ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Освоение технологии литья деталей лопаток ГТД с монокристаллической структурой из "Технология литья жаропрочных сплавов " При выращивании монокристалла жаропрочного сплава необходимо создать определенные условия для роста только одного кристалла. Однако в производственных условиях выращивать идеальную монокристаллическую структуру весьма сложно. Поэтому под монокристаллической отливкой условно понимают изделие, выросшее из одного макрозерна, хотя в микроструктуре имеются фазовые включения, отличающиеся от матрицы как типом, так и параметром кристаллической решетки. [c.424] Таким образом, для выращивания лопаток с монокристалличе-ской структурой необходимо, во-первых, состав жаропрочного справа доработать и, во-вторых, усовершенствовать плавильно-заливочную установку для конкретного изделия ГТД с учетом его характеристики. [c.425] Однако проблемы литья лопаток с монокристаллической структурой зависели от результатов научных разработок и экспериментально-производственных испытаний. Эти проблемы решались на ОАО УМПО в 1970 - 1995 гг. с учеными ВИАМ, НИИДа, совместно с заводскими специалистами. [c.425] Следует отметить, что наиболее эффективным и гибким методом регулирования скорости теплоотвода при кристаллизации жидких расплавов являются водоохлаждаемые медные кристаллизаторы, которые впервые с 1944 г. начали осваиваться для непрерывной разливки литья стальных слитков в черной металлурпш. [c.425] Кудрин отмечает, что первые установки для непрерывной разливки спшьных слитков начали работать с 1953 г. на Ново-Тульском металлургическом заводе, позднее (в 1955 г.) на Нижегородском заводе Красное Сормово . Особенностью первой установки вертикального непрерывного действия является то, что предварительно, до начала разливки, в кристаллизатор вводят искусственное дно, так называемую затравку . Эскиз затравки показан на рис. 211. [c.425] Жидкий металл, соприкасаясь с холодной затравкой и кристаллизатором, начинает кристаллизоваться, слиток вместе с застывшим на нем металлом начинает медленно извлекатьк я из кристаллизатора вниз. [c.426] Конструкция кристаллизатора показана на рис. 212. Основной принцип действия затравки , применяемой в черной металлургии, был принят для выращивания монокристатл и ческой лопатки в литейных ( юрмах. [c.426] Гречина при отливке поршневых и уплотнительных колец для авиационных моторов целесообразно применять только литейные чугуны, выплавляемые из бурых железняков Тульского и Ба-кальского месторождений. [c.427] В качестве стартовой затравки для формирования монокри-сталлической структуры нами использован никельвольфрамовый сплав, состоящий из 65 - 70% Ni 30 - 35% W. Ее устанавливают в модельный блок строго по ориентации кристаллической плоскости отливки (001) (см. рис. 212). [c.427] Роль затравки при кристаллизации жидкого гетерогенного расплава заключается в том, что, во-первых, зарождение дендритных структур и расположение их параллельными рядами должно происходить вдоль плоскости (001) и, во-вторых, необходимо создать условия теплоотвода в стартовой зоне, обеспечивающей определенную скорость кристаллизации. Схема процесса затвердевания жаропрочного сплава лопатки с монокристаллической структурой показана на рис. 212. [c.427] Теплоноситель. Для регулирования скорости теплоотвода при кристаллизации отливки могут быть использованы огнеупорные материалы шамот, магнезит, хромомагнезит и графит. Однако наиболее гибким в управлении теплоотводным процессом являются жидкостные теплоносители, дающие более точное регулирование температуры. В табл. 108 приведены коэффициенты теплопроводности огнеупорных материалов и металлов при 600°С. Как видно из табл. 108, наиболее доступным и удобным теплоносителем является алюминиевый расплав, который имеет теплопроводность 34,6 Вт/(м с). [c.427] Коэффициент теплопроводности (а) различных материалов. [c.427] Коэффициент теплопроводности жидкого алюминиевого сплава по сравнению с магнезитом в 10 раз больше. Схема установки высокоскоростной направленной кристаллизации (ВНК) для получения лопаток с монокристаллической структурой показана на рис. 213. При этом интенсивность процесса теплообмена формы (Уф) должна соответствовать скорости кристаллизации отливки vq, т.е. скорость переохлаждения должна быть постоянной (At = onst). [c.428] При постоянной температуре теплоносителя (алюминиевого сплава) интенсивность процесса теплообмена регулируется скоростью опускания керамической формы (Уф) в жидкий сплав. [c.428] Однако следует отметить, что без участия заводских специалистов мотогюстроительных предприятий технологаческий процесс освоения литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой не имел бы положительных результатов. Авторами данной монографии доработаны конструкторская документация и технологические процессы и, кроме того, в них внесено ряд изменений. [c.429] Рассмотрим жаропрочные сплавы серии ЖС6 для использования их для литья лопаток с монокристаллической структурой. [c.429] Вернуться к основной статье