RU2245213C1 - Ingot mold - Google Patents

Ingot mold Download PDF

Info

Publication number
RU2245213C1
RU2245213C1 RU2003111074/02A RU2003111074A RU2245213C1 RU 2245213 C1 RU2245213 C1 RU 2245213C1 RU 2003111074/02 A RU2003111074/02 A RU 2003111074/02A RU 2003111074 A RU2003111074 A RU 2003111074A RU 2245213 C1 RU2245213 C1 RU 2245213C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
billets
funnel
plug
discs
charge
Prior art date
Application number
RU2003111074/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003111074A (en
Inventor
М.Д. Любалин (RU)
М.Д. Любалин
Д.М. Любалин (RU)
Д.М. Любалин
С.М. Любалин (RU)
С.М. Любалин
Original Assignee
Любалин Марк Дмитриевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Любалин Марк Дмитриевич filed Critical Любалин Марк Дмитриевич
Priority to RU2003111074/02A priority Critical patent/RU2245213C1/en
Publication of RU2003111074A publication Critical patent/RU2003111074A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2245213C1 publication Critical patent/RU2245213C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: manufacture of charge billets of refractory nickel alloys.
SUBSTANCE: ingot mold is in the form of tube with detachable plug. In open end of ingot mold funnel with hollow wall filled with easy-to-melt metal is placed. Insert is made of nickel alloy with refractoriness higher than that of billet metal and it is arranged in funnel. Discs-partitions are placed inside tube. Spacing between said discs corresponds to size of charge billets. Discs made of graphite or dense ceramics have central opening. In plug there are dead openings for receiving samples used for certification of charge billets. In funnel easy-to-melt metal prevents superheating of melt due to melting heat. At crystallization of billets funnel serves as hot top.
EFFECT: enhanced quality of measured billets, less irreversible losses of nickel alloys.
2 dwg

Description

Изобретение относится к получению жаропрочных никелевых сплавов, конкретно, к изготовлению шихтовых заготовок, предназначенных для последующего вакуумного переплава с целью литья деталей турбин.The invention relates to the production of heat-resistant nickel alloys, in particular, to the manufacture of charge blanks intended for subsequent vacuum remelting with the aim of casting turbine parts.

Известны керамические изложницы для приготовления никелевых сплавов [1].Ceramic molds for the preparation of nickel alloys are known [1].

Для извлечения слитков такие изложницы разрушают, а слитки разрезают на мерные заготовки. Это удорожает производство.To extract the ingots, such molds are destroyed, and the ingots are cut into measured blanks. This increases the cost of production.

Известны также металлические изложницы многократного использования. Разъемная чугунная изложница (кокиль) не обеспечивает необходимого качества поверхности слитка, требует резки слитка на мерные заготовки, что приводит к существенным безвозвратным потерям [2].Reusable metal molds are also known. A detachable cast-iron mold (chill mold) does not provide the necessary quality of the surface of the ingot, it requires cutting the ingot into measured billets, which leads to significant irretrievable losses [2].

Наиболее близким к заявляемому изобретению является изложница, выполненная из стальной трубы с заглушкой у одного из торцов [2]. Эта изложница, принятая за прототип, позволяет получать слитки с более качественной, чем с применением чугунной изложницы, поверхностью, но не устраняет необходимости резки слитка на заготовки. При этом безвозвратно теряется до 2-3% дорогостоящего сплава, расходуется рабочее время, абразивные круги. Кроме того, при резке верхних частей слитка вскрывается осевая раковина и рыхлоты, загрязняемые абразивным материалом, что требует возврата этих участков слитка в повторную плавку с рафинированием.Closest to the claimed invention is a mold made of steel pipe with a plug at one of the ends [2]. This mold, adopted as a prototype, allows you to get ingots with a better surface than using cast iron molds, but does not eliminate the need to cut the ingot into billets. In this case, up to 2-3% of the expensive alloy is irretrievably lost, working time, abrasive wheels are spent. In addition, when cutting the upper parts of the ingot, an axial shell and loosens contaminated with abrasive material are opened, which requires the return of these sections of the ingot to re-melting with refining.

В задачу при разработке предлагаемой изложницы входило снижение безвозвратных потерь никелевых сплавов, повышение качества мерных заготовок.The task in the development of the proposed mold was to reduce the irretrievable losses of nickel alloys, improving the quality of dimensional blanks.

Задача решена за счет того, что труба снабжена неметаллическими вставными дисками с центральными отверстиями для перетока расплава, установленными в трубе на расстояниях от заглушки и друг от друга, определяемых заданным размером шихтовых заготовок; изложница дополнена съемной стальной заливочной воронкой, устанавливаемой на открытом торце трубы, а заглушка выполнена с глухими отверстиями для получения образцов для аттестации шихтовых заготовок.The problem is solved due to the fact that the pipe is equipped with non-metallic insertion disks with central holes for melt flow, installed in the pipe at distances from the plug and from each other, determined by a given size of the charge blanks; the mold is supplemented with a removable steel casting funnel mounted on the open end of the pipe, and the plug is made with blind holes for receiving samples for certification of charge blanks.

Вставные диски выполнены из плотной керамики или графита. Воронка выполнена со вставкой, контактирующей со сливаемым расплавом и изготовленной из более тугоплавкого сплава на никелевой основе, чем приготовляемая шихтовая заготовка.Insert discs made of dense ceramic or graphite. The funnel is made with an insert in contact with the melt being drained and made of a more refractory nickel-based alloy than the prepared charge stock.

Воронка выполнена с полой стенкой для заполнения легкоплавким металлом.The funnel is made with a hollow wall for filling with fusible metal.

Заливочная воронка снабжена фильтром с центральным сливным отверстием и, в случае необходимости, устанавливаемым над этой вставкой щелевым или пенокерамическим фильтром.The filling funnel is equipped with a filter with a central drain hole and, if necessary, a slit or foam-ceramic filter mounted above this insert.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез изложницы, а на фиг.2 - вид по А-А фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a mold, and figure 2 is a view along aa of figure 1.

Изложница состоит из стальной трубы 1 с заглушкой 2 у нижнего торца с глухими отверстиями для формирования образцов 3, керамических или графитовых дисков 4 с центральными отверстиями, установленными в полости трубы на графитовых или керамических штифтах 5, заливочной чаши 6 у верхнего торца трубы, выполненной с полостью 7 для помещения захолаживающего легкоплавкого металла и со вставкой 8, изготовленной из никелевого сплава, более тугоплавкого, чем приготовляемый сплав; в полости воронки помещается фильтр 9 с центральным сливным отверстием. Показана также крышка 10 и цапфы 11, предназначенные для удобства транспортировки изложницы тельфером.The mold consists of a steel pipe 1 with a plug 2 at the lower end with blind holes for forming samples 3, ceramic or graphite disks 4 with central holes installed in the cavity of the pipe on graphite or ceramic pins 5, a pouring bowl 6 at the upper end of the pipe, made with cavity 7 for placing a cooling low-melting metal and with an insert 8 made of a nickel alloy, more refractory than the prepared alloy; a filter 9 with a central drain hole is placed in the cavity of the funnel. Also shown is the cover 10 and the pins 11, designed for ease of transportation of the mold hoist.

В собранную изложницу, подаваемую в вакуумную плавильно-заливочную установку, сливают перегретый расплав. Изложница с залитым металлом извлекается на воздух, устанавливается на пресс.An overheated melt is poured into the assembled mold, fed to a vacuum melting and casting plant. The mold with the poured metal is extracted into the air, mounted on a press.

Помещаемый в полость воронки легкоплавкий металл (алюминий или его сплав с кремнием) интенсивно отбирает теплоту от расплава за счет высокой его теплопроводности и высокого значения удельной теплоты превращения “твёрдое-жидкое”.The low-melting metal (aluminum or its alloy with silicon) placed in the funnel cavity intensively selects heat from the melt due to its high thermal conductivity and high specific heat of transformation “solid-liquid”.

Помещение в воронку вставки из более тугоплавкого сплава на никелевой основе, чем приготовляемая шихтовая заготовка, предохраняет её от размыва и исключает обогащение сплава железом, кремнием и другими компонентами, входящими в состав стали, из которой изготовлена воронка.The insertion into the funnel of an insert made of a more refractory nickel-base alloy than the prepared charge stock protects it from erosion and excludes the enrichment of the alloy with iron, silicon and other components that make up the steel of which the funnel is made.

При охлаждении никелевого сплава происходит кристаллизация, в том числе затвердевает металл в полости воронки. При этом выделяется теплота, что увеличивает эффективность работы воронки как прибыльной надставки.When a nickel alloy is cooled, crystallization occurs, including metal hardening in the funnel cavity. In this case, heat is released, which increases the efficiency of the funnel as a profitable extension.

затвердевший слиток выдавливается и отдельные его участки - мерные заготовки - отбиваются или отрезаются.the hardened ingot is squeezed out and its individual sections - measured billets - are beaten or cut.

Заглушка используется не только как отъёмное дно, но и как форма для получения образцов, предназначенных для аттестации металла слитка.The plug is used not only as a removable bottom, but also as a mold for obtaining samples intended for certification of ingot metal.

Вместо отрезки от слитков темплетов, разрезке их на бруски и механической обработке брусков до размеров, заданных методиками испытаний металла, в заглушке-форме затвердевает металл, близкий по геометрии к образцу для испытаний. При этом существенно снижаются потери металла и время подготовки образцов к испытаниям.Instead of cutting from the ingots of the templates, cutting them into bars and machining the bars to the sizes specified by the metal testing methods, a metal that is close in geometry to the test sample hardens in a stub form. At the same time, metal losses and the time of preparation of samples for testing are significantly reduced.

Использование в изложнице-трубе дисков-перегородок из графита и плотной керамики, кроме уменьшения потерь металла при разделке слитка на отдельные мерные заготовки, позволяет за счёт высокой теплопроводности материала перегородок надёжно перекрыть доступ газов к возможным в верхней части слитка осевым рыхлотам и предотвратить образование оксинитридов на их поверхности при извлечении изложницы на воздух.The use of graphite and dense ceramic partition discs in the pipe, in addition to reducing metal losses when cutting the ingot into separate measured billets, allows due to the high thermal conductivity of the material of the partitions to reliably block the access of gases to axial loosening possible in the upper part of the ingot and prevent the formation of oxynitrides on their surfaces when removing the mold into the air.

Источники информацииSources of information

1. Маршрутный технологический процесс "Переплав отходов жаропрочных сплавов в печах серии ИСВ" № 5911000346, ОАО "ЗТЛ", С-Петербург, 1996 г., 14 с.1. Routing process "Remelting waste heat-resistant alloys in furnaces of the ISV series" No. 5911000346, OJSC "ZTL", St. Petersburg, 1996, 14 pp.

2. Каблов Е.Н. “Литые лопатки газотурбинных двигателей”. М., МИСИС, 2001 г., стр.182.2. Kablov E.N. “Cast blades of gas turbine engines”. M., MISIS, 2001, p. 182.

Claims (1)

Изложница в виде стальной трубы с отъемной заглушкой для получения шихтовых заготовок никелевых сплавов, отличающаяся тем, что на открытом торце трубы установлена воронка с полой стенкой, заполненной легкоплавким металлом, и со вставкой, контактирующей со сливаемым расплавом и изготовленной из более тугоплавкого никелевого сплава, чем приготовляемая шихтовая заготовка, заглушка выполнена с глухими отверстиями для получения образцов для аттестации шихтовых заготовок, а внутри трубы на расстояниях от заглушки и друг от друга, равных заданным размерам шихтовых заготовок, установлены диски-перегородки с центральными отверстиями, изготовленные из графита или плотной керамики.A mold in the form of a steel pipe with a detachable plug for producing charge blanks of nickel alloys, characterized in that a funnel with a hollow wall filled with low-melting metal and an insert in contact with the melt being molded and made of a more refractory nickel alloy is installed on the open end of the pipe than prepared billet billet, plug made with blind holes to obtain samples for certification of billet billets, and inside the pipe at equal distances from the plug and from each other Given the size of the billets, mounted disk partitions with central holes made of graphite or dense ceramics.
RU2003111074/02A 2003-04-17 2003-04-17 Ingot mold RU2245213C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003111074/02A RU2245213C1 (en) 2003-04-17 2003-04-17 Ingot mold

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003111074/02A RU2245213C1 (en) 2003-04-17 2003-04-17 Ingot mold

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003111074A RU2003111074A (en) 2004-12-20
RU2245213C1 true RU2245213C1 (en) 2005-01-27

Family

ID=35138954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003111074/02A RU2245213C1 (en) 2003-04-17 2003-04-17 Ingot mold

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2245213C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112059128A (en) * 2020-09-04 2020-12-11 江苏隆达超合金航材有限公司 High-temperature alloy master alloy steel die casting device and application method thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГАЛДИН Н.М. и др. Цветное литье. Справочник. М., Машиностроение, 1989, с.249. *
ИВАНОВ В.Н. Словарь - справочник по литейному производству. М., Машиностроение, 1990, с.147, рис.Л-7, с.50. *
КАБЛОВ Е.Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей. М., МИСИС, 2001, с.182. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112059128A (en) * 2020-09-04 2020-12-11 江苏隆达超合金航材有限公司 High-temperature alloy master alloy steel die casting device and application method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103894547B (en) With the casting method of listrium Blade roughcast
RU2245213C1 (en) Ingot mold
Rzyankina et al. Investigation of the effect of solidification velocity on the quality of single crystal turbine blades
RU2687320C2 (en) Mold for centrifugal casting with inserts
US3515205A (en) Mold construction forming single crystal pieces
Ma et al. Undercoolability of superalloys and solidification defects in single crystal components
US9764382B2 (en) Lined centrifugal mould with controlled thermal inertia
RU2371278C2 (en) Method for production of foundry goods and device for its realisation
RU151566U1 (en) CASTING FORM FOR MANUFACTURING A RAILWAY WHEEL
RU2744601C2 (en) Cooling furnace for directional solidification and cooling method using such furnace
Srinivasan et al. Tribological Studies of Shrinkage Defect and Effective Yield Upgrade of Grey Cast-Iron Castings
Jaromin et al. Influence of Type and Shape of the Chillon Solidification Process of Steel Casting
RU2302923C1 (en) Turbine blades casting plant with use of directed crystallization process
Gerin et al. Prediction of solidification structures in a 9.8 tonne steel ingot
JP6318849B2 (en) Weir refractory construction method of induction heating type tundish and repair method of weir refractory constructed by this method
RU2720331C1 (en) Molding method into chill mold for production of flat castings from aluminum and magnesium alloys
RU2400326C1 (en) Device for production of cast with mono-crystal structure
RU2294260C2 (en) Cooler for cooling cast products
RU2258578C1 (en) Device for production of castings of directive and mono-crystal structure
RU2355506C2 (en) Method of pattern producing
CN115446291A (en) Method for evaluating mixed crystal forming tendency of single crystal high temperature alloy
RU2314892C1 (en) Apparatus for producing cast pieces with use of consumable patterns
SU1424964A1 (en) Method of producing castings by oriented crystallization
RU2353471C2 (en) Facility for receiving of cast made of heat-resistant alloys with single-crystal structure
RU2123907C1 (en) Method of producing the casting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050418