Способ получения отливок с ориентированной структурой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 604 и) 22 О 27/04 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИСАК ПАТЕНТУ 00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК СОРИЕНТИРОВАННОЙ СТРУКТУРОЙ(57) Использование: для производства крупногабаритных лопаток газотурбинных двигателей энергетического, .судового и Изобретение относится к литейному производству, в частности к производству литых лопаток газотурбинных двигателей методом направленной кристаллизации,Целью изобретения является повышение точности и качество крупногабаритных отливок с ориентированной структурой.Поставленная цель достигается тем, что оболочковую форму заполняют металлом во время погружения в расплава и уровень металла в форме поддерживают близким к уровню металла с внешней стороны формы.Такое решение позволяет уравнять металлостатическое давление на внутреннюю й наружную часть оболочки формы, тем самым исключив его влияние, а также обеспенить одновременный прогрев оболочки снаружи и изнутри, что уменьшает искажение размеров и конфигурацию рабочей поавиационного машиностроения для повышения точности и качества крупногабаритных отливок с ориентированной структурой, Сущность; оболочковую форму заполняют металлом во время погружения в расплав, и уровень металла в форме поддерживается близким к уровню металла с внешней стороны формы, Такое решение позволяет уравнять металлостатическое давление на внутреннюю и наружную часть оболочки формы, тем самым исключив его влияние, и обеспечить одновременный прогрев обо-лочки снаружи и изнутри, что уменьшает искажение размеров рабочей полости формы зэ счет поперечных термических напряжений,лости формы зэ счет поперечных термических напряжений, повышает точность и качество отливок.Уменьшение влияния вертикальных термических напряжений достигают регламентацией скорости погружения в расплав в пределах 5-50 мм/мин.Скорость погружения устанавливается экспериментально в зависимости от толщины оболочки. Превышение оптимальной скорости погружения приводит к появлению термических трещин в оболочке. Занижение скорости погружения приводит к снижению производительности операции.Наиболее щадящие условия работы форь)ы обеспечиваются при скорости погружения, соответствующей скорости прогрева оболочки, Экспериментально установлено, что при толщине 3 мм сохранность оболочки1806045 соответствуют требованиям к литью по выплавляемым моделям, Структура ориентированная по всей длине лопаток.Аналогичные опыты проводились по способу прототипу. Из 10 форм, использованных под заливку, только по одной получение отливки, соответствующей техническим требованиям; из четырех форм металл вытек по трещинам, пять отливок имели утоненную на 1-1,5 мм среднюю часть.Использование способа позволяет уменьшить по сравнению с прототипом трудоемкость обработки отливок, что сокращает время изготовления и повышает выход годных отливок,обеспечивается при скорости погружения до 50 мм/мин, при толщине оболочки 10 мм - до 5 мм/мин, Толщина оболочки 3-10 мм обеспечивается нанесением определенного количества слоев огнеупорного покрытия и 5 принята в серийном производстве литья по выплавляемым моделям из условия необходимой прочности и жесткости оболочки зкономической целесообразности.Заполненную металлом форму извлекают из расплава С регламентированной скоростью, при которой в затвердевающем металле образуется регламентированная -структура.Предлагаемый способ использован при 15изготовлении пластин из сплава ЧСВИ толщиной 7 мм, шириной 40 мм и высотой 400 мм. Толщина злектрокорундовой оболочки, изготовленной по выплавляемым мо- .делям, составляла 6 мм, Расплав, в который 20 погружали форму - сплав ЧС - 70 ВИ, нагретый до 1500 С, Заливку формы производили сверху через воронку с дозированным отверстием диаметром 2 мм. Скорость погружения составляла 40 мм/мин. Соотношение 25 скорости погружения 40 мм/мин и заливки через дозирующее отверстие диаметром 2 мм обеспечило примерно одинаковый уровень металла внутри формы и вне ее, Извлечение формы из расплава производили со 30 скоростью 8 мм/мин.Полученные отливки подвергались изучению качества поверхности, контролю размеров и исследованию макроструктуры.Крнтролем установлено, что все 12 отливок по качеству поверхности и размером Формула изобретения Способ получения отливок с ориентированной структурой, включающий изготовление тонкостенной оболочковой формы по выплавляемым моделям, нагрев ее в расплаве путем погружения до температуры выше температуры зэтвердевания заливаемого металла, заполнение формы металлом, извлечение заполненной формы из расплава и кристаллизацию металла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и качества крупногабаритных отливок, заполнение формы металлом осуществляют во время нагрева формы при погружении в расплав; причем уровень металла в форме поддерживают близким к уровню расплава, а погружение осуществляют со скоростью 5- 50 мм/мин,Составитель В,РебоненТехред М.Моргентал Редактор З,Ходакова Корректор Н,Ревская Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 958 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5