Розмір шрифту: 

З метою вдосконалення процесу рафінування багатокомпонентних жароміцних сплавів проводиться аналіз отриманих результатів дослідно-промислових випробувань розроблених композицій керамічних фільтрів та технологічних особливостей їх використання у складі конструкцій внутрішньоформених вузлів різного типу, зокрема, при рівновісній або орієнтованій кристалізації виливків. При виборі складу інгредієнтів керамічних вогнетривів для фільтрувальних вузлів та їх конструктивних особливостей керувалися факторами, що визначають механічні характеристики, пропускну здатність, термо- та хімічну стійкість, екологічні та вартісні показники отримання виробів.
Завданням роботи було встановлення оптимальних термо-кінетичних параметрів технологічного процесу фільтрування в залежності від складу сплавів, температури плавлення, габаритів та геометричних особливостей виливків.
В якості матеріалу фільтрів були використані 2 типи вогнетривів, як на основі корунду, також на основі кварцу, комплексно модифіковані добавками дисперсних порошків металів. Експерименти проводились з розробленими у ФТІМС НАН України жароміцними сплавами типу ХН60КМЮВТ на базі марок СМ88Y (%, мас.): Ni основа – 0,07 С – 15,9 Cr – 3,05 Al – 4,6 Ті – 11,0 Со – 2,0 Мо – 5,1 W – 0,2 Nb – 0,05 Zr – 0,3 Fe та СМ104 – ВІ (%, мас.): Ni основа – 0,10 С – 20 Cr – 3,05 Al – 3,5 Ті – 11,0 Со – 0,6 Мо – 3,5 W – 0,25Nb – 0,05 Zr – 0,15 В, до складу яких, з метою підвищення експлуатаційних характеристик, вводилися елементи додаткового легувального комплексу.
На даний час проведено лабораторно-промислові випробування матеріалу фільтрів при отриманні відповідальних деталей ГТД, таких, як робочі та соплові лопатки компресорів з двох вищезазначених марок сплавів та оформлено патентну документацію у ФТІМС НАН України. Ефективність фільтрування встановлювали, регулюючи товщину, площу та температуру підігріву при постійній питомій поверхні фільтру, масі розплаву та швидкості заливання. Під час експериментів використовували фільтри різної товщини (20, 30, 40 мм) з діаметром пор 1…5 мм. У результаті досліджень було встановлено, що при товщині 40 мм, незалежно від показників пористості, в структурі фільтрів досить швидко проходить процес закупорювання каналів у всьому діапазоні температур. Це можна пояснити охолодженням маси розплаву у процесі протікання через отвори фільтру, початком процесу часткової кристалізації та утворенням так званих «мостів» з застиглого металу поміж гідроканалами при наближенні температури поверхні фільтру до Т солідусу сплавів. При товщині 20, 30 мм та діаметрах 2…5 мм розплав протікає через фільтр досить вільно у всьому діапазоні температур.
На базі отриманих емпіричних даних ефективності випробування фільтрів обох типів на основі корунду та кварцу, варіюванні їх технічних параметрів (товщина, пористість), зміни технологічної температури підігріву фільтру в залежності від Т солідусу сплавів, що досліджувались, проводиться робота з застосування методу математичного планування експериментів з метою отримання регресійних рівнянь для виявлення ступеню впливу технологічних параметрів на ефективність рафінування.
Використання розроблених у ФТІМС НАН України (відділ фізико-хімії ливарних процесів) спільно з ДП НВКГ «Зоря» – «МАШПРОЕКТ» (м. Миколаїв), різних видів вогнетривів для ливарного оснащення з модифікованої кераміки, дозволило при отриманні виливків знизити брак за тріщинами та оксидними плівками, усадковою пористістю, що стають концентраторами напружень та здатні ініціювати зародження тріщин та руйнування конструкцій під час експлуатації деталей.