Квасницька Юлія Георгіївна. Технологія одержання шихтової заготовки з ливарних відходів жароміцних корозійностійких сплавів для виробництва лопаток ГТД

brief description

Квасницька Юлія Георгіївна. Технологія одержання шихтової заготовки з ливарних відходів жароміцних корозійностійких сплавів для виробництва лопаток ГТД: дис... канд. техн. наук: 05.16.04 / НАН України; Фізико-технологічний ін-т металів та сплавів. - К., 2004

Квасницька Ю.Г. Технологія одержання шихтової заготовки з ливарних відходів жароміцних корозійностійких сплавів для виробництва лопаток ГТД. Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.04 Ливарне виробництво”. Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, 2004.
Дисертаційна робота присвячена розробці нових технологій рафінування відходів жароміцних сплавів, у тому числі некондиційних, з використанням методу направленої кристалізації у вакуумі і сумісної вакуумно-індукційної та електронно-променевої плавки. Під час направленої кристалізації очищення реалізується за рахунок накопичення неметалевих включень перед фронтом кристалізації у верхній частині заготовки. При сумісній плавці плавлення шихти і перегрів розплаву забезпечуються індукційним нагрівом, а рафінування від неметалевих включень проходить шляхом їх видалення під впливом високих температур за рахунок електронно-променевого нагріву.
Для одержання лопаток з використанням відходів запропоновані технологічні схеми, які складаються з двох етапів. На першому етапі відходи рафінуються методом направленої кристалізації або сумісною плавкою з одержанням мірних шихтових заготовок, а на другому етапі ці заготівки переплавляються сумісною плавкою з одержанням лопаток.
Властивості сплавів, які одержані з використанням розроблених технологій рафінування ливарних відходів відповідають вимогам технічних умов на жаро-міцні корозійностійкі сплави. Технологія рафінування відходів з використанням направленої кристалізації впроваджена у виробництво на ДП НПКГ Зоря”-Машпроект”, м. Миколаїв.

1. Запропоновано використативакуумно-термічну плавку з направленою кристалізацією (ВТПНК) для видалення неметалевих включень з ливарних відходів жароміцних корозійностійких сплавів, які за статистичними дослідженнями складають 51%. В процесі ВТПНК очищення відходів від неметалевих включень забезпечується при швидкості просування фронту кристалізації у центральній частині форми 24 мм/хв і градієнті температур на фронті кристалізації в межах 1520 С/см.
2. Встановлено, що при сумісній вакуумно-індукційній та електронно-променевій плавці (ВІП+ЕПП) випаровування елементів і видалення неметалевих включень забезпечується при потужності нагріву у фокальній плямі діаметром 20 мм у межах 14...15 кВт. При цьому температура розплаву у фокальній плямі досягає 2000...2100С, а оптимальний час обробки розплаву стандартної шихтової заготовки масою до 10 кг складає 240...320 с.
3. Розроблено технологію плавки кондиційних ливарних відходів сплавів ЧС70ВІ і ЧС88УВІ у вакуумній установці на базі печі УППФ-3М методом ВІП+ЕПП для переплаву 250...300 кг ливарних відходів за зміну. Показано, що одержані заготовки мають хімічний склад і властивості, які відповідають ТУ 1-809-1040-99 на сплави.
4. Розроблено та освоєно технологію очищення до трьох тонн на добу ливар-них відходів жароміцних сплавів ЧС70ВІ, ЧС88УВІ, ЧС104ВІ і ЕК9ВД від неметалевих включень методом ВТПНК у вакуумній печі ПМП-4М. Технологія забезпечує одержання сплавів, хімічний склад і властивості яких відповідають ТУ 1-809-1040-99. Для реалізації процесу розроблена і впроваджена багаторівнева керамічна форма, яка дозволяє одержувати мірні шихтові заготовки масою по 2 кг за рахунок стабілізації направленої кристалізації.
5. Для одержання шихтової заготовки з ливарних відходів і лиття з них лопаток ГТД запропоновані технологічні схеми, що передбачають двоетапне проведення процесів: ВТПНКВІП, ВТПНК(ВІП+ЕПП), (ВІП+ЕПП)(ВІП+ЕПП). Технологія переплаву відходів і лиття лопаток ГТД за схемою ВТПНКВІП впроваджена на ДП НВКГ Зоря”-Машпроект”, м. Миколаїв з економічним ефектом 560015 грн. на рік. Технологія переробки ливарних відходів жароміцних сплавів з використанням сумісного нагріву за іншими запропонованими схемами прийнята вказаним підприємством до впровадження.