Введение к работе
Актуальность работы. Развитие отечественного машиносгрое-іия и других отраслей промышленности в значительной степени оп->еделяется темпами раввития и совершенствования литейного про-ізводсгва.
Литейное производство, как одна из заготовительных баз ма-[иносгроения, выпускает литые детали (отливки), идущие на изго— 'овяение машин, различных механизмов и приспособлений. Методами итъя изготавливается в среднем около 65$ заготовок деталей ма-ин (по массе), а в некоторых отраслях машиностроения массовая ,оля литых деталей доходит до 95$.
В настоящее время создана широкая гамма литейных высокожа-опрочных никелевых сплавов, успешно применяемых для получения о.бочих и сопловых лопаток авиационных газотурбинных двигателей ГТД). Создание литейных жаропрочных сплавов сделало реальной озможность охлаждения рабочих лопаток турбин, гак как попытки сушествить ее для деформированных сплавов повсеместно оканчи-ались неудачей. Между тем, именно охлаждение лопаток явилось ущесгвенным фактором повышения температуры газа перед турбиной, чем прежде всего связана" мощность двигателя.
Большое значение в условиях современного мирового рынка иеег качество и надежность получаемых отливок, так как игл при-одится работать в исключительно разнообразных условиях. В соот-етсгвии с этим предъявляются и требования к их качеству и на-ежности в работе. Качество отливок зависит от очень многих фак-оров, которые можно условно разделить на две большие группы: зталлургические и технологические. К первым обычно относят ка- . зство исходного металла как функцию технологии выплавки, вне-
печной обработки в жидком состоянии и термической обработки отливок. Вторая группа включает химические и физико-механические свойства литейной формы, литейные свойства сплава, условия заливки и заполнения литейной формы, условия питания и охлаждения, особенности конструкции отливки и др.
Для отливок, получаемых из никель-хромовых сплавов, основным показателем качества является уровень их жаропрочности. Увеличение долговечности литых деталей связано с созданием однородной и бездефекгной структуры. Это требует высокого качества литья особенно для изделий с тонкостенными сечениями, которое достигается весьма непросто, учитывая множество факторов.
Однако, в работах профессора А.Я.Шиняева отмечается, что при высоких давлениях изменяется количество дефектов кристаллической решетки и микропор в сплаве. В результате всестороннего сжатия происходят изменения физико-химических свойств материала. Приведенные данные свидетельствуют о том, что высокое давление может служить одним из методов улучшения структуры металлов.
Таким образом, получение бездефекгной структуры или снижение пористости в деталях, отлитых различными способами кристаллизации (равнооснач, направленная, моно'срксгалъная), является основным фактором увеличения их долговечности, и поэтому изыскание путей ее устранения является актуальной задачей современного машиностроения.
Цель рабогы. целью настоящего исследования является изучение механизма залечивания внутренних сферических дефектов литья и разработка на этой основе технологического режима газостаги-рования литейных никель-хромовых сплавов для получения беспористой структуры, обеспечивающей повышенный ресурс и долговечность
твегсгвенных деталей ГГД (рабочие лопатки из сплавов ЖС6У и ЕЛІ2У).
Научная новизна: разработка методики моделирования поведения микропор при отитах и после горячего изосгатического прессования (ГИЛ); изучение поведения искусственно созданного сферического дефек-а в изделии, имитирующего литейную пористость, образующуюся при гливке деталей из никель-хромовых сплавов; исследование кинетики залечивания внутренних дефектов в литых плавах с жестким каркасом посредством операции ГИП; определение закономерностей изменения механических свойств ни-элевых сплавов при комнатной и повышенных температурах после агья и обработки ГИП в зависимости от химического состава.
Практическая ценность работы. Разработан технологический эжим горячего изосгатического прессования литых деталей, позво-нгаций залечивать круглые литейные поры диаметром 1-3 мм в слож-элегированных отливках и обеспечивающий их более высокую плог-эсгь и долговечность.
Предложенный режим газосгагирования прошел производственное іробование на рабочих лопатках ГТД из сплавов ЖС6У и ВЇЇЖ2У. эказано, что после обработки кратковременные прочностные свойст-1 жаропрочных образцов увеличиваются на 203, пластические - на ЇЗ, а длительная прочность - на 30$ при повышении плотности зделия.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на конфе-знциях: "Проблемы прочности конструкций". Институт проблем литья і УССР, г.Минск, 1990 г.; 7-й Международный конгресс МиТОМ, .Москва, 1990 г.; Научно-техническая конференция молодых ученых,
Институт проблем литья АН УССР, г.Киев, І990-І99І гг.
Публикации. Опубликованы 3 статьи и тезисы 4 докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников из 82 наименований. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит #^ри оунков, /Отаблицы.
