Литье с направленной кристаллизацией

Литье с направленной кристаллизацией 36 [c.461]

Литье с направленной кристаллизацией используют для изготовления отливок, у которых один габаритный размер превосходит два других в не- [c.415]

Существует три основных способа литья с направленной кристаллизацией. По первому способу, предложенному В. Д. Храмовым, последовательное направленное затвердевание отливок происходит в процессе заливки сплава при непрерывном подводе к фронту его затвердевания новых порций металла. Схема установки приведена на рис. 40. Полость формы щелевыми питателями толщиной 4— 7 мм соединена со стояками, в которые опущены стальные трубки внутренним диаметром 12—16 мм. Жидкий металл заливают в литейную чашу, при этом стопоры-заглушки закрывают отверстия литниковых трубок. Литниковые трубки установлены так, что они не доходят до дна колодца формы на 20—25 мм. Литниковую чашу нагревают перед заливкой на 200—250 °С газовыми горелками, а литниковые трубки — до 500—800 °С электроконтактным способом. После заполнения литниковой чаши жидким металлом стопоры-заглушки вынимают и в момент, когда нижние концы трубок окажутся погруженными в металл на глубину 100—150 мм, форму начинают опускать с определенной скоростью. [c.415]

Сведения о дефектах отливок при литье с направленной кристаллизацией приведены в табл. 64. [c.419]

Дефекты отливок при литье с направленной кристаллизацией [c.419]

Постепенное повышение температуры газа перед турбиной до Т = 1200 К шло в основном благодаря улучшению жаростойкости и жаропрочности материалов и составляло примерно 8—10° в год (рис. 4.17). Разработка конструкций лопаток с охлаждением позволила повысить Т сразу примерно на 100°, а дальнейшее совершенствование конструкции, использование новых литейных сплавов и технологических приемов литья с направленной кристаллизацией, монокристаллического литья обеспечило темп роста Т примерно по 15. .. 20° в год. [c.156]

В пятом разделе даны особенности расчета технологических параметров и выбора соответствующего оборудования для способов получения отливок со специальными свойствами. Такими способами являются суспензионное литье и получение литых композитов, способы литья с направленной кристаллизацией, армированием отливок и наплавлением их поверхностей. [c.8]

Сопловые секции осевой двухкаскадной турбины выполнены литыми из пустотелых лопаток, эти секции отливаются без припуска по перу И трактовым поверхностям. Рабочие лопатки I ступени турбины выполнены литьем с направленной кристаллизацией без припуска по перу и трактовым поверхностям, другие рабочие лонатки штампуются. [c.45]

Схематическое изображение макроструктуры литой лопатки с направленной кристаллизацией показано на рис. 209. [c.420]

Внедрение на моторостроительных предприятиях производства литья лопаток с направленной кристаллизацией началось в 1970 г., для чего была введена в строй первая проходная печь ПМП-1 (ОКБ-1239). Принцип действия заключается в том, что передвижение оболочковой формы с огнеупорным накопителем производится горизонтально по тепловому потоку печи. При этом керамические формы находятся в идентичных условиях нагрева, плавления металла и заливки по потоку и направленного охлаждения. Схема получения лопаток методом направленной кристаллизации в печи ПМП-2 показана на рис. 210. [c.422]

Основные характеристики установок для литья лопаток с направленной кристаллизацией [c.431]

На рис. 10.11 сопоставлены данные по сопротивлению термической усталости у нескольких суперсплавов, в том числе после обычного литья, после направленной кристаллизации и с применением некоторых покрытий [44]. Все термоциклы выполнены погружением в кипящие слои при 316 и 1088 °С с выдержкой по 3 мин в каждом слое. На рисунке отсутствуют сведения о новейших сплавах, применяемых в монокристаллическом состоянии. Тем не менее можно ви- [c.359]

Недостатками установок, в которых при охлаждении отливок используется теплоотдача излучением, обладающая невысокой эффективностью, являются прежде всего низкая скорость кристаллизации сплавов и широкая область твердожидкой зоны, которые в конечном счете обусловливают образование крупнокристаллической структуры и рассмотренных ранее дефектов литья при направленной кристаллизации. Эти недостатки можно в существенной степени устранить, интенсифицируя направленный теплоотвод от формы с отливкой посредством их конвективного охлаждения в ванне с расплавленным металлом, имеющим невысокую температуру плавления (например, олово, алюминий). Схема установки для ускоренной направленной кристаллизации представлена на рис. 15.4. Внутри нагревательной печи 5 размещается прокаленная керамическая форма I, закрепляемая на штоке 2 вертикального привода при помощи специальной подвески, изготовленной из молибденового сплава. Керамическую форму заполняют расплавом из плавильного индуктора через заливочную воронку, сливное отверстие которой смещено относительно штока. Для обеспечения температурного градиента между зонами нагрева и охлаждения они разделены тепловыми экранами. Зона охлаждения, расположенная под зоной нагрева, состоит из тигля 4, заполненного жидкометаллическим теплоносителем 5. Расплавление теплоносителя осуществляется нагревателем 6. После заполнения керамической формы расплавом жаропрочного сплава она с помощью штока перемещается с регламентированной скоростью в зону охлаждения и постепенно погружается в жидкий теплоноситель. Расчеты показали, что значение коэффициента теплопередачи К при использовании жидкометаллического охладителя (расплав олова при 300—450 С) более чем в три раза превышает значение этого коэффициента при охлаждении формы излучением в вакууме 225 и 70 Вт/(м К) соответственно. [c.366]

Технология прецизионного вакуумного литья обеспечивает изготовление полых лопаток со сложной системой охлаждающих каналов. Для уменьшения и предотвращения дефектов материала на границах зерна применяются лопатки с направленной кристаллизацией и монокристаллические лопатки. Получаемые при этом преимущества по прочности обеспечивают возможность повышения допустимой температуры поверхности лопаток на 25 °С при направленной кристаллизации и на 50 °С — при монокристаллах (в итоге эта температура достигает 950 °С). [c.101]

При третьем способе литья (рис. 42) с направленной кристаллизацией совмещают изложенные выше принципы литья по первому и второму способам, а именно последовательная заливка формы сочетается с направленным теплоотводом от поверхности отливки. Стояк и щелевой питатель выполнены в стержне и вставке. Контурный нагреватель расположен на поплавке. При заливке формы жидким металлом одновременно с регулируемой скоростью подают в бак воду, при этом поплавок с нагревателем всплывает, следуя за фронтом жидкого металла в форме. Форму при получении отливок из алюминиевых сплавов перед заливкой необходимо нагревать до 550— 600 °С, а скорость заливки должна превышать скорость подъема уровня [c.418]

Рис. 3-21. С.хема литья магнитов с направленной кристаллизацией в печи-кристаллизаторе при неподвижной литейной форме.

Литье с контролируемой кристаллизацией. Литейной формой для этого метода литья является оболочка, получаемая по выплавляемым моделям. Из металловедения известно, что физико-механические свойства металла в большой степени зависят от характера его кристаллической структуры. Существует несколько способов получения металла с заранее заданной структурой. Разберем изготовление отливок методом направленной кристаллизации. При этом методе литейную форму нагревают до температуры заливаемого сплава. Залитый металл начинает кристаллизоваться в нижней части формы, так как ее температура искусственно занижается. Далее процесс может осуществляться двумя путями либо форму с отливкой опускают с заданной скоростью, постепенно выводя ее из зоны высоких температур, либо поднимается зона высоких температур. Конструктивные решения здесь самые различные. В том и другом случае будет наблюдаться кристаллизация, направленная снизу вверх, при которой рост кристаллов ориентирован медленно изменяющимся температурным градиентом. Отливка получается с несколькими вытянутыми в одном направлении кристаллами. Разновидность этого технологического процесса — получение монокристаллических отливок. Усложнение технологии изготовления отливок методом контролируемой кристаллизации окупается повышение.м пластичности металла и в особенности — жаропрочности, что является чрезвычайно важным для отливок, работающих при повышенных температурах. [c.310]

Турбинные лопатки изготовляются из различных сплавов с использованием разнообразных технологий. Лопатки с конвективным охлаждением могут изготавливаться штамповкой или литьем. Отверстия в штампованных лопатках проделываются обычно электрохимическими методами. Технология точного литья с разрушающимися стержнями предоставляет широкие возможности для изготовления каналов системы охлаждения самой различной формы можно использовать керамические стержни и получать каналы змеевидной формы. Хотя литые лопатки предпочтительны в случае более высоких температур и использования усложненной конфигурации каналов системы охлаждения, очень трудно добиться, чтобы материал, из которого они изготовлены, имел необходимый предел усталости. В решении этой проблемы технологи добились существенных успехов. Примерами этого могут служить использование моно-кристаллических сплавов для изготовления лопаток, что позволяет значительно повысить их пластичность, а также применение эвтектических сплавов с направленной кристаллизацией. [c.271]

Улучшение лопаточных сплавов выражается в повышении допустимой рабочей температуры материала при сохранении его прочности. В среднем успехи металлургии приводят к ежегодному увеличению рабочей температуры сплавов на 7—8 К, что за время суш,ествования авиационных ГТД составило уже почти 250 К. Суш,ественно улучшилось также качество материалов для дисков, прочность которых за эти годы удвоилась. Улучшение свойств материалов произошло с введением вакуумной плавки и литья, обеспечивших возможность более точного управления составом и устранения вредных примесей. В последнее время для улучшения структуры кристаллов и их ориентации применяется направленная кристаллизация. [c.52]

Значительно развита технология переплава, широко внедрено производство литых расходуемых электродов, расширился сортамент переплавляемой стали. Направленная кристаллизация слитка в сочетании с рафинированием металла шлаком позволили повысить такие качественные характеристики стали, как плотность и однородность структуры, чистота по неметаллическим включениям и газам, пластические свойства, особенно в поперечном направлении и др. [c.217]

При получении отливок из бронзы Бр010С2НЗ начальную температуру нагрева формы повышают до 700— 800 °С. В табл. 63 приведены данные о свойствах Бр010С2НЗ при литье с направленной кристаллизацией слитков диаметром 120 и высотой 180 мм в металлическую изложницу с чугунным вкладышем. Вкладыш изнутри покрывают теплоизоляционной обмазкой толщиной 0,5—0,8 мм. [c.419]

Литье по выплавляемым моделям 352 353 — Заливка форм 374 — Литниково-питающие системы 371 — 374 — Технологические особенности 374 Литье погружением 415 — См. также Дефекты отливок при литье погружением Литье под давлением — Общая характеристика способа 336, 337 —- Особенности технологии 337—339 — Рекомендуемые давления подпрессовки для различных групп отливок 340 — Силовые режимы прессования 344, 345 — Температурные режимы 342 — 344 Литье под низким давлением — Вентиляция форм 403 — Выбор места и способа подвода металла к отливке 403 — Выбор режимов литья 404 — Гидродинамические режимы заливки формы 401 — 403 — Давление газа при затвердевании отливки 403 — Оборудование 404 — 406 — Особенности литья различных сплавов 404 — Параметры технологического процесса 401 — Схема литья 401 — См также Дефекты отливок при литье под низким давлением МеталЛопровод пфи литье под низким давлением Литье с кристаллизацией под давлением 423—428 — Влияние давления прессования на прочность сплава 426 — Изго-товляемые отливки 423, 424 — Основные технологические параметры 425, 426 Состав и качество покрытий пресс-форм 426, 428 — Схемы прессования 424 — См. также Дефекты отливок при литье с кристаллизацией под давлением Литье с направленной кристаллизацией См. также Дефекты отливок при литье С направленной кристаллизацией при нагреве формы и регулируемом [c.522]

Литниковые системы при литье жаропрочных сплавов с направленной кристаллизацией При изготовлении лопаток из жаропрочных сплавов на никелевой и кобальтовой основах применяется процесс направленного затвердевания за счет создания однонаправленного температурного градиента. Строгая направленность затвердевания снизу вверх обеспечивается при применении водоохлаждаемого холодильника в нижней части формы и нагрева ее верхней части индуктором (рис. 80). [c.160]

Наиболее распространенными жаропрочными сплавами для литья турбинных лопаток ГТД являются жаропрочные сплавы ЖС6У и ЖС6К (см. табл. 5). Наибольший вклад в разработку жаропрочных сплавов при освоении техналогаи литья лопаток с направленной кристаллизацией внесен сотрудниками ВИАМа - [c.429]

В табл. 3-11 приведено содержание газов н еметал-лических включений в магнитах из сплава типа ЮНДК24 по данным различных работ. Видно, что кислая плавка дает наиболее загрязненный металл. Главным образом по этой причине кислая плавка редко используется для литья магнитов с направленной кристаллизацией. [c.148]

Рис. 3-23. Схема литья маг-нитпв с направленной кристаллизацией в холодные песчаные фо )мы по методу обогрева металла металлом .

Для получения фасонных литых деталей некоторых конфигураций могут быть использованы сплавы с эвтектическим составом, которые при направленной кристаллизации образуют структуру, сходную со структурой композиционного волокнистого материала (рис. 3). На рисунке приведены микроструктуры поперечного сечения образцов из углеалюминиевого композиционного материала при увеличении в 650 раз (см. рис. 3, а) и эвтектики с направленной кристаллизацией (см рис. 3, б) [6]. [c.698]

Влияние ориентации кристаллов на свойства литых сплавов. Помимо влияния ориентации на модуль упругости направленная кристаллизация приводит к резкому увеличению пластичности металла как при кратковременных, так и длительных испытаниях, а также заметному повышению жаропрочности (табл. 3.7). Еще большее повышение пластичности и жаропрочности достигается отливкой монокристалли 1еских заготовок. Так, например, время до разрушения при 760 С, (г = 700 МПа увеличивается от 5 ч при обычном литье до 400 ч для металла с направленной кристаллизацией и до 19(Ю ч для монокристаллических заготовок длительная пластичность в то же время увеличивается от 0,5 до 13 и 14,3% соответственно. Ниже приводятся некоторые данные, иллюстрирующие влияние ориентации на характеристики жаропрочных сплавов. [c.243]

Влияние ориентации на сопротивление усталостному разрушению литого сплава ЖС6Ф с направленной кристаллизацией изучали на образцах, вырезанных в направлениях [001] и [111]. Результаты испытаний (табл. 3.9) показывают, что образцы с ориентацией [111] обладают повышенными характеристиками со- [c.245]

Следует отметить, что в зависимости от метода кристаллизации литых жаропрочных сплавов применяют различные виды термообработки. Так, сплав ЖСбК с равноосной ст к- рой иноща применяют в литом состоянии - термическая ооратотка не проводится его структура формируется в процессе охлаждения отливок. Для уменьшения степени ликвации литые сплавы направленной кристаллизации подвергают гомогенизации. Она способствует более полному растворению грубых выделений 9 -фазы, образовавшихся в процессе направленной кристаллизации. В результате обеспечивается некоторое повышение длительной прочности. [c.252]

Магнитные сплавы не только с магнитной, но и с кристаллической текстурой имеют более высокие свойства. Кристаллическая текстура создается направленной кристаллизацией вдоль внешнего магнитного поля при термомагнитной обработке. Магнит в основном состоит из параллельных кристаллов столбчатой формы, расположенных в виде колоннады. Кристаллическая текстура создается вдоль направления легкого намагничивания, внутри столбчатого кристалла магнитная линия пересекает небольшое число границ между зернами. Кристаллическую текстуру получают либо использованием нагреваемых форм для литья, либо применением зонной переплавки в том и другом случае нижняя часть формы или заготовки охлаждается при помощи холодильника, рост столбчатых кристаллов начинается от охлаждаемого основания магнита. По первому способу керамическую форму для отливки магнита ставят на холодильник и помещают в графитовый цилиндр, при помощи которого в индукционной печи форму нагревают до 1550° С. После залнвки металла форму медленно охлаждают. По второму способу определенная зона в отливке, находящейся в керамической форме, нагревается высокочастотным индуктором при его [c.266]

Технология литейного производства непрерывно обогащается новыми специальными видами литья, к числу которых относятся литье по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, всасыванием, окунанием, выжиманием, в вибрирующие формы, с применением ультразвуковых колебаний, литье методом направленно-последовательной кристаллизации, жидкая штамповка и др. Совершенствуются способы литья под давлением, кокильное и центробежное литье. Внедряется также литье в нолупостоянные формы — гипсовые, цементные, графитовые и др. Проектируются крупные машины для литья под давлением с горизонтальной холодной камерой сжатия, с запирающим усилием 1500—3000 т (вес заливаемого алюминия 25—50 кг). [c.101]

Литые сплавы получают при литье с обычной равноосной кристаллизацией, направленной кристаллизацией, позволяющей уменьшить роль границ зерен в разрушении (зерна располагаются Параллельно приложенному усилию) и при выращивании монокристалла. Направленная кристаллизация и особенно монокри-сталлическая структура повышают жаропрочность, однако технология получения деталей сильно усложняется. Поэтому они [c.311]

Все большую поддержку со стороны правительства и промышленности находит автоматизация литья по выплавляемым моделям. Эта деятельность уже привела к улучшению качества и экономических параметров продукпии в части производства изложниц и отливок направленной кристаллизации. Близки к реальности полностью автоматизированные вакуумные печи для литья изделий с равноосной структурой, а некоторые функции поддаются программированию на уже действующем оборудовании. Главным тормозом в настоящее время является осуществление точных замеров температуры. Ранее мы уже упоминали, что началом автоматизации литейного производства будет прогресс в автоматизации неразрушающей дефектоскопии. Большой интерес привлекает развитие компьютерного моделирования процессов кристаллизации. Число переменных, оказывающих свое влияние на свойства продукции весьма значительно принимая во внимание это обстоятельство и учитывая существующие допуски, было бы слишком рано предсказывать степень успеха, который ожидает такое моделирование, тем более что большинство изделий из суперсплавов отличается весьма сложной формой, а сведения об их физических свойствах пока что отсутствуют. Тем не менее. Конструкторам было бы очень полезно иметь возможность для компьютерного проектирования и анализа пробных отливок при сохранении функций по окончательной отладке процесса за существующими технологическими методами. [c.195]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...