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KR100558799B1 - 정밀 인베스트먼트 주조에 사용하기 위한 코어 - Google Patents

정밀 인베스트먼트 주조에 사용하기 위한 코어 Download PDF

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KR100558799B1
KR100558799B1 KR1020020064107A KR20020064107A KR100558799B1 KR 100558799 B1 KR100558799 B1 KR 100558799B1 KR 1020020064107 A KR1020020064107 A KR 1020020064107A KR 20020064107 A KR20020064107 A KR 20020064107A KR 100558799 B1 KR100558799 B1 KR 100558799B1
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South Korea
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refractory metal
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refractory
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샤딜립엠.
빌스제임스탐슨
마신존조셉주니어
머레이스티븐더글라스
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유나이티드 테크놀로지스 코포레이션
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Abstract

인베스트먼트 주조를 위한 개선된 코어를 제조하는 개념이 설명된다. 코어는 내화성 금속 요소(200)와 세라믹 요소(120)를 포함하는 복합재료이다. 내화성 금속 요소는 코어의 기계적 특성을 향상시키기 위해 그리고/또는 다른 방법으로는 달성될 수 없었던 형상 및 형태를 갖는 코어를 제조하기 위해 제공된다. 일 실시예에서, 전체 코어는 내화성 금속 구성 요소로 제조될 수 있다. 코어는 인베스트먼트 주조 가스 터빈 초합금 구성 요소에 사용될 수 있다.
코어, 복합 재료, 인베스트먼트 주조, 초합금, 내화성 금속, 세라믹

Description

정밀 인베스트먼트 주조에 사용하기 위한 코어 {CORES FOR USE IN PRECISION INVESTMENT CASTING}
도1은 가스 터빈 엔진의 간략화된 분해도.
도2는 도1의 가스 터빈 엔진의 에어포일의 확대된 단면도.
도3은 본 발명에 따른 도2의 에어포일을 제조하기 위해 냉각 통로를 형성하는 세라믹 코어의 도면.
도4는 도3의 4-4 방향에서 취한 세라믹 코어의 단면도.
도5는 본 발명의 실시예를 도시하는, 4-4 방향에서 취한 세라믹 코어의 단면도.
도6은 기계적 부착 구조를 도시하는 도면.
도7은 회선 형태의 냉각 통로를 형성하기 위한 내화성 금속 코어 상세도를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
120: 세라믹 요소
200: 내화성 금속 요소
232: 코어
234: 쉘
본 발명은 인베스트먼트 주조 코어(investment casting core)에 관한 것이다. 특히 적어도 부분적으로 내화성 금속으로 형성된 인베스트먼트 주조 코어에 관한 것이다.
인베스트먼트 주조는 복잡한 형상을 갖는 금속 구성 요소, 특히 중공 구성 요소를 형성하는데 통상적으로 사용되는 기술이며, 초합금 가스 터빈 엔진 구성 요소의 제조에 사용된다. 본 발명은 초합금 주물을 생성하는 것에 대해 설명될 것이나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.
가스 터빈 엔진은 항공기 추진, 전력 생성, 선박 추진에 널리 사용된다. 모든 가스 터빈 엔진 적용예에서, 효율이 주요한 목표이다.
현재의 작동 온도가 터빈 섹션에서 사용된 초합금 재료가 제한된 기계적 특성을 갖도록 하는 수준에 있더라도 개선된 가스 터빈 엔진 효율은 높은 온도에서 작동함으로써 얻어질 수 있다. 결과적으로, 가스 터빈 엔진의 가장 고온 부분에, 통상 터빈 섹션에 있는 구성 요소로 공기 냉각을 제공하는 것이 통례이다. 엔진의 압축기 섹션으로부터 냉각되는 터빈 구성 요소의 통로를 통해 비교적 찬 공기를 유동시킴으로써 냉각이 이루어진다. 냉각은 엔진 효율에서 관련된 비용에 따르므로, 이에 따라 주어진 양의 냉각 공기로부터 얻어지는 냉각 이익의 양을 최대화하는 향상된 비열 냉각을 제공하는데 있어 많은 요구가 있다는 것을 알 수 있다.
도1을 참조하면, 가스 터빈 엔진(10)은 압축기(12)와, 연소기(14)와, 터빈(16)을 포함한다. 공기(18)는 엔진(10)의 섹션(12, 14, 16)을 통해 축방향으로 유동한다. 이 분야에 잘 공지된 바와 같이, 압축기(12) 내에서 압축된 공기(18)는 연소기(14) 내에서 연소되는 연료와 혼합되고 터빈(16) 내에서 팽창됨으로써, 터빈(16)을 회전시키고 압축기(12)를 구동한다.
압축기(12)와 터빈(16) 모두는 회전 및 정지 에어포일(airfoil)(20, 22)을 각각 포함한다. 특히 터빈(16) 내에 배치된 에어포일은 광범위한 온도 및 압력에서 반복적으로 열 순환된다. 에어포일의 열 손상을 피하기 위해, 에어포일(20) 각각은 내부 냉각 장치를 포함한다.
도2를 참조하면, 에어포일(20)은 선단 에지(leading edge)(26)와, 루트 단부(30)에서 팁(tip)(32)까지 연장하는 후단 에지(trailing edge)(28)와, 플랫폼(platform)(34)을 포함한다. 선단 에지 냉각 통로(40)는 플랫폼(34) 내에 형성된 선단 에지 입구(46)와 반경 방향으로 연장하는 연결 채널(42 내지 44)을 갖는 에어포일(20)의 선단 에지(26) 내에 형성되고 채널(channel)(42)과 유체 연통한다. 채널(44)을 선단 에지 배기 통로(52)로부터 분리하는 선단 에지 통로 벽(50) 내에 형성된 복수개의 선단 에지 교차 구멍(48)은 채널(44)로부터의 냉각 공기를 선단 에지 배기 통로(52) 내로 유동하게 한다. 후단 에지 냉각 통로(56)는 플랫폼(34) 내에 형성된 후단 에지 입구(62)와 반경 방향으로 연장하는 연결된 채널(58 내지 60)을 갖는 에어포일(20)의 후단 에지(28) 내에 형성되고 채널(58)과 유체 연통한다. 복수개의 제1 후단 에지 교차 구멍(66)이 제1 후단 에지 벽(68) 내에 형성되고 복수개의 제2 후단 에지 교차 구멍(72)이 제2 후단 에지 벽(74) 내에 형성되어 채널(58)로부터의 냉각 공기를 중간 통로(78)를 통해 복수개의 후단 에지 슬롯(trailing edge slot)(80)으로 유동하게 한다.
도3 내지 도4에 도시된 바와 같이, 세라믹 코어(ceramic core)(120)는 에어포일(20) 제조 공정에 사용되고 내부에 중공 공동을 형성한다. 세라믹 코어 선단 에지(126)와 세라믹 코어 후단 에지(128)는 에어포일(20) 내의 선단 에지(26)와 후단 에지(28)에 각각 대응한다. 세라믹 코어 루트(ceramic core root)(130)와 팁(132)은 에어포일 루트(30)와 팁(32)에 각각 대응한다. 채널(142 내지 144, 158 내지 160)을 갖는 세라믹 코어 통로(140, 156)와 입구(146, 162)의 각각은 에어포일의 채널(42 내지 44, 58 내지 60)을 갖는 통로(40, 56)와 입구(46, 62)의 각각에 대응한다. 에어 포일의 통로(52, 78)는 세라믹 코어 내의 채널(152, 178)에 대응한다. 코어(120) 내의 복수개의 핑거(finger)(148, 166, 172)는 에어포일(20) 내의 복수개의 교차 구멍(48, 66, 72)에 각각 대응한다. 코어 팁(190)은 팁(132)에서 코어(120)를 안정화시키기 위해 핑거(182 내지 185)에 의해 코어 통로(140, 156)에 부착된다. 외부 세라믹 손잡이(194)는 취급의 목적을 위해 코어 후단 에지(128)에 부착된다. 코어 연장부(196)는 루트에서 에어포일(20)로 냉각 통로를 형성한다. 중심선(197 내지 199)은 핑거(148, 166, 172)의 열(row) 각각을 통해 반경 방향으로 각각 연장한다.
터빈 블레이드(turbine blade) 및 베인(vane)이 냉각될 중요한 구성 요소 중의 몇몇이더라도, 연소 챔버(chamber) 및 블레이드 외부 공기 시일(seal)과 같은 다른 구성 요소 또한 냉각을 필요로 하며, 본 발명은 모든 냉각된 터빈 본체와 실제 모든 복잡한 주조 물품에 적용될 수 있다.
도3 및 도4에 도시된 바와 같은 현재의 코어는 세라믹 재료로 제조되지만 이러한 세라믹 코어는 부서지기 쉬우며, 특히 향상된 코어는 향상된 본체 내에 작고 복잡한 냉각 통로를 제조하는데 사용된다. 현재의 세라믹 코어는 제조 중에 그리고 주조 중에 휘어지고 파괴되기 쉽다. 몇몇 향상된 실험용 블레이드 설계에서 10 ％보다 작은 주조 수율이 달성되는데, 이는 주로 코어 파괴때문이다.
종래의 세라믹 코어는 세라믹 슬러리(slury)와 성형 다이를 사용하는 성형 공정에 의해 생성되며, 사출 성형과 이송 성형 기술 모두가 사용될 수 있다. 패턴 재료는 가장 통상적으로 왁스이나, 요소와 같은 유기 성분, 저융점 금속, 플라스틱이 또한 사용될 수 있다. 쉘 주형은 알루미나(alumina), 실리카 지르코니아(silica zirconia) 및 알루미나 실리케이트(alumina silicate)일 수 있는 세라믹 입자들을 함께 결합시키도록 콜로이드성 실리카 결합제를 사용하여 형성된다.
세라믹 코어를 사용하여 터빈 블레이드를 생산하는 인베스트먼트 주조 공정이 여기서 간략히 설명될 것이다. 내부 냉각 통로를 위해 요구되는 형상을 갖는 세라믹 코어는 금속 다이 내에 위치되는데, 다이의 벽은 코어를 둘러싸지만, 일반적으로 코어에서 멀리 이격된다. 다이는 왁스와 같은 일회용 패턴 재료로 채워진다. 다이는 왁스 패턴 내에 삽입된 세라믹 코어를 남기고 제거된다. 패턴을 세라믹 슬러리 내에 담금으로써 외부 쉘 주형이 왁스 패턴 주위에 형성된 다음, 크고 건조한 세라믹 입자를 슬러리에 뿌려준다. 이 공정은 스턱코잉(stuccoing)이라 한다. 그 다음, 코어를 포함하는 스턱코잉된 왁스 패턴은 건조되고, 스턱코잉 공정은 요구되는 쉘 주형 벽 두께를 제공하도록 반복된다. 이때, 왁스 재료를 제거하고 세라믹 재료를 강화시키도록 주형은 완전히 건조되고 상승된 온도로 가열된다.
결과물은 조합되어 주형 공동을 형성하는 세라믹 코어를 포함하는 세라믹 주형이다. 코어의 외부는 주물 내에 형성될 통로를 형성하고 쉘 주형의 내부는 제조될 초합금 주물의 외부 치수를 한정한다는 것을 이해할 것이다. 코어 및 쉘은, 주조 공정에는 필수적이나 완성된 주물 구성 요소의 일부가 아닌, 탕구 및 수직관과 같은 주물 일부를 형성할 수 있다.
왁스를 제거한 후, 용융된 초합금 재료는 쉘 주형과 코어 조립체에 의해 형성된 공동 내에 부어지고 고화된다. 그 다음, 주형과 코어는 기계적 수단 및 화학적 수단의 조합에 의해 초합금 주물로부터 제거된다.
미리 공지된 바와 같이, 코어가 부서지기 쉽고 약 0.012 내지 0.015 인치(0.30 내지 0.38 mm)보다 작은 치수를 갖는 코어가 만족할 만한 주조 수율로 생성될 수 없기 때문에, 현재 사용되는 세라믹 코어는 주물 설계를 제한한다.
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 기계적 특성을 갖는 인베스트먼트 주물을 위한 코어를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 현재의 세라믹 코어보다 얇은 두께로 제조될 수 있는 코어를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주조 공정 중에 열 충격에 견딜 수 있는 코어를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 세라믹 코어로는 달성될 수 없는 형상 및 특성을 갖 는 코어를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 값비싼 공구 및 공정을 필요로 하지 않고 복잡한 설계 변경을 신속히 실행할 수 있는 코어를 제공하는 것이다.
전술된 목적을 달성하고, 다른 장점을 제공하기 위해, 내화성 금속 요소를 포함하는 본 발명에 따른 코어가 설명된다.
내화성 금속은 몰리브덴, 탄탈륨, 니오븀, 텅스텐 및 이들의 합금을 포함한다. 본 발명의 목적을 위해, "내화성 금속" 이란 용어는 전술된 내화성 금속을 기반으로 하는 금속간 화합물을 포함한다는 것이 또한 이해될 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 이들 내화성 금속의 와이어(wire)가 세라믹 코어 내에 삽입되어, 개선된 기계적 특성을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 세라믹 코어는 요구되는 코어 형상의 적어도 일부에 따르도록 미리 절단 및 성형된 내화성 금속의 시트 주위에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 내화성 와이어 또는 시트 금속 요소는 코어의 일부를 형성할 수 있고 주조 공정 중에 용융된 금속에 노출될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 내화성 금속 코어 구성 요소는 주조 중에 내화성 성분이 용융된 금속과 반응하는 것을 방지하기 위해 하나 이상의 층의 보호 재료로 코팅될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 인베스트먼트 주조 코어는 다중 세라믹과 내화성 금속 구성 요소로 제조될 수 있다.
본 발명은 이하의 상세한 설명과 이하의 첨부 도면을 참조하여 이해될 수 있 다.
이미 공지된 바와 같이, 종래의 세라믹 코어는 이들이 주물 설계에 치수 제한을 부과하기 때문에 진보된 복잡한 초합금 물품의 설계에 있어 통상 제한 요소이다. 도5는 본 발명의 다양한 실시예를 도시한다. 도5는 도4에서와 같은 단면도로서 다양한 예시적인 내화성 금속 요소를 도시한다.
이제 본 발명의 실시예를 도시하는 도5를 참조하면, 하나 이상의 내화성 금속 와이어(200)가 세라믹 코어 내에 삽입되어 균열과 휨에 대한 저항과 강도를 제공한다. 원형 단면이 도시되더라도, 다른 와이어 단면이 사용될 수 있다.
또한, 와이어(202)는 코어(120)의 표면 세라믹에 인접하여 위치될 수 있고 코어 표면 윤곽을 제공할 수 있다.
또한, 내화성 금속 시트 요소가 사용될 수 있다. 내화성 금속 시트 요소(204)는 코어 요소의 표면에 위치될 수 있거나, 또는 성형된 내화성 시트 요소(206)는 코어 요소의 모서리 및 반경을 형성하도록 성형될 수 있고, 유사하게 내화성 금속 요소(208)는 세라믹 코어 요소의 2개의 모서리 및 3개의 측면을 형성할 수 있다. 내화성 시트 금속 요소(210)는 일 표면에서 다른 표면으로 연장하여 코어 요소 내에 대부분 위치될 수 있다. 또는 내화성 코어 요소(212)는 코어 요소 내에 전체적으로 위치될 수 있다.
코어(120)의 임의의 하나 이상의 코어 요소 또는 후단 에지(128)는 내화성 금속 시트로부터 전체적으로 형성되어, 세라믹으로 생산될 수 있는 것보다 유용한 특성을 갖는 더 얇은 코어 요소를 제공한다.
또한, 코어 요소 또는 전체 코어는 저항 용접, TIG 용접, 브레이징(brazing) 및 확산 접합을 포함하는 다양한 방법을 사용하여 결합된 내화성 금속의 다중 형상의 시트(216)로부터 생산될 수 있다.
전술된 실시예는 예시적인 것이다. 코어 설계자는 특정 코어 설계의 관점에서 이들을 적절히 이용하여 코어 설계에 임의의 하나 이상의 이들 실시예를 사용할 수 있다.
도6은 얇은 내화성 시트 금속 후단 에지 코어 구성 요소가 전체 인베스트먼트 주물 코어의 일부를 형성하는데 어떻게 사용될 수 있는지를 도시한다. 얇은 내화성 금속 요소(220)는 내화성 금속 구성 요소에 돌출된 구역(224) 또는 만입된 포켓(226)을 제공하여, 세라믹 요소와 내화성 금속 요소 사이에 기계적 잠금을 제공하도록 돌출 요소 주위에 그리고/또는 포켓 내로 세라믹을 주입하여 세라믹 부분(222)에 부착될 수 있다.
도7은 내화성 금속 코어 요소(230)가 에어포일의 벽 내에 작은 직경의 냉각 구멍을 형성하는데 어떻게 사용될 수 있는지를 도시한다. 도7에서, 내화성 요소(230)는 코어(232)와 쉘(234) 사이에서 연장한다. 내화성 요소(230)는 터빈 구성 요소의 벽 내에 회선 형태의 냉각 통로를 형성할 것이며, 이 냉각 통로는 종래의 코어 기술을 사용하는 주조에 의해서는 형성될 수 없다.
Mo, Nb, Ta 및 W의 내화성 합금은 레이저 절단, 전단, 피어싱 및 포토 에칭과 같은 공정을 사용하여 코어를 형성하도록 필요한 만큼 절단될 수 있는 시트 및 와이어와 같은 표준 형상으로 상업적으로 입수 가능하다. 절단된 형상은 굽힘과 꼬임에 의해 변형될 수 있다. 표준 형상은 난류 공기 유동을 유도하는 통로를 생성하도록 주름지거나 또는 오목해질 수 있다. 통로 내에 지주 또는 회전 베인을 생성하기 위해 시트 내에 구멍이 천공될 수 있다.
내화성 금속은 상승된 온도에서 통상 산화되기 쉽고 또한 용융된 초합금에서 다소 용해될 수 있다. 따라서, 내화성 금속 코어는 산화와 용융된 금속에 의한 부식을 방지하도록 보호 코팅을 필요로 한다. 내화성 금속 코어 요소는 보호를 위해 하나 이상의 얇은 연속 점착성 세라믹층으로 코팅될 수 있다. 적절한 세라믹은 실리카, 알루미나, 지르코니아(zirconia), 크로미아(chromia), 멀라이트(mullite) 및 하프니아(hafnia)를 포함한다. 바람직하게는, 내화성 금속과 세라믹의 열 팽창 계수(C.T.E.)는 비슷하다. 세라믹층은 CVD, PVD, 전기 이동 및 졸 겔(sol gel)기술에 의해 인가될 수 있다.
상이한 세라믹의 다중층이 사용될 수 있다. 개별 층은 통상 0.1 내지 1 밀리 두께이다.
Pt, 다른 귀금속, Cr 및 Al의 금속층은 용융된 금속 부식으로부터 보호하기 위한 세라믹 코팅과 조합하여 산화 방지를 위해 내화성 금속 요소에 인가될 수 있다.
Mo 합금 및 MoSi2와 같은 금속간 화합물과 내화성 금속 합금은 각각 보호 SiO2 층을 형성하는 것이 또한 바람직하다. 이러한 재료는 알루미나와 같은 비-반응성 산화물의 우수한 점착성을 허용하도록 예상된다. 산화물이지만, 실리카는 니켈 기반의 합금이 존재할 때 매우 반응성이 있어서 다른 비-반응성 산화물의 얇은 층으로 코팅되어야 한다. 그러나, 게다가 실리카의 용이한 확산은 멀라이트를 형성하는 알루미나와 같은 다른 산화물과 결합한다.
본 발명의 목적을 위해, 고용체 강화제, 침전 강화제 및 분산 강화제를 함유하는 금속은 합금으로서 분류된다.
Mo의 합금은 TZM(0.5 ％ Ti, 0.08 ％ Zr, 0.04 ％ C, 나머지 Mo)을 포함하고, W의 란탄화된 몰리브덴 합금(lanthanated Molybdenum Alloy)은 W-38 ％ Re를 포함한다.
이미 공지된 합금은 예로써 사용된 것이고 제한하려는 의도는 아니다.
주조 공정이 완료된 후 쉘과 코어는 제거된다. 쉘은 외부에 있고 주물로부터 세라믹을 파쇄하도록 기계적인 수단에 의해 제거될 수 있으며, 필요한 경우 부식성 용액에 담그는 것을 통상 포함하는 화학적 수단에 의해 제거될 수 있다.
종래 기술에서, 세라믹 코어는 고압솥 내에서 상승된 온도와 압력 조건에서 부식성 용액을 사용하여 통상 제거된다.
본 발명의 코어가 부분적으로 세라믹인 범위까지는, 동일한 부식성 용액 코어 제거 기술이 사용될 수 있다.
본 발명의 코어의 내화성 금속 부분은 산 처리에 의해 초합금 주물로부터 제거될 수 있다. 예컨대, 니켈 초합금으로부터 Mo 코어를 제거하기 위해, 60 내지 100 ℃의 온도에서 40 ％ HNO3, 30 ％ H2SO4, 나머지 H2O를 사용한다.
비교적 큰 단면 치수의 내화성 금속 코어에 대해, 열산화는 휘발성 산화물을 형성하는 Mo를 제거하는데 사용될 수 있다. 작은 단면의 Mo 코어에서, 열산화가 비효율적임을 알 수 있다.
공지된 바와 같이, 금속 기반의 금속간 화합물과 함께 금속 Mo, Nb, W 및 Ta와 이들의 합금 기반의 코어가 선호된다.
상기 구성에 따라, 본 발명의 코어는 내화성 금속을 사용하여 종래의 세라믹 코어 보다 얇은 두께로 제조될 수 있고, 산화와 용융된 금속에 의한 부식을 방지하도록 보호 코팅되어 주조 공정 중에 열 충격에 더 잘 견딜 수 있다. 또한, 종래의 세라믹 코어로는 제조할 수 없는 복잡하고 다양한 형상을 갖는 코어를 제공할 수 있다.

Claims (35)

  1. 인베스트먼트 주물 내에 내부 통로를 형성하도록 인베스트먼트 주조 공정에 사용하기 위한 복합재료 코어이며,
    적어도 하나의 세라믹 요소(120)와,
    상기 적어도 하나의 세라믹 요소에 부착된 적어도 하나의 내화성 금속 요소(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 코어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 요소(120)는 산화물 세라믹인 것을 특징으로 하는 복합재료 코어.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 내화성 금속 요소는 적어도 하나의 와이어(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 코어.
  5. 제1항에 있어서, 상기 내화성 금속 요소는 적어도 하나의 시트(204)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재료 코어.
  6. 제1항에 있어서, 상기 내화성 금속 요소는 세라믹 요소(120) 내에 삽입된 것을 특징으로 하는 복합재료 코어.
  7. 제1항에 있어서, 상기 내화성 금속 요소는 세라믹 요소(120)의 표면에 부착된 것을 특징으로 하는 복합재료 코어.
  8. 제7항에 있어서, 상기 부착은 기계적 부착인 것을 특징으로 하는 복합재료 코어.
  9. 제7항에 있어서, 상기 부착은 화학적 결합인 것을 특징으로 하는 복합재료 코어.
  10. 내부 통로를 갖는 인베스트먼트 주물을 형성하는데 유용한 주형-코어 조립체이며,
    복합재료 코어 조립체를 포함하며,
    복합재료 코어 조립체는
    적어도 하나의 세라믹 요소(120)와,
    상기 적어도 하나의 세라믹 요소 중 적어도 하나의 표면에 부착된 적어도 하나의 내화성 금속 요소(200)와,
    상기 코어를 둘러싸고 공동을 형성하도록 코어로부터 멀리 이격된 세라믹 쉘 주형과,
    상기 공동을 용융된 금속으로 충전하기 위한 상기 쉘 주형 내의 수단을 포함하고,
    부착된 세라믹 및 내화성 금속 요소의 외부 윤곽은 요구되는 소정의 내부 통로의 윤곽에 대응하는 것을 특징으로 하는 주형-코어 조립체.
  11. 초합금 본체 내에 있는 복합재료 코어를 포함하는 주조용 초합금 본체를 포함하는 주조 물품이며,
    상기 복합재료 코어는
    a) 적어도 하나의 세라믹 요소와,
    b) 상기 세라믹 요소 중 적어도 하나의 표면에 부착된 적어도 하나의 내화성 금속 요소를 포함하고,
    부착된 요소들의 외부 윤곽은 게이팅 및 공급 요소와 함께 요구되는 소정의 내부 통로의 윤곽에 대응하는 것을 특징으로 하는 주조 물품.
  12. 초합금의 인베스트먼트 주물에 사용하기 위한 복합재료 코어이며,
    적어도 하나의 세라믹 요소(120)와,
    적어도 하나의 내화성 금속 요소(200)를 포함하며,
    상기 코어는 0.015 인치(0.38 mm)보다 작은 두께 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 복합재료 코어.
  13. 0.012 인치(0.30 mm)보다 작은 두께 치수의 내부 통로를 갖고, 물품은 하나 이상의 내화성 금속 요소를 갖는 코어를 사용하여 생산되는 것을 특징으로 하는 주조용 초합금 물품.
  14. 코어의 후단 에지(128)를 형성하고 테이퍼진 단면을 구비한 내화성 금속 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 초합금 인베스트먼트 주물을 생산하기 위한 코어.
  15. 코어(232)와 쉘(234)에 부착된 적어도 하나의 내화성 금속 요소(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초합금 인베스트먼트 주물을 형성하는데 사용하기 위한 코어 및 쉘 조립체.
  16. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 내화성 금속 요소가 적어도 하나의 내산화 코팅으로 피복되는 복합재료 코어.
  17. 인베스트먼트 주조에서 내부 통로를 생산하기 위해 인베스트먼트 주조 공정에 사용하고,
    하나 이상의 내화성 금속 요소로 이루어진 코어.
  18. 제13항에 있어서, 상기 물품은 적어도 하나의 내화성 금속 요소를 갖는 코어를 사용하여 생산되는 초합금 물품.
  19. 제18항에 있어서, 물품을 생산하는 데 사용되는 코어가 적어도 하나의 세라믹 요소를 더 포함하는 초합금 물품.
  20. 제18항에 있어서, 물품을 생산하는 데 사용되는 코어가 내화성 금속만으로 이루어지는 초합금 물품.
  21. 제18항에 있어서, 물품을 생산하는 데 사용되는 코어가 복수의 내화성 금속 요소를 포함하는 초합금 물품.
  22. 제21항에 있어서, 복수의 내화성 금속 요소 중 적어도 일부가 저항 용접, TIG 용접, 브레이징 및 확산 접합 중 하나를 사용하여 서로 결합되는 초합금 물품.
  23. 제18항에 있어서, 물품을 생산하는 데 사용되는 코어가 복수의 세라믹 요소를 포함하는 초합금 물품.
  24. 제18항에 있어서, 물품을 생산하는 데 사용되는 코어가 하나 이상의 내화성 금속 요소 및 세라믹 요소를 포함하는 초합금 물품.
  25. 제18항에 있어서, 적어도 하나의 내화성 금속 요소가 몰리브덴 기반의 내화성 합금, 니오븀 기반의 내화성 합금, 탄탈륨 기반의 내화성 합금, 텅스텐 기반의 내화성 합금 및 이들을 조합한 것 중 하나로부터 형성되는 초합금 물품.
  26. 제18항에 있어서, 적어도 하나의 내화성 금속 요소가 내화성 합금 와이어로부터 형성되는 초합금 물품.
  27. 제18항에 있어서, 적어도 하나의 내화성 금속 요소가 내화성 합금 시트로부터 형성되는 초합금 물품.
  28. 제18항에 있어서, 내부 통로가 산 처리를 통해 적어도 하나의 내화성 금속 요소를 제거함으로써 형성되는 초합금 물품.
  29. 제18항에 있어서, 내부 통로가 열 산화를 통해 적어도 하나의 내화성 금속 요소를 제거함으로써 형성되는 초합금 물품.
  30. 내부통로를 구비하며,
    상기 내부 통로는 적어도 하나의 내화성 금속 요소를 제거함으로써 형성되는 초함금 물품.
  31. 제30항에 있어서, 상기 내부 통로의 단면 치수가 0.012인치(0.30 mm)보다 작은 초합금 물품.
  32. 제30항에 있어서, 적어도 하나의 내화성 금속 요소가 산 처리 및 열 산화 중 하나를 통해 제거되는 초합금 물품.
  33. 제30항에 있어서, 내부 통로가 적어도 하나의 내화성 금속 요소 및 적어도 하나의 세라믹 요소를 제거함으로써 형성되는 초합금 물품.
  34. 제30항에 있어서, 적어도 하나의 내화성 금속 요소가 몰리브덴 기반의 내화성 합금, 니오븀 기반의 내화성 합금, 탄탈륨 기반의 내화성 합금, 텅스텐 기반의 내화성 합금 및 이들을 조합한 것 중 하나로부터 형성되는 초합금 물품.
  35. 제30항에 있어서, 적어도 하나의 내화성 요소가 내화성 합금 시트로부터 형성되는 초합금 물품.
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