Восстановительная смесь для плавки жаропрочных сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 7492 5/52,С 35/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Самарский филиал Научно-исследовательского института технологии и организации производства двигателей72) А.В.Куцее, И,Ю,Палагин, А,И,Колчеви С.П.Галанов56) Авторское свидетельство СССРМ 1356501, кл, С 22 С 9/08, 1988,Авторское свидетельство СССРЯ 1542077, кл, С 22 С 35/00, 1988,Авторское свидетельство СССРМ 1538522, кл. С 21 С 5/52, 1988,(54) ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ ДЛПЛАВКИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ. Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к производству литых заготовок из жаропрочных сплавов на основе никеля,Целью изобретения является повышение механических и технологических свойств сплавов,Приготовление смеси производится методом порошковой металлурги в механическом смесителе типа качающаяся бочка.Затем смесь спекают при 1273 - 1373 К и в виде гранул вводят на поверхность расплава или на мерную шихтовую заготовку для плавки в печах типа ПМП,При плавке никелевого сплава с восстановительной смесью в вакууме, нейтральной или восстановительной атмосфере образуется основной восстановительный шлак, который предназначен для защиты и рафинирования сплава гидридом кальция и фтористым кальцием, а также обеспечивает(57) Использование: производство литых заготовок из жаропрочных сплавов на основе никеля. Сущность изобретения: восстановительная смесь для плавки жаропрочных сплавов, содержащая карбид ниобия и фтористый кальций, дополнительно содержит карбид тантала и гидрид кальция при следующем соотношении компонентов, мас. % карбид ниобия 38 - 62; карбид тантала 8 - 12 фтористый кальций 15 - 25; гидрид кальция 15 - 25, Восстановительная смесь обеспечивает повышение качества жаропрочных отлиъок, в частности лопаток, за счет уменьшения брака по точечным дефектам, повышает надежность газотурбинных двигателей. 1 табл. восстановление оксидов углеродом диссоциированных карбидов ниобия и тантала.Флюс такого состава активно восстанавливает оксиды при незначительном перегреве расплава выше температуры ликвидуса, что достигается за счет введения в состав фтористого кальция и гидрида кальция,Плавиковый шпат (фтористый кальций) снижает вязкость шлаков и оксидных плен, что обеспечивает интенсивное растворение карбидов ниобия и тантала в жидком расплаве и шлаке, активирует реакции восстановления оксидов,Гидрид кальция (СаН 2) в расплаве диссоциирует на ионы кльция и свободного водорода, которые способствуют глубокому раскислению сплава, за счет чего удаляются неметаллические включения типа оксидов, нитридов, силицидов, Выделившийся свободный водород при прохождении через1749243 Состав восстановительной смеси, мас.Ж Смесь Жаропрочностьч, т=1248 К6 = 260 МПа Механические свойства Жидкотекучесть (спиральнаяпроба мм) КарбидКарбидниобиятантала.956 18,1 252 Предлагаемая2345 15,6 16,0 19,3 18,4 14,8 76 62 50 38 26 4 8 10 12 14 86,0 93,0 98,0 95,0 84,0 249 260 270, 262 250 10 15 20 25 ЗО 15 20 25 ЗО 952 962 970 966 948 Составитель И,ПалагинТехред М,Моргентал Корректор Т.Палий Редактор Н,Рогулич Заказ 2564 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 расплав обеспечивает дополнительное рафинирование его,Частично растворившиеся в сплаве мелкодисперсные частицы карбидов диссоциируют с образованием свободных ионов тантала, ниобия и активных атомов углерода, За счет этого происходит микролегирование основного сплава ниобием, танталом и более глубокое, качественное раскисление его.Микролегирование сплава ниобием и танталом приводит к повышению прочности и пластичности, особенно повышает жаропрочность при температурах эксплуатации, Мелкодисперсные карбиды ниобия и тантала оказывают модифицирующее воздействие на расплав за счет образования дополнительных центров кристаллизации, что способствует измельчению первичной (литой) структуры сплава и дополнительному повышению прочностных характеристик,В результате обработки расплава карбосодержащими шлаками достигается уменьшение содержания газов, глубокое раскисление и рафинирование расплава нитридов, сульфидов и карбонитридов, что приводит к повышению жидкотекучести.П р и м е р, Предлагаемая восстановительная смесь опробована при плавке жаропрочного сплава ЖС 6 Ф и заливке загото-,вок образцов для определения механических и технологических свойств в вакуумнойэлектропечи сопротивления ПМП. Смеси5 опытных составов вводят в жаропрочныйсплав из расчета на 1 - 2 о от массы шихтовой навески сплава, Опытные составы восстановительной смеси и результатыиспытаний физико-механических характе 10 ристик сплава ЖС 6 Ф приведены в таблице,Как видно из таблицы, предлагаемаявосстановительная смесь обеспечивает повышение жаропрочности сплава ЖС 6 Ф при1248 К и напряжениях 260 МПа до 93 - 98 ч,15 предел прочности при 293 К до 962 - 970 МПа,пластичность - до 19,3 о, жидкотекучестьсплава составляет 260-270 мм при заливкеспиральной пробы,Формула изобретения20 Восстановительная смесь для плавкижаропрочных сплавов, содержащая карбидниобия и фтористый кальций, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышениямеханических и технологических свойств25 сплавов, она дополнительно содержит карбид тантала и гидрид кальция, при следующем соотношении компонентов, мас,карбид ниобия 38 - 62; карбид тантала 8-12;фтористый кальций 15 - 25; гидрид кальция30 15-25.