CS252709B1 - Sposob zhotovenia skúšobnej tyčky pre skúšky mechanických vlastností výrobkov zo žiarupevných zliatin - Google Patents

Description

252709

Vynález sa týká spůsobu zhotovenia skú-šobnej tyče pře skúšky mechanických vlast-ností výrobkov zo žiarupevných zliatin nik-lových alebo kobaltových s malým prierezomalebo dutých tenkostenných výrobkov, odla-tej zo základného materiálu skúšaného vý-robku vytavitelným modelom do škrupino-vej keramickej formy bez použitia jadra voformě mono- alebo bikryštálu.

Pevnostně charakteristiky materiálov lia-tych plných alebo dutých lopatiek ako odol-nost proti tečeniu, odolnost proti únavě, pev-nost v tahu, ťažnosť a iné vlastnosti sa v sú-časnosti zistujú na plných tyčkách, vyro-bených z odliatkov válcového alebo kuželo-vého tvaru.

Problémy skúšania pevnostných charakte-ristik sa prejavujú obzvlášť u materiálov po-užívaných na výrobu lopatiek plynových tur-bín, a to žiarupevných zliatin niklových a-lebo kobaltových, ktoré sa vyznačujú velmizlou obrobitelnosťou.

Plné tyče, vyrobené z válcových alebo ku-želových odliatkov nemajú spravidla vlast-nosti blízké vlastnostiam lopatiek plných smalým prierezom alebo dutých s velmi ma-lým prierezom. Je tomu tak preto, lebo krys-talizovali iným spůsobom ako odliatky s hru-bou stěnou.

Duté lopatky sa vyznačujú tiež podstatnéváčšou hodnotou poměru povrchu k priere-zu, ako plné tyče, čo ďalej zhoršuje mode-lová podobnost. Trhliny vznikajúce pri me-chanickom namáhaní materiálov v.ychádza-Jú v prevážnej miere z povrchu, s výnimkouexistencie velkých vnútorných poruch, t. j.nadkritickej velkosti, a preto plné tyče po-skytujú vyššie hodnoty meraných vlastnos-tí.

Vzhladom k obtiažnej obrobitelnosti nik-lových alebo kobaltových žiarupevných zlia-tin Je snaha vyrábať skúšobné tyče s upína-cími hlavami spůsobom přesného odlievania,aby sa náklady na ich výrobu snížili na mi-nimum. Tento spůsob má svoje obmedzenie.Vzniká nebezpečie tvorby trhlin za tepla vmeranej dlžke skúšobných tyčí, a to v dů-sledku obmedzeného zmršťovania pri proce-se chladnutia z lejacej teploty vo velmi tu-hej a pevnej škrupinovej keramickej formě.

Uvedené nedostatky odstraňuje a technic-ký pokrok rieši spůsob zhotovenia skúšob-nej tyčky podlá vynálezu, ktorého podsta-tou Je, že na rúrke odliatej zo základnéhomateriálu skúšaného výrobku vytavitetnýmmodelom do škrupinovej keramickej formybez použitia jadra ako mono- alebo bikryš-tálu s vytvořením hlavových častí skúšob-nej tyčky na oboch je] koncoch a opatřenímtýchto závitom sa z dvoch protilahlých stráňpo celej zbývajúcej časti plochy brúsením spolomermi R — 3 mm odstráni část mate-riálu skúšobnej tyčky ako aj část z kerami-ky vo vnútri rúrky do híbky 23 až 25 % cel-kového prierezu s ponecháním dvoch pozdlž-nych protilahlých častí stien rúrky o šírke25 až 30 % celkového prierezu skúšobnej tyčky a kde po odstránení zbývajúcej kera-miky vo vnútornej časti sa na činných čas-tiach skúšobnej tyčky odstránia ostriny hrán.Poměr povrchu dutej rúrky k prierezu x —= 44,33 až 31,35. Výroba východiskového polotovaru prezhotovenie skúšobnej tyčky sa může robitpřesným odlievaním bud' procesom riadenejkryštalizácie, alebo aj bez, takže séria ty-čiek v počte 20 kusov sa může urobit' v jed-nom pracovnom cykle. Z hladiska modelovej podobnosti posky-tuje skúšobná tyčka, zhotovená spůsobompodlá vynálezu reálne hodnoty meraných pa-rametrov týkajúcich sa vlastností dutých a-lebo plných lopatiek s velmi malým priere-zom, čo umožní spolahlivejšie odhadnúť ži-votnost výrobkov. Pri procese chladnutia du-tého polotovaru v tvare rúrky, určeného navýrobu dutej skúšobnej tyčky nemůže nastatvýrazné brzdenie pri zmršťovaní odliatku vškrupinovej keramickej formě ia výrobnátyčka neobsahuje trhliny za tepla, čo sú pod-statné význaky vyššieho účinku. Ďalšou vý-hodou je jednoduchá defektoskopická kon-trola vnútorného povrchu skúšobného telies-ka, čo podstatné ovplyvňuje aj spolahlivosťpri určovaní vlastností materiálov dutýchlopatiek.

Okrem spolahlivosti vzhladom na modelo-vá podobnost má takýto tvar odliatku skú-šobného telieska celý rad výhod aj pokíal'ide o jeho výrobu. Odpadne problém výrobyjadra s vysokým nárokom na jeho úžitkovúhodnotu ako aj problém so zalisovaním jadrado voskového modelu a s odstraňováním to-hoto z odliatku obtiažnym luhováním a pod.Dá sa vyrobit stená odliatku vyžadovanejhrůbky ako simulácia hrůbky prierezu mo-delovej lopatky. Dá sa skúšať ekvivalentněhrúbka steny dutej lopatky alebo listu pl-nej lopatky.

Na pripojenom výkrese, obr. 1, je v náry-se znázorněná skúšobná tyčka v dvoch po-hladoch, s ekvivalentným prierezom rovna-júcim sa prierezu plnej tyčky o priemere4 mm.

Obr. 2 znázorňuje v řeze převedený modela rozměrové úpravy pri postupe zhotoveniaskúšobnej tyčky. Příklad

Spůsobom a konštrukčnými úpravami po-dlá vynálezu bola zhotovená skúšobná tyč-ka, přesným odlievaním s využitím vytavi-telného modelu, zo žiarupevnej niklovej zlia-tiny, určenej na výrobu lopatiek spalovacíchturbín. Hrúba steny rúrky 2 mm, priemer12 mm, dížka 60 mm. Pri odjievaní nebolopoužité keramické jádro. Po odstránení ke-ramiky na vonkajšom povrchu rúrky sa naobidvoch koncoch nařezal závit M12 na dlž-ke 15 mm. Brúsením sa z rúrky odstránilačást materiálu „A“ a z keramiky vo vnútrirúrky část „B“, ako je to znázorněné na obr.

Claims (2)

1. 252709 5
2. 2. Obidve časti materiálu a keramiky bolíodbrúsené v rozsahu po dížke 30 mm s po-lomermi R = 3 mm a do híbky 2,86 mm po-dlá predchádzajúcich výpočtov a zo skúse-ností na ověřovaných skúšobných telieskach.Odstranila sa zvyšná keramika vo vnútri tyč-ky, ktorá sa brúsenim značné narušila, takžena je] odstránenie stačilo jednoduché pokle-páme kladivom. Na koniec sa tyčka očistilaod ostrín na hranách a použila priamo bezďalšieho opracoviania povrchu na skúšaniemechanických vlastností výrobkov zhotove-ných z toho istého materiálu. Skúšobné pod- 6 mienky: Pri teplote 900 °C a vonkajšom za-tažení 300 MPa creepovej skúšky sa sledovalčas do porušenia. Hodnoty času do poruše-nia, získané na monokryštálovej tyčke podl'aobr. 1 sa pohybovali v rozsahu 3- až 5-krátvyššom ako na tyčkách s polykryštálovouštruktúrou známých tvarov. Modelová zhodasa vztahovala na rovnakú velkost prierezutyčiek s kruhovým prierezom a prierezompodlá obr. 1. Hodnoty ťažnosti sa dosiahli 3- až 4-krátvyššie ako u tyčky s polykryštálovou štruk-túrou běžného použitia. PREDMET Spósob zhotovenia skúšobnej tyčky preskúšky mechanických vlastností výrobkovzo žiarupevných zliatin niklových alebo ko-baltových s malým prierezom alebo dutýchtenkostenných výrobkov odliatej zo základ-ného materiálu skúšaného výrobku vytavi-tel'ným modelom do škrupinovej keramickejformy bez použitia jadra, s vytvořením hla-vových častí skúšobnej tyčky na oboch jejkoncoch, ktoré sú opatřené závitom, vyzna-čujúci sa tým, že na mono- alebo bikryštá-lovom odliatku tvaru dutej rúrky s pomerom povrchu k prierezu x = 44,33 až 31,35 sa zdvoch protilehlých stráň očištěného povr-chu po celej zbývajúcej časti plochy odstrá-ni brúsenim s polomermi R = 3 mm částzákladného materiálu ako aj část z kerami-ky vo vnútri danej rúrky do hlky 23 až 25 %celkového prierezu s ponecháním dvoch po-zdížnych protilahlých častí stien o šírke 25až 30 % celkového prierezu zhotovenej skú-šobnej tyčky a po odstránení zbývajúcej ke-ramiky vo vnútornej časti sa na činnej častiodstránia ostriny hrán. 2 listy výkresov ιη ο ω m 2S270Í1 Μ 12 η^·”ΐ I $7} 3U ο tO χχ \Ζ

   Obr. 1 252709

   30 ~^^^^ítofí^Í~/ínnftS»r^^Í zt AuaifcÍ^jT1^ X?<^Z7^^XTa ^7rx^:x^^CVxZ/'Cs><>XWv..:?íXX>ó< p> 60

   N bo jen Í'M CO 00

   Obr. 2