- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. СВОЙСТВА И СОСТАВ МАТЕРИАЛОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ СТЕРЖНЕЙ
- •1.1. Общие свойства керамики
- •1.1.1. Микроструктура
- •1.1.3. Механическая прочность
- •1.1.4. Модуль упругости
- •1.2.2. Ползучесть
- •1.2.3. Длительная прочность
- •1.3. Теплофизические свойства керамических материалов
- •1.3.1. Теплопроводность
- •1.3.2. Термическое расширение
- •1.4. Термические свойства керамики
- •1.4.1. Огнеупорность
- •1.4.2. Термическая стойкость
- •1.6. Состав и свойства материалов для керамических стержней
- •1.6.1. Огнеупорные материалы
- •1.6.2.Связующие вещества
- •2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ СТЕРЖНЕЙ
- •2.1. Основные стадии производства керамики
- •2.3. Прессование стержней
- •2.3.1. Требования к шликерам
- •2.3.2. Прессование
- •2.3.3. Оборудование для прессования стержней
- •2.3.4. Подготовка стержнй"сыРПа к обжигу
- •2.4. Обжиг ст<Фжней
- •2.4.4. Процессы спекания и обжиг керамики
- •2.4.5. Жидкостное спекание
- •2.4.6. Твердофазовое спекание
- •2.4.7. Факторы, определяющие режим обжига изделий
- •2.5. Изготовление стержней лопаток
- •2.5.1. Подготовка исходных материалов
- •2.5.2. Приготовление пластификатора
- •2.5.3. Приготовление термопластичной массы
- •2.5.4. Прессование керамических стержней
- •2.5.5. Рихтовка сырых стержней
- •2.5.6. Изготовление образцов-свндетелей
- •2.5.7. Упаковка сырых стержней в короба
- •2.5.9. Выгрузка коробов из печи и стержней из коробов
- •2.5.10. Определение прочности образцов
- •3.2. Классификация восковых масс по назначению
- •3.2.1. Модельные массы
- •3.2.2. Литниковые массы
- •3.2.3. Водорастворимые массы
- •3.2.4. Специальные модельные массы
- •3.3. Свойства восковых масс и их влияние на качество моделей и отливок
- •3.4. Мониторинг дефектов восковых моделей
- •4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ
- •4.1. Требования к керамическим оболочковым формам
- •4.1.1. Точность воспроизведения конфигурации моделей
- •4.1.3. Термическая стойкость
- •4.1.4. Газопроницаемость и газотворность
- •4.1.5. Химическая стойкость и инертность
- •4.2. Материалы для оболочковых форм, их характеристика и подготовка
- •4.2.1. Основа оболочковых форм
- •4.2.2. Связующие материалы оболочек
- •4.3. Технологический процесс формирования огнеупорной оболочки
- •4.3.1. Приготовление связующего раствора
- •4.3.2. Приготовление огнеупорной суспензии
- •5. ЛИТЕЙНЫЕ ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ
- •5.1. Требования к жаропрочным материалам
- •5.2. Классификация жаропрочных сплавов на основе никеля
- •5.3. Основные структурные составляющие никелевых сплавов
- •5.4. Основные направления увеличения прочности сплавов на никелевой основе
- •5.5. Легирование литых жаропрочных сплавов
- •5.6. Термообработка никелевых жаропрочных сплавов
- •6.4.2. Восстановление неметаллических включений
- •6.5. Технологические приемы повышения свойств литых жаропрочных сплавов
- •6.5.1. Поверхностное модифицирование
- •.6.5.2. Модифицирование сплава дисперсными частицами тугоплавких элементов
- •6.5.3. Высокотемпературная обработка расплава
- •7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТОНКОСТЕННЫХ ГАБАРИТНЫХ
- •ОТЛИВОК
- •7.1. Влияние технологических параметров на заполняемость литейных форм металлом
- •7.1.1. Полнота удаления модельного состава из форм
- •7.1.2. Полнота удаления газотворных составляющих
- •7.1.3. Состояние поверхности лицевого слоя оболочки
- •8.3. Внутренние дефекты отливок
- •8.4. Несоответствие по геометрии
- •8.5. Прочие виды дефектов лопаток
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •ЛИТЬЕ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ ОТЛИВОК АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
8.5. Прочие виды дефектов лопаток
Дефекты модели - дефекты отливок, вызванные наличием исходных дефектов моделей или некачественной их заделкой.
Дефекты определяются по характерному виду или путем сравнения с бездефектными моделями.
Несоответствие по химическому составу определяется химическими анализами.
Основные причины образования дефекта:
-неверные сведения о составе шихтовых материалов; перепутывание марок металла;
-перепутывание образцов для анализа.
Несоответствие механических свойств определяется механическим испытанием отдельно отлитых образцов.
Основные причины образования дефекта:
-несоответствие химического состава сплава заданному;
-нарушение технологии отливки образцов; дефекты литейного про исхождения на образцах;
-нарушение режимов термообработки образцов.
Для выявления несоответствия микроструктуры сплава контроли руют структуру образцов и отливок по микрошлифу после термообра ботки.
Основные причины образования дефекта:
-несоответствие химического состава сплава заданному;
-нарушение процесса отливки лопаток и режима термообработки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Химическая технология керамики и огнеупоров / П.П. Будников, В.И. Балкевич, А.С. Бережной и др. - М.: Изд-во лит-ры по строительству, 1972.-552 с.
2.Гуляев А.П. Металловедение. - Изд 5-е, перераб. - М.: Металлур гия, 1978.-647 с.
3.Абрамсон И.Д. Керамика для авиационных изделий. - М.: Оборон
ив, 1963. - 240 с.
4.Керамика из высокоогнеупорных окислов / В.С. Бакунов, В.Л. Бал кевич, А.С. Власов и др.; Под ред. Д.Н. Полубояринова, Р.Я. Попильского. - М.: Металлургия, 1977. - 304 с.
5.Линчевский Б.В. Вакуумная индукционная плавка. - М.: Металлур гия, 1975.-239 с.
6.Литье по выплавляемым моделям / В.Н. Иванов, С.А. Казенное, Б.С. Курчман и др.; Под общ. ред. Я.И. Шкленника, В.А. Озерова. - М.: Машиностроение, 1984. - 408 с.
7.Производство высокотемпературных литых лопаток авиационных ГТД / Под ред. С.И. Яцыка. - М.: Машиностроение, 1995. - 256 с.
8.Стрелов К.К. Теоретические основы технологии огнеупорных мате
риалов. - М.: Металлургия, 1985. - 480 с.
9. Суперсплавы II: В 2 т.: Пер. с англ. / Под ред. Р.Е. Шалина. - М.: Металлургия, 1995. - Т. 1. - 383 с.; Т. 2. - 384 с.
Введение |
|
3 |
1. Свойства и состав материалов, предназначенных для изготовле |
|
|
ния керамических стержней |
4 |
|
1.1. Общие свойства керамики |
4 |
|
1.1.1. М икроструктура...................................................................... |
4 |
|
1.1.2. Пористость и проницаемость |
5 |
|
1.1.3. Механическая прочность |
7 |
|
1.1.4. Модуль упругости |
7 |
|
1.2. Термомеханические свойства......................................................... |
8 |
|
1.2.1. Деформация под нагрузкой |
8 |
|
1.2.2. Ползучесть |
9 |
|
1.2.3. Длительная прочность |
11 |
|
1.3. Теплофизические свойства керамических материалов............ |
11 |
|
1.3.1. Теплопроводность |
11 |
|
1.3.2. Термическое расширение |
12 |
|
1.4. Термические свойства керамики |
14 |
|
1.4.1. Огнеупорность |
14 |
|
1.4.2. Термическая стойкость |
16 |
|
1.5. Химическая стойкость огнеупоров............................................... |
17 |
|
1.6. Состав и свойства материалов для керамических стержней |
18 |
|
1.6.1. Огнеупорные материалы |
18 |
|
1.6.2. |
Связующие вещ ества.......................................................... |
26 |
2. Технология изготовления керамических стержней |
27 |
|
2.1. Основные стадии производства керамики |
27 |
|
2.2. Зерновой состав масс |
29 |
|
2.3. Прессование стержней |
31 |
|
2.3.1. Требованияк шликерам |
31 |
|
2.3.2. Прессование |
32 |
|
2.3.3. Оборудование для прессования стержней |
33 |
|
2.3.4. |
'Подготовка стержня-сырца к обжигу |
36 |
2.4. Обжиг стержней |
36 |
|
2.4.1. Удаление из стержня-сырца термопластического свя |
|
|
зующего |
|
36 |
2.4.2. Материал засыпки. Подготовка материала засыпки к |
|
|
процессу обжига |
37 |
|
2.4.3. Укладка стержней-сырцов в короба и засыпка их гли |
|
|
ноземом |
|
38 |
2.4.4. Процессы спекания и обжиг керамики |
40 |
|
2.4.5. Жидкостное спекание |
41 |
|
2.4.6. Твердофазовое спекание |
43 |
|
2.4.7. Факторы, определяющие режим обжига изделий |
47 |
2.5. Изготовление стержней лопаток |
52 |
2.5.1. Подготовка исходных материалов |
52 |
2.5.2. Приготовление пластификатора................ |
53 |
2.5.3. Приготовление термопластичной массы |
53 |
2.5.4. Прессование керамических стержней |
54 |
2.5.5. Рихтовка сырых стержней |
55 |
2.5.6. Изготовление образцов-свидетелей |
55 |
2.5.7. Упаковка сырых стержней в короба |
55 |
2.5.8. Обжиг стержней.................................................................. |
57 |
2.5.9. Выгрузка коробов из печи и стержней из коробов..... |
58 |
2.5.10. Определение прочности образцов |
58 |
2.5.11. Зачистка и приемочный контроль стержней |
59 |
2.5.12. Пропитка стержней бакелитовым лаком .................... |
59 |
2.6. Удаление керамических стержней из отливок |
60 |
2.6.1. Удаление стержней в растворе щелочи |
60 |
2.6.2. Удаление стержней во фтористоводородной кислоте |
|
(плавиковой) и бифториде калия............................................................. |
60 |
3. Восковые массы, применяемые для изготовления выплавляемых |
|
моделей |
62 |
3.1. Структура восковой массы |
62 |
3.2. Классификация восковых масс по назначению |
64 |
3.2.1. Модельные массы |
65 |
3.2.2. Литниковые массы |
66 |
3.2.3. Водорастворимые массы |
66 |
3.2.4. Специальные модельные массы |
66 |
3.3. Свойства восковых масс и их влияние на качество моделей и |
|
отливок |
66 |
3.4. Мониторинг дефектов восковых моделей |
69 |
4. Изготовление керамических оболочковых форм |
71 |
4.1. Требования к керамическим оболочковым формам |
71 |
4.1.1. Точность воспроизведения конфигурации моделей |
71 |
4.1.2. Прочность и податливость формы |
72 |
4.1.3. Термическая стойкость..................................................... |
75 |
4.1.4. Газопроницаемость и газотворность |
77 |
4.1.5. Химическая стойкость и инертность |
77 |
4.2. Материалы для оболочковых форм, их характеристика и |
|
подготовка |
78 |
4.2.1. Основа оболочковых форм |
78 |
4.2.2. Связующие материалы оболочек |
82 |
4.3. Технологический процесс формирования огнеупорной обо |
|
лочки |
^4 |
4.3.1. Приготовление связующего раствора.......................... |
84 |
4.3.2. Приготовление огнеупорной суспензии |
89 |
4.3.3 Смачивание блоков моделей в суспензии |
90 |
4.3.4. Обсыпка смоченных блоков зернистым огнеупором |
90 |
4.3.5. Сушка оболочек |
90 |
4.3.6. Удаление модельного состава.......................................... |
91 |
5. Литейные жаропрочные сплавы на основе никеля |
92 |
5.1. Требования к жаропрочным материалам |
92 |
5.2. Классификация жаропрочных сплавов на основе никеля |
93 |
5.3. Основные структурные составляющие никелевых сплавов |
94 |
5.4. Основные направления увеличения прочности сплавов на |
|
никелевой основе |
95 |
5.5. Легирование литых жаропрочных сплавов |
97 |
5.6. Термообработка никелевых жаропрочных сплавов |
99 |
5.7. Состав и свойства литых никелевых жаропрочных сплавов |
100 |
6. Плавка жаропрочных сплавов................................................................ |
109 |
6.1. Выплавка мерной шихтовой заготовки |
109 |
6.2. Оборудование для плавки и заливки металла в форму |
110 |
6.3. Плавка жаропрочных сплавов и заливка форм в вакуумных |
|
печах |
114 |
6.3.1. Требования к исходным материалам |
114 |
6.3.2. Основные требования к вакуумной плавильно |
|
заливочной установке и подготовке ее к проведению процесса....... |
114 |
6.3.3. Плавка сплава и заливка форм |
114 |
6.3.4. Контроль технологических параметров и качества |
|
сплава |
115 |
6.4. Физико-химические процессы при плавке в вакууме |
116 |
6.4.1. Раскисление металла углеродом в вакуумной индук |
|
ционной печи |
116 |
6.4.2. Восстановление неметаллических включений |
117 |
6.4.3. Испарения вредных примесей при плавке в вакууме... |
118 |
6.5. Технологические приемы повышения свойств литых жаро |
|
прочных сплавов |
119 |
6.5.1. Поверхностное модифицирование................................... |
120 |
6.5.2. Модифицирование сплава дисперсными частицами |
|
тугоплавких элементов |
120 |
6.5.3. Высокотемпературная обработка расплава |
121 |
7. Проектирование литниковых систем при изготовлении тонко |
|
стенных габаритных отливок....................................................................... |
122 |
7.1.Влияние технологических параметров на заполняемость ли
тейных форм металлом |
123 |
7.1.1. Полнота удаления модельного состава из форм |
123 |
7.1.2. Полнота удаления газотворных составляющих |
123 |
7.1.3. Состояние поверхности лицевого слоя оболочки |
123 |
7.1.4. Температура формы в момент заливки.......................... |
124 |
7.1.5. Температура металла в момент слива............................ |
124 |
7.1.6. Скорость слива металла в форму |
124 |
7.1.7. Наличие окислов и газов в сплавах |
124 |
7.1.8. Жидкотекучесть сплава................................................... |
125 |
7.1.9. Построение ЛПС |
125 |
7.2.Особенности затвердевания тонкостенных габаритных от
ливок |
125 |
8. Брак отливок. Классификация дефектов. Причины образования |
|
дефектов |
127 |
8.1. Брак отливок |
127 |
8.2. Классификация и причины образования дефектов на по |
|
верхности отливки |
127 |
8.3. Внутренние дефекты отливок.................................................... |
130 |
8.4. Несоответствие по геометрии |
133 |
8.5. Прочие виды дефектов лопаток |
134 |
Список литературы..................................................................................... |
135 |