím tepla.

Liaca forma 11 obsahuje aj množstvo vtokov a výtokov 18 na vpustenie roztavenej zliatiny do dutiny 19 liacej formy 11 a pre lahký únik vzduchu alebo plynov z dutiny 19.

Okolo liacej formy 11 je ohrievací prostriedok 20 vo forme digestora s indukčným ohrevom majúcim vnútorný povrch 21.

V prevádzke zariadenia sa roztavená zliatina vleje do dutiny 19 liacej formy 11 na vyplnenie celej tvarovacej komory 12 a hornej komory 15 až k výtokom 18 predtým, ako nastane stuhnutie. Pre zamedzenie predčasného stuhnutia udržiava ohrievací prostriedok 20 teplotu liacej formy 11 nad teplotou tuhnutia.

Chladený povrch 13 chladenej dosky 14 začne tuhnutie v spodnej tvarovacej komore 12 kryštálov, takže sa tam môže vyvinúť množstvo kryštálov a môže rásť nahor smerom k obmedzovaciemu kanálu 16. Obmedzovací kanál 16 však má malý priečny prierez a je tvarovaný napríklad ako skrutkovnica, takže len jeden z kryštálov môže vstúpiť do obmedzovacieho kanálu 16 a objaví sa na jeho hornom konci, to znamená, pri dne hornej komory 15 tvarujúcej výrobok. Ako je všeobecne známe v technológii ťahania monokryštálov, rastie len jeden monokryštál v hornej komore 15 vplyvom postupného pohybu liacej formy 11 von z ohrievacieho prostriedku 20 pri malej rýchlosti a vhodnom teplotnom spáde a tvorba iných kryštálov je potlačená.

Ak je smer pohybu, a teda i teplotný spád pozdĺž osi 2 súmernosti spriadacieho prsteňa i alebo výrobku, rast monokryštálu alebo smer ťahania bude v smere osi 2 súmernosti prispievať k izotropickému rozdeleniu charakteristík okolo osi 2 súmernosti, a teda v prípade spriadacieho prsteňa 1 okolo osi otáčania. To prispieva k dokonalosti súmernosti otáčania spriadacieho prsteňa 1.

Ak nie sú urobené žiadne ďalšie opatrenia, monokryštál bude rásť v prírodnom dendritickom smere (001). To je najmenej komplikovaný spôsob a vedie k dobrému izotropickému rozdeleniu vlastnosti tečenia. Avšak môže byť tiež uvažované ako výhodné mať orientáciu (111) v smere osi 2 súmernosti kvôli optimalizácii izotropického rozdelenia iných charakteristík ako je modul pružnosti. Na tento účel sa použije jadro uložené v tvarovacej komore 12, pričom toto jadro je vyrezané z pevného monokryštálu tak, že jeho orientácia (111) je v smere osi 3 súmernosti, keď je nukleačný kus umiestnený na povrchu 13.. Ak to dovoluje výrobok alebo kovová súčasť, môže byt takýto výsledok dosiahnutý aj bez jadra zmenou smeru ťahania monokryštálu s takým sklonom k osi 2 súmernosti, že prírodná dendritická orientácia (001) v smere ťahania monokryštálu vedie k orientácii (111) pre koincidenciu s osou 3. súmernosti.

Nukleačný kus by mal typicky byť valcový výrez z monokryštálu umiestnený na povrchu 13. Je však možná ešte jedna alternatíva, v ktorej nukleačný kus má tvar spojovacieho priestoru medzi horným koncom obmedzovacieho kanálu 16 a spodným a/alebo vnútorným okrajom 22 výrobku. V prípade spriadacieho prsteňa 1 znázorneného na obr. 2 je to kužeľovitý tvar pozostávajúci z pravidelne smerom von vybiehajúcich úsekov spájajúcich horný koniec obmedzovacieho kanálu 16 s rovnomerne rozmiestnenými miestami na spodnom a vnútornom okraji 22. Takáto technika by vykonávala liací proces v dvoch stupňoch: V prvom stupni by sa vyrobil spôsobom vyššie popísaným štartovný kus vypĺňajúci tvarovaciu komoru 12, obmedzovací kanál 16 a priestor až k spodnému vnútornému okraju 22 pri vylúčení komplikácií vznikajúcich z celého výrobku nad takýmto priestorom. Z tohto štartovného kusa by sa vyrezala časť nad obmedzovacím kanálom 16. vo forme monokryštálu, a v druhom stupni s horným koncom obmedzovacieho kanálu 16 ako najnižším bodom teraz použitej formy použitým ako nukleačný kus na liatie výrobku začínajúc pri okraji 22 pripojenom k nukleačnému kusu.

Usporiadanie hornej komory 15 na tvarovanie výrobku a orientáciu výrobku v nej by malo zohľadniť skutočnosť, že priečny prierez rastúci v smere rastu pôsobí priaznivo na rast monokryštálu. Preto sa spriadací prsteň 1 odlieva v obrátenej polohe, ako je znázornené na obr. 2. Táto obrátená poloha spriadacieho prsteňa 1. mení orientáciu prečnievajúceho krúžka 10 smerom dole, to znamená, do smeru opačného k všeobecnému smeru ťahania monokryštálu. Za takýchto podmienok je prevrátenie problémom pre správny rast monokryštálu, výrobok môže, ako je znázornené na obr. 2, mat tvar obklopujúci výbežky ako je prečnievajúci krúžok 10 na odstránenie akýchkolvek ťažkostí z neho vyplývajúcich a priaznivo zväčšujúci priečny prierez výrobku. Toto opatrenie jednako však vyžaduje dodatočné strojné obrobenie, ktoré by inak nebolo potrebné vzhľadom . na výbornú hladkosť povrchu dosiahnutú keramickou formou.

Pretože stuhnutý výrobok má následkom vytiahnutia liacej formy 11 z ohrievacieho prostriedku 20 vnútorné pnutie, je tu nebezpečenstvo miestnej parazitickej kryštalizácie pri pôsobení prídavných nárazov alebo vibrácií na výrobok. Kvôli vylúčeniu mechanických pnutí vo výrobku odstraňovaním formy sa prednostne vykoná chemické rozpustenie materiálu keramickej formy vhodnou látkou, napríklad niektorou kyselinou.

Vnútorné pnutie, póry a segregácia sa odstránia následným tepelným spracovaním popísaným v iných častiach tohto popisu. Toto tepelné spracovanie taktiež slúži na dosiahnutie homogénne rozptýlenej zrazeniny vhodného množstva a veľkosti v matrici superzliatiny, ak je použitá pre kovovú súčasť.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Do dutiny 19 liacej formy 11 bola pri teplote 1 520 °C zavedená tavenina majúca nasledujúce zloženie v hmotnostných percentách:

Cr 8 % Co 5 % Mo 2 % W 8 % Al 5 % Ti 1,5 % Ta 6 % Ni zvyšok do 100

Ohrievací prostriedok 20 bol riadený tak, aby sa zamedzilo akémukolvek predčasnému tuhnutiu taveniny ei doska 14 bola chladená kvôli začatiu tuhnutiu na povrchu 13. Ohrievací prostriedok 20 a liaca forma 11 boli odd’alované navzájom maximálnou rýchlosťou 25 cm/h, takže nakoniec bol vytiahnutý monokryštál majúci rozsah od obmedzovacieho kanálu 16 až k vtokom 18. Týmto spôsobom bol vo výrobku vytvorený teplotný spád asi 40 C/cm.

Rýchlosť pohybu liacej formy 11 môže byt premenlivá a nižšia v období, kedy sa spracovávajú oblasti výrobku obsahujúce radiálne časti ako sú príruby 4 a 6 za účelom obmedzenia teplotného spádu v týchto oblastiach. Celková doba ťahania môže byť rádovo jedna hodina.

Keď sa ponechá výrobok ochladiť na teplotu okolia, môže byť spodná príruba 6 spriadacieho prsteňa 1 odrezaná od materiálu, ktorý sa spája s obmedzovacím kanálom 16.

Odliaty monokryštál vyrobený spôsobom popísaným vyššie je znázornený na obr. 4 vo zväčšení asi 250:1, ako je možné overiť mierkou znázornenou na obr. 4. Obr. 4 ukazuje dendritickú štruktúru a vložené biele oblasti predstavujúce eutektické škvrny gama a gama-prim fáz vylúčené medzi dendritickými segregáciami Prvým rozpúšťacím tepelným spracovaním pri na 1 300 ’C na bodu troch hodín a potom jeho pri ochladzovaní, ohriatí výrpbku až ochladením na teplotu okolia sa tieto segregácie rozpustia na vytvorenie viac homogénnej ktorý znázorňuje tú istú zväčšení ako na obr. 4 štruktúry, ako je vidno oblasť monokryštálu pri po takomto rozpúšťačom spracovaní. Taktiež sú odstránené vonkajšie pnutia

Najdôležitejšie je, že pri nasledovnom tepelnom spracovaní rozpustené gama-prim zrazeniny.

z obr. 5, rovnakom tepelnom a póry. sú

Výrobok sa opäť ohreje až na 1 100 ”C a udržiava na tejto teplote 4 hodiny pred ochladením na teplotu okolia. Ako je zrejmé

z obr. 6, toto spracovanie vedie k jemne rozptýlenej gama-prim zrazeniny, avšak v množstve, ktoré ešte nie je optimálne. Množstvo gama-prim zrazenín rovné asi 70 % môže byt dosiahnuté nasledujúcim ohriatím výrobku až na 80 ’C na dobu 24 hodín pred ochladením na teplotu okolia. Toto dodatočné tepelné spracovanie prinesie plný účinok gama-prim zrazenín rovnomerne rozdelených v kryštále, ako je vidno na obr. 7. Je treba uviesť, že na obr. 6 a 7 je zväčšenie asi 50 000:1, to znamená, 200 krát väčšie ako na obr. 4 a 5. Gama-prim zrazeniny v gama matrici sú tu jasne viditelné. Zrazeniny majú velkosť asi 400 m v priemere a teda poskytujú velmi jemnú nosnú štruktúru proti migrácii porúch v kryštále, ktorá by mala za následok javy tečenia.

Otvory 9, ktoré majú malý priemer, pri zvlákňovaní čadiča pod 0,7 mm, môžu byť vyrobené pomocou YAG laseru v perkúz'nom alebo rezacom móde, alebo so zväzkami elektrónov. Toto spracovanie sa v každom prípade vykonáva až po rozpúšťačom tepelnom spracovaní, ako je akékolvek strojové obrábanie, aby bolo minimalizované nebezpečenstvo miestnej parazitickej kryštalizácie. Jednako však výroba otvorov 9 i iné obrábacie operácie by mohli byť prednostne vykonávané pred rekuperačnými tepelnými operáciami, pre gama-prim fázu sa vykonávajú tak, aby vznikla výhoda z neprítomnosti vytvrdenia gama-prim fázy, a tak na vylúčenie akýchkoľvek nepriaznivých účinkov na výrobok, ktorý bol nakoniec tepelne spracovaný.

Tabulka 2 ukazuje množstvo charakteristík spriadacieho prsteňa alebo skôr materiálu spriadacieho prsteňa v porovnaní s polykryštalickou zliatinou (známou v priemysle ako SG30 a popísanú v patentovom spise FR-A-2 536 385) všeobecne používanú pre spriadacie prstene vo výrobe sklenenej vlny a so spriadacím prsteňom zo zliatiny spevnenej rozptýlením oxidu známej ako MA 758. Ďalšie podrobnosti sú uvedené v časopise Advanced Materials and Processes 10/90, zv. 138, č. 4, str. 43 - 50.

Ako ukazuje tabulka 2, oxidácia plynom predstavuje problém príkladu podlá vynálezu spočívajúci v tom, že horúce rozdelovacie plyny by mohli spôsobovať oxidáciu povrchu mimo prečnievajúceho krúžka 10. Na zamedzenie toho môže byt nanesený povlak na tieto a prípadne i iné povrchy. Takýto povlak je bežný v priemysle tryskových motorov na ochranu lopatiek turbín proti oxidácii horúcimi plynmi a môže byť nanesený zvyčajnými spôsobmi. Preto tu nie sú uvádzané žiadne ďalšie podrobnosti.

Tabuľka 2

Vlastnosti Teplota Bežné (SG30) ODS* ) (MA 758) Príklad vynálezu Predĺženie 1000 ’C 30 120 180 s následkom 1050 C 25 95 155 prasklín od 1100 ’C - 0 80 130 tečenia 1200 ’C 0 60 100 po 1000 h (MPa) 1300 ’C 0 35 60 Ťažnosť 1050 ’C 6.5 10 19 (%) 1200 ’C — 9 17 Modul okolie 200 200 [001]130 pružnosti (GPa) 1000 ’C 130 130 [1111300 Odolnosť voči korózii - pre sklo 1100 ’C vyhovuj e vyhovuje vyhovuje - pre čadič 1250 ’C — vyhovuj e vyhovuje Oxidácia plynom 1250 “C vyhovuje problém Povlak žiadny žiadny odporučený

φ \ z • zliatina spevnená rozptýlením oxidu

Ťažnosť je veľmi významná, lebo zamedzuje vzniku pnutí napríklad spôsobených rozdielmi teplôt za prevádzky. Ako je jasné z tabuľky 2, príklad podľa vynálezu je ďaleko nadradený, pokiaľ ide o ťažnosť pri vysokých teplotách i vzhľadom k zliatinám spevneným rozptýlením oxidu. T,o je veľmi významná výhoda, lebo vysoká ťažnosť obmedzuje maximálne hodnoty pnutia vo vrcholoch pnutia v materiáli oveľa rovnomernejším rozdelením pnutí, a teda zamedzuje miestnym vrcholom pnutia, ktoré by mohli spôsobiť miestnu poruchu.

- 22 Najvýznamnejší parameter na určenie životnosti spriadacieho prsteňa je pretiahnutie majúce za následok prasknutie od tečenia po 1 000 hodín pri vysokých teplotách. Tento parameter je tiež uvedený ako príklad na obr. 3 pre bežnú zliatinu (krivka I), pre typickú zliatinu spevnenú rozptýlením oxidu (krivka II) a pre príklad podía vynálezu predstavovaný krivkou III na obr. 3. Ako je zrejmé z obr. 3, odolnosť voči tečeniu spriadacieho prsteňa podía vynálezu pri mierne vysokých teplotách 1 000 ’C a 1 100 ’C je podstatne vyššia ako pri zliatine spevnenej rozptýlením oxidu, ktorá i pri nižších teplotách môže mať nižšiu odolnosť voči tečeniu ako bežná zliatina. Pri teplotách nad 1 100 °C zliatina podía vynálezu i zliatina spevnená rozptýlením oxidu majú obidve zníženú odolnosť voči tečeniu, ale zliatina podía vynálezu môže mať až dvojnásobné pretiahnutie zliatiny spevnenej rozptýlením oxidu ako nastane prasknutie po 1 000 hodinách prevádzky (čo je viac ako mesiac nepretržitej prevádzky, a teda rozumná životnosť pre takýto spriadací prsteň).

Schopnosť odolávať vysokému pretiahnutiu pri vysokej teplote pred prasknutím od tečenia počas 1 000 hodín na jednej strane a vysoká ťažnosť vedúca k rovnomernejšiemu rozdeleniu pnutia v materiáli a vylúčenie vrcholov pnutia na druhej strane spôsobujú, že spriadací prsteň podía vynálezu je najvhodnejší pre prevádzku pri vysokých teplotách, aké sa prednostne požadujú pri zvlákňovaní nerastnej vlny, napríklad z čadiča, vnútorným odstreďovaním. Spriadací prsteň podía vynálezu má taktiež vysokú odolnosť voči agresívnejšiemu čadičovému materiálu. Potenciálne vyššej pravdepodobnosti oxidácie plynom je možné íahko predísť zodpovedajúcim povlakom, aký sa používa zvyčajne pre lopatky turbín. Výroba spriadacieho prsteňa podía vynálezu procesom liatia znižuje výrobné náklady a umožňuje použitie základného zariadenia a znalostí zhromaždených v priemysle výroby spriadacích prsteňov. To nie je prípad so zliatinami spevnenými rozptýlením oxidu, ktoré tiež majú uspokojivú odolnosť voči korózii, ale musia byť vyrábané zvláštnymi výrobnými spôsobmi inými ako liatie, napríklad valcovaním krúžkov.

?1/

NÁROKY

1. Kovová súčasť na výrobu vlny alebo iných výrobkov z nerastného materiálu, pričom výroba zahrňuje roztavenie materiálu a jeho uvedenie do styku so zmienenou kovovou súčasťou, pričom táto kovová súčasť pozostáva alebo aspoň obsahuje, kéď je v styku s roztaveným materiálom, jediný liaty kus z kovovej zliatiny, vyznačujúca sa tým, že jediný liaty kus je vo forme monokryštálu.

2. Kovová súčasť podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že smer rastu monokryštálu je aspoň v podstate rovnobežný s osou (3) súmernosti kovovej súčasti (1).
3. Kovová súčasť podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že smer rastu jediného monokryštálu je zhodný s orientáciou (001) monokryštálu.
4. Kovová súčasť podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, ktorá má tvar spriadacieho prsteňa (1) na výrobu nerastnej vlny odstreďovaním roztaveného nerastného materiálu, vyznačujúca sa tým, že spriadací prsteň (1) obsahuje radiálnu vonkajšiu obvodovú stenu (5) majúcu množstvo otvorov (9) malého priemeru pre prenikanie roztaveného nerastného materiálu na vonkajšiu stranu steny (5) a je uspôsobený na otáčanie vysokou rýchlosťou okolo osi (3) súmernosti spriadacieho prsteňa (1), pričom zliatina kovu je superzliatina prednostne na báze niklu alebo kobaltu.
5. Kovová súčasť podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúca sa tým, že zliatina monokryštálu je superzliatina vytvrdená karbidom, majúca tieto zložky v hmotnostných percentách:

Cr co

Mo

20 - 35 % 0 - 20 % najviac stopa w

Ti

Ta

Re, Y, La a iné vzácne C

Si

Mn

Fe

Ni

O - 12 % najviac stopa o - 5 % zeminy 2 %

0,1 - 3 %

0 - 3 %

0 - 2 %

0 - 10 % zvyšok do 100 %

6. Kovová súčasť podlá ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4,

vyznačujúca sa tým, že zliatina monokryštálu je superzliatina vytvrdená percentách: karbidom, majúca tieto zložky v hmotnostných Cr 20 - 40 % Ni 0 - 15 % Mo najviac stopa W 0 - 12 % Ti najviac stopa Ta 0 - 5 % Re, Y, La a iné vzácne zeminy 2 % C 0,1 - 1 % Fe 0-10 %

Co zvyšok do 100 %

7. Kovová súčasť podlá nároku 5, vyznačujúca sa tým, že superzliatina monokryštálu má tieto zložky v hmotnostných percentách:

Cr 29 %

w 7,4 % C 0,7 % si 1,2 % Mn 0,9 % Fe 7,5 % Ni zvyšok

?(/Μ

8. Kovová súčasť podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúca sa tým, že zliatina monokryštálu je gama-prim vytvrdená superzliatina, majúca tieto zložky v hmotnostných percentách:

Cr 5 - 20 %, prednostne až do 10 % Co 4,5 - 15 % Mo 0 - 20 % W 0 - 10 % A1 3 - 6 % Ti 0-3,5% Ta 0 - 15 % Re 0 - 3 % V 0 - 1 % Hf 0 - 1,4 % C 0 - 0,07 % Ni zvyšok do 100 % 9. Kovová súčasť podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že superzliatina monokryštálu má tieto zložky v hmotnostných percentách: Cr 6 - 10 % Co 4,5 - 7 %' Mo 1 - 3 % W 4 - 10 % Al 5 - 6 % Ti 1 3 % Ta 2 - 10 % Re 0 - 2 % Ni zvyšok do 100 %

10. Kovová súčasť podľa nároku 9, vyznačujúca sa tým, že superzliatina monokryštálu má tieto zložky v hmotnostných percentách:

Cr 8 % Co 5,5 % Mo 2,25 % W 5 % A1 6 % Ti 2 % Ta 3,5 % Ni zvyšok do 100
11. Kovová súčasť podľa nároku 9, vyznačujúca sa tým, že superzliatina monokrystálu má tieto zložky v hmotnostných percentách:

Cr 7,8 % Co 6,5 % Mo 2 % W 5,7 % Al 5,2 % Ti 1,1 % Ta 7,9 % Ni zvyšok do 100
12. Kovová súčasť podľa nároku 9, vyznačujúca sa tým, že