Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2019

Розмір шрифту: 
ОТРИМАННЯ ЕКОНОМІЧНИХ ВІДПОВІДАЛЬНИХ ВИЛИВКІВ З ЖАРОМІЦНИХ НІКЕЛЕВИХ СПЛАВІВ З ВИКОРИСТАННЯМ ЛИВАРНОГО ПОВЕРНЕННЯ
В. В. Клочихін, В. В. Наумик

Остання редакція: 2019-07-11

Тези доповіді


 

На базі розвитку технологічних процесів отримання якісних жароміцних нікелевих сплавів з використанням ливарного повернення і застосуванням сучасних методів рафінування, в них і в готових литих виробах забезпечені механічні, технологічні та експлуатаційні властивості на рівні отриманих за існуючими технологіями виключно зі свіжих матеріалів.

Розроблено методику випробування литих лопаток газотурбінних двигунів на кут загину.

Встановлено, що найбільш надійною і економічною технологією очищення поверхневих зон є дробеструйна обробка з наступним обдуванням елек-трокорундом і травленням.

Дослідженнями встановлено, спрямована кристалізація нікелевих сплавів в порівнянні з об'ємною забезпечує рафінування сплаву від таких шкідливих домішок як кисень, азот, залізо, свинець, а також нітридних, карбонітридних і оксидних включень.

Низькотемпературний вакуумний переплав ливарних відходів нікелевих сплавів ЖС32-ВІ і ЖС26-ВІ на установці ПМП-4М дозволяє звести до мінімуму чвигар активних дорогих легуючих елементів (тантал, реній, ніобій та ін.).

У процесі вивчення впливу температурного градієнта на фронт кристалізації виливків з нікелевих сплавів в умовах високошвидкісної спрямованої кристалізації встановлено, що підвищені швидкості кристалізації при зануренні в сплав галію з індієм забезпечується плоский фронт кристалізації і знижується ймовірність утворення структурних дефектів, що підвищує їх тріщиностійкості і інші властивості.

При високотемпературній обробці розплаву помітно поліпшувалася його однорідність, в результаті чого кристалізації металу починалася при більшому переохолодженні, забезпечувалося подрібнення структурних складових, знижувався розвиток лікваційних процесів і суттєво покращувалися властивості виливків.

Вивчено кластерний механізм поведінки мікрогрупувань Ti(C,N) × Ni3(Ti,Al) та їм подібних в умовах підвищення температур обробки розплаву, коли при температурах вищих за 1800 °С ці мікрогрупування починали дробитися і руйнуватися, інтенсивно втрачаючи азот, і за складом наближатися до карбідів. Зі зменшенням часу витримки при високотемпературній обробці розплаву мікрогрупування не встигали втратити оболонки з динамічних кластерів, що блокувало розвиток зародків кристалів g-фази і призводило до переохолодження розплаву.

Комбінований метод рафінування ливарних відходів сплавів ЖС26 і ЖС32 вакуумно-індукційним та електронно-променевим переплавом дозволив отримати шихтову заготовку без вигару активних легуючих елементів, щільною та однорідною структурою, з незначним розвитком лікваційних і усадкових процесів. Встановлено, що змінюючи потужність електронного променя можна підвищувати ефективність рафінування ливарних відходів.

У вакуумній плавильної установці «ULVAC» FM-1-2-100 випробувано у виробничих умовах та налагоджено серійне виробництво сплавів ЖС6К-ВІ, ЖС3ДК-ВІ, ЖС26-ВІ та ЖС32-ВІ з використанням в шихті до 100% ливарного повернення.


Full Text: PDF