RU2314178C1 - Process for producing monocrystalline-structure castings - Google Patents

Process for producing monocrystalline-structure castings Download PDF

Info

Publication number
RU2314178C1
RU2314178C1 RU2006119405/02A RU2006119405A RU2314178C1 RU 2314178 C1 RU2314178 C1 RU 2314178C1 RU 2006119405/02 A RU2006119405/02 A RU 2006119405/02A RU 2006119405 A RU2006119405 A RU 2006119405A RU 2314178 C1 RU2314178 C1 RU 2314178C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seed
cavity
crystal
end surface
rod
Prior art date
Application number
RU2006119405/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Андреевич Никишин (RU)
Владимир Андреевич Никишин
Владимир Александрович Виноградов (RU)
Владимир Александрович Виноградов
Максим Владимирович Чумаков (RU)
Максим Владимирович Чумаков
Тать на Ивановна Харюткина (RU)
Татьяна Ивановна Харюткина
Арсений Александрович Огарков (RU)
Арсений Александрович Огарков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ")
Priority to RU2006119405/02A priority Critical patent/RU2314178C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2314178C1 publication Critical patent/RU2314178C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: manufacture of mono-crystalline-structure castings of alloys on base of nickel, cobalt and intermetallide.
SUBSTANCE: apparatus includes ceramic mold having seed cavity, seed, heat shielding cavity and cavity for shaping cast piece. Seed cavity is formed in bottom of ceramic mold. Heat shielding cavity is arranged between seed cavity and cavity for shaping cast piece. Heat shielding cavity communicates with cavity for shaping cast piece through crystal sampler being in the form of hollow rod. Spacing between lower end of rod and upper surface of seed consists 0.1 - 5 d where d - inner diameter of rod of crystal sampler. Seed is fixed in ceramic mold by means of fixing member.
EFFECT: improved quality of structure of produced mono-crystalline cast pieces.
5 cl, 3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления монокристальных отливок из сплавов на никелевой, кобальтовой и интерметаллидной основе.The invention relates to the field of foundry and can be used for the manufacture of single crystal castings from alloys based on nickel, cobalt and intermetallic base.

Известно устройство для получения монокристаллических отливок, содержащее керамическую оболочку с последовательно соединенными стартовой полостью, полостью кристаллоотборника и рабочей полостью отливки (RU №2070476 С1, В22D 27/04, опубл. 27.03.2003 г., бюл. №9).A device for producing single-crystal castings is known, comprising a ceramic shell with a start cavity, a crystal sample cavity and a casting cavity connected in series (RU No. 2070476 C1, B22D 27/04, published March 27, 2003, bull. No. 9).

Однако в данном устройстве отсутствует теплозащитная полость, которая позволяет промыть струей расплава верхнюю торцевую поверхность затравки, для исключения образования в отливке посторонних зерен.However, in this device there is no heat-shielding cavity, which allows you to rinse the upper end surface of the seed with a melt stream to prevent the formation of extraneous grains in the casting.

Наиболее близким устройством, принятым за прототип, является устройство для получения монокристальных отливок (RU №2080209 С1, В22D 27/04, опубл. 27.05.1997 г., бюл. №15), позволяющее выполнить дополнительную полость с размещенной в ней керамической вставкой с кристаллоотборником в виде криволинейного литникового хода. Причем площадь выходного отверстия криволинейного литникового хода вставки больше площади примыкающего к нему входного отверстия соединительного литникового хода, а площадь входного отверстия криволинейного литникового хода вставки меньше площади примыкающего к нему торца затравочного кристалла.The closest device adopted for the prototype is a device for producing single-crystal castings (RU No. 2080209 C1, B22D 27/04, publ. 05/27/1997, bull. No. 15), which allows you to perform an additional cavity with a ceramic insert with crystal sampler in the form of a curved gate run. Moreover, the area of the outlet opening of the curved gate run of the insert is larger than the area of the inlet of the connecting runway adjacent to it, and the area of the entrance of the curved runway of the insert is smaller than the area of the end face of the seed crystal adjacent to it.

Однако использование дополнительной керамической вставки с кристаллоотборником также не обеспечивает высокого качества получения отливки с монокристаллической структурой, так как при высокотемпературной прокалке в результате усадки керамической вставки образуется зазор между вставкой и полостью формы, который образует дополнительный заусенец металла при затвердевании. И в результате образуется дополнительный затравочный литниковый ход, образующий затравку произвольной формы, что не обеспечивает контролируемого зарождения кристалла.However, the use of an additional ceramic insert with a crystal sampler also does not provide high quality castings with a single crystal structure, since during high-temperature calcination as a result of shrinkage of the ceramic insert, a gap forms between the insert and the mold cavity, which forms an additional metal burr during solidification. And as a result, an additional seed gate is formed, forming a seed of an arbitrary shape, which does not provide a controlled nucleation of the crystal.

Техническим результатом данного изобретения является повышение качества получаемых монокристаллических отливок и увеличение выхода годных монокристаллических отливок.The technical result of this invention is to improve the quality of the obtained single-crystal castings and increase the yield of single-crystal castings.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для получения монокристаллических отливок, содержащее керамическую форму, в дне которой выполнена затравочная полость с размещенной в ней затравкой, полость для формирования отливки и кристаллоотборник, дополнительно содержит теплозащитную полость, расположенную между затравочной полостью и полостью для формирования отливки, причем теплозащитная полость сообщается с полостью для формирования отливки посредством кристаллоотборника, выполненного в виде полого стержня, расстояние между нижним торцом стержня и верхней торцевой поверхностью затравки выбирается в пределах от 0,1 до 5 d, где d -внутренний диаметр стержня кристаллоотборника, при этом затравка зафиксирована в керамической форме с помощью фиксатора, который может быть выполнен в виде штифта.The specified technical result is achieved in that the device for producing single-crystal castings containing a ceramic mold, in the bottom of which there is a seed cavity with a seed placed in it, a cavity for forming a casting and a crystal sampler, further comprises a heat-shielding cavity located between the seed cavity and the cavity for forming a casting moreover, the heat-shielding cavity communicates with the cavity for forming a casting by means of a crystal sampler made in the form of a hollow rod, the distance between the lower end of the rod and the upper end surface of the seed is selected in the range from 0.1 to 5 d, where d is the inner diameter of the core of the crystal, while the seed is fixed in ceramic form using a latch, which can be made in the form of a pin.

Нижняя торцевая поверхность затравки может быть выполнена с возможностью контакта с жидкометаллическим хладагентом, а на верхнюю торцевую поверхность затравки может быть установлена накладка.The lower end surface of the seed can be made with the possibility of contact with liquid metal refrigerant, and an overlay can be installed on the upper end surface of the seed.

Затравочная полость, а также размещенная в ней затравка могут быть выполнены в виде усеченного конуса.The seed cavity, as well as the seed placed in it, can be made in the form of a truncated cone.

Новым здесь является то, устройство для получения монокристаллических отливок дополнительно содержит теплозащитную полость, расположенную между затравочной полостью и полостью для формирования отливки, причем теплозащитная полость сообщается с полостью для формирования отливки посредством кристаллоотборника, выполненного в виде полого стержня, расстояние между нижним торцом стержня и верхней торцевой поверхностью затравки выбирается в пределах от 0,1 до 5 d, где d - внутренний диаметр стержня кристаллоотборника, при этом затравка зафиксирована в керамической форме с помощью фиксатора, который может быть выполнен в виде штифта.What is new here is that the device for producing single-crystal castings further comprises a heat-shielding cavity located between the seed cavity and the cavity for forming the casting, the heat-shielding cavity communicating with the cavity for forming the casting by means of a crystal sampler made in the form of a hollow rod, the distance between the lower end of the rod and the upper the end surface of the seed is selected in the range from 0.1 to 5 d, where d is the inner diameter of the core of the crystal, while the seed zafi It is encoded in ceramic form using a latch, which can be made in the form of a pin.

Такое выполнение устройства позволяет повысить качество получаемых монокристаллических отливок за счет использования теплозащитной полости, позволяющей промыть струей расплава верхнюю торцевую поверхность затравки, для исключения образования в отливке посторонних зерен.This embodiment of the device allows to improve the quality of the obtained single-crystal castings due to the use of a heat-shielding cavity, which allows the upper end surface of the seed to be washed with a melt jet to prevent the formation of extraneous grains in the casting.

Нижняя торцевая поверхность затравки может быть выполнена с возможностью контакта с жидкометаллическим хладагентом, что позволяет повысить теплопроводность от жидкометаллического хладагента к отливке.The lower end surface of the seed can be made with the possibility of contact with the liquid metal refrigerant, which allows to increase the thermal conductivity from the liquid metal refrigerant to the casting.

Затравочная полость, а также размещенная в ней затравка могут быть выполнены в виде усеченного конуса, что позволяет более точно установить затравку в керамическую форму на требуемую глубину.The seed cavity, as well as the seed placed in it, can be made in the form of a truncated cone, which makes it possible to more accurately set the seed in the ceramic form to the required depth.

На верхнюю торцевую поверхность затравки может быть установлена накладка, причем накладка может закрывать либо часть верхней торцевой поверхности, либо всю торцевую поверхность, и устанавливается таким образом, чтобы полностью закрыть выходное отверстие кристаллоотборника. При этом накладка может быть выполнена в форме "лежачей капли" (фиг.2) или в форме "пробки" (фиг.3). Такое использование накладки позволяет промыть затравку, без нанесения на нее защитного слоя, например поливинилбутираля (углеродосодержащего вещества).An overlay can be installed on the upper end surface of the seed, the overlay can cover either part of the upper end surface or the entire end surface, and is installed in such a way as to completely close the outlet of the crystal. In this case, the overlay can be made in the form of a "lying drop" (figure 2) or in the form of a "cork" (figure 3). This use of the patch allows you to wash the seed without applying a protective layer, such as polyvinyl butyral (carbon-containing substance).

Предложенное изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.The proposed invention is illustrated by the drawings shown in figure 1, figure 2 and figure 3.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для получения монокристаллических отливок (без накладки).Figure 1 presents a General view of a device for producing single-crystal castings (without lining).

На фиг.2 показано устройство с накладкой, выполненной в виде "капли".Figure 2 shows a device with an overlay made in the form of a "drop".

На фиг.3 показано устройство с накладкой, выполненной в виде "пробки".Figure 3 shows a device with an overlay, made in the form of "plugs".

Устройство для изготовления отливок с монокристаллической структурой из жаропрочных сплавов содержит керамическую форму 1, которая выполнена с последовательно расположенными затравочной полостью, в которую устанавливается затравка 2, теплозащитной полостью 3 и полостью 4 для формирования отливки. Причем затравочная полость выполнена в дне керамической формы 1. Теплозащитная полость 3, которая одновременно является емкостью для расплава, расположена между затравочной полостью и полостью 4 для формирования отливки, причем теплозащитная полость 3 сообщается с полостью 4 для формирования отливки посредством кристаллоотборника 5. Кристаллоотборник 5 выполнен в виде полого стержня. Расстояние между нижним торцом стержня и верхней торцевой поверхностью затравки выбирается в пределах от 0,1 до 5 d, где d - внутренний диаметр стержня кристаллоотборника 5.A device for manufacturing castings with a single-crystal structure of heat-resistant alloys contains a ceramic mold 1, which is made with a sequential seed cavity into which the seed 2 is installed, a heat-shielding cavity 3 and a cavity 4 for forming the casting. Moreover, the seed cavity is made in the bottom of the ceramic mold 1. The heat-shielding cavity 3, which is also a melt tank, is located between the seed cavity and the cavity 4 for forming a casting, the heat-shielding cavity 3 communicating with the cavity 4 for forming a casting by means of a crystal sampler 5. Crystal sampler 5 is made in the form of a hollow rod. The distance between the lower end of the rod and the upper end surface of the seed is selected in the range from 0.1 to 5 d, where d is the inner diameter of the rod of the crystal sample 5.

При выборе расстояния между нижним торцом стержня и верхней торцевой поверхностью затравки меньше 0,1d затравка может расплавиться, либо нарушится защитный слой (углеродосодержащего вещества, например поливинилбутираля) затравки, если он нанесен, что приведет к зарождению посторонних кристаллов, а при выборе расстояния между нижним торцом стержня и верхней торцевой поверхностью затравки больше 5d не будет обеспечиваться смывание с торцевой поверхности затравки неметаллических включений, что также приведет к зарождению дополнительных кристаллов и, следовательно, не обеспечится высокого качества получения отливки с монокристаллической структурой.When choosing a distance between the lower end of the rod and the upper end surface of the seed less than 0.1d, the seed may melt, or the protective layer (carbon-containing substance, for example polyvinyl butyral) of the seed will be broken if it is applied, which will lead to the formation of foreign crystals, and when choosing the distance between the lower the end face of the rod and the upper end surface of the seed more than 5d will not ensure the washing away from the end surface of the seed of non-metallic inclusions, which will also lead to the nucleation of additional crystals and, therefore, high quality castings with a single-crystal structure will not be ensured.

При этом затравка 2 зафиксирована в керамической форме 1 с помощью фиксатора 6, который может быть выполнен в виде штифта.In this case, the seed 2 is fixed in ceramic form 1 using a latch 6, which can be made in the form of a pin.

Фиксатор устанавливается в керамическую форму через сквозное отверстие, выполненное в форме, которое после установки фиксатора заливается жидкой керамической массой.The latch is installed in a ceramic mold through a through hole made in the form, which, after installing the latch, is poured with a liquid ceramic mass.

Нижняя торцевая поверхность затравки 2 может быть выполнена с возможностью контакта с жидкометаллическим хладагентом 7, который заливается в контейнер 8, что позволяет повысить теплопроводность от жидкометаллического хладагента к отливке.The lower end surface of the seed 2 can be made with the possibility of contact with the liquid metal refrigerant 7, which is poured into the container 8, which allows to increase the thermal conductivity from the liquid metal refrigerant to the casting.

Затравочная полость, а также размещенная в ней затравка 2 могут быть выполнены в виде усеченного конуса, что позволяет более точно установить затравку 2 в керамическую форму 1 на требуемую глубину.The seed cavity, as well as the seed 2 placed therein, can be made in the form of a truncated cone, which makes it possible to more accurately set the seed 2 in the ceramic mold 1 to the required depth.

Для повышения эффективности зарождения и роста монокристалла, формирующегося при изготовлении отливки, на верхнюю и нижнюю торцевые поверхности затравки может быть нанесен слой углеродсодержащего вещества, например раствор поливинилбутираля в этиловом спирте. Причем данным покрытием можно покрыть и внутреннюю поверхность керамической формы.To increase the efficiency of nucleation and growth of the single crystal formed during the manufacture of the casting, a layer of a carbon-containing substance, for example, a solution of polyvinyl butyral in ethanol, can be applied to the upper and lower end surfaces of the seed. Moreover, this coating can cover the inner surface of the ceramic form.

На верхнюю торцевую поверхность затравки 2 может быть установлена накладка 9. Материал накладки 9 выбирают из условия, чтобы температура плавления материала накладки 9 была не выше температуры расплава металла.An overlay 9 can be installed on the upper end surface of the seed 2. The overlay material 9 is selected so that the melting temperature of the overlay 9 is not higher than the temperature of the metal melt.

Причем накладка 9 может закрывать либо часть верхней торцевой поверхности затравки 2, либо всю верхнюю торцевую поверхность затравки 2 и устанавливается таким образом, чтобы полностью закрыть выходное отверстие стержня кристаллоотборника 5. При этом накладка 9 может быть выполнена в форме "лежачей капли" (фиг.2) или в форме "пробки"(фиг.3).Moreover, the pad 9 can cover either part of the upper end surface of the seed 2, or the entire upper end surface of the seed 2 and is set so as to completely close the outlet of the rod of the crystal sample 5. Moreover, the patch 9 can be made in the form of a “still drop” (FIG. 2) or in the form of a "cork" (figure 3).

В процессе заливки керамической формы верхнюю торцевую поверхность затравки промывают струей расплава, поступающего через кристаллоотборник, с заполнением теплозащитной полости, для исключения образования в отливке посторонних зерен. Поступающий через кристаллоотборник расплав используют для теплозащиты кристаллоотборника, а нижнюю торцевую поверхность затравки используют для контакта с жидкометаллическим хладагентом.In the process of pouring the ceramic mold, the upper end surface of the seed is washed with a stream of melt entering through the crystal sampler, with filling of the heat-shielding cavity, to prevent the formation of extraneous grains in the casting. The melt coming through the crystal sampler is used for thermal protection of the crystal sampler, and the lower end surface of the seed is used for contact with liquid metal refrigerant.

Оптимальные результаты достигаются, когда в устройстве для изготовления отливок с монокристаллической структурой кристаллоотборник, выполненный в виде полого стержня, имеет длину L=(5÷10)d и толщину стенки S=(0,2÷0,5)d, где d - внутренний диаметр стержня кристаллоотборника.Optimum results are achieved when, in a device for manufacturing castings with a single crystal structure, a crystal sampler, made in the form of a hollow rod, has a length L = (5 ÷ 10) d and wall thickness S = (0,2 ÷ 0,5) d, where d - the inner diameter of the core of the crystal.

Причем такие параметры длины выбираются исходя из того, что при длине стержня L равной менее 5 внутренних диаметров стержня кристаллоотборника имеется возможность зарождения посторонних зерен, которые в дальнейшем могут перейти в отливку, которая уже не будет монокристаллической, а выбирать длину стержня L более 10 внутренних диаметров нецелесообразно, поскольку такой длины достаточно для отбора монокристалла.Moreover, such length parameters are selected based on the fact that when the length of the rod L is less than 5 internal diameters of the core of the crystal, there is the possibility of nucleation of extraneous grains, which can then go into the casting, which will no longer be single-crystal, and choose the length of the rod L of more than 10 internal diameters impractical, since such a length is sufficient to select a single crystal.

Выбор вышеуказанных параметров толщины стенки S в пределах от 0,2 до 0,5 d кристаллоотборника обусловлен тем, что стержень толщиной менее 0,2 диаметров кристаллоотборника может разрушиться.The choice of the above parameters of the wall thickness S in the range from 0.2 to 0.5 d of the crystal sample is due to the fact that the rod with a thickness of less than 0.2 diameters of the crystal sample can be destroyed.

Изготавливать стержень толщиной более 0,5 диаметра стержня кристаллоотборника нецелесообразно, поскольку это может привести к тому, что расплав будет отдавать свое тепло керамическому стержню и тем самым охладит струю расплава, что может привести к затвердеванию расплава не дошедшего до верхней торцевой поверхности затравки или до накладки, если она установлена на верхнюю торцевую поверхность затравки.It is impractical to produce a rod with a thickness of more than 0.5 of the diameter of the core of the crystal sampler, since this can lead to the fact that the melt will give its heat to the ceramic rod and thereby cool the melt stream, which can lead to solidification of the melt that has not reached the upper end surface of the seed or to the overlay if it is installed on the upper end surface of the seed.

Наиболее оптимальными параметрами для данного устройства являются также:The most optimal parameters for this device are also:

- Отношение диаметра затравки 2 к внешнему диаметру стержня кристаллоотборника 5 выбирают в пределах от 1 до 5, т.е. 1≤D3/Dк≤5,- The ratio of the diameter of the seed 2 to the outer diameter of the rod of the crystal sample 5 is selected in the range from 1 to 5, i.e. 1≤D 3 / D to ≤5,

где Dз - диаметр затравки, если затравка выполнена не в виде усеченного конуса. Если затравка выполнена виде усеченного конуса, то берется средний диаметр затравки.where D z is the diameter of the seed, if the seed is not made in the form of a truncated cone. If the seed is made in the form of a truncated cone, then the average diameter of the seed is taken.

Dк - внешний диаметр стержня кристаллоотборника;D to - the outer diameter of the core of the crystal;

Данный выбор обусловлен тем, что если отношение диаметра затравки 2 к внешнему диаметру стержня кристаллоотборника 5 будет меньше 1, т.е. если Dз меньше диаметра Dк, то верхняя торцевая поверхность затравки может расплавиться, а если отношение диаметра затравки 2 к внешнему диаметру кристаллоотборника 5 будет больше 5, т.е., если Dз в 5 раз больше диаметра Dк, то может не обеспечиться смывание с верхней торцевой поверхности затравки неметаллических включений и, следовательно, возможно зарождение посторонних кристаллов.This choice is due to the fact that if the ratio of the diameter of the seed 2 to the outer diameter of the core of the crystal sample 5 is less than 1, i.e. if D z is less than the diameter D k , then the upper end surface of the seed can melt, and if the ratio of the diameter of the seed 2 to the outer diameter of the crystal sample 5 is greater than 5, i.e., if D z is 5 times larger than the diameter D k , then it may not ensure washing off from the upper end surface of the seed of non-metallic inclusions and, therefore, the formation of foreign crystals is possible.

- Теплозащитная полость может быть выполнена шириной в пределах от 3Dк до 5Dк, где Dк - внешний диаметр стержня кристаллоотборника 5, и высотой в пределах от 3Dк до 5Dк, где Dк - внешний диаметр стержня кристаллоотборника 5 соответственно.- The heat-shielding cavity can be made with a width ranging from 3D to 5D k , where D k is the outer diameter of the rod of the crystal sample 5, and a height ranging from 3D to 5D k , where D k is the outer diameter of the rod of the crystal sample 5, respectively.

Данные параметры выбираются исходя из времени, необходимого для удержания расплава в жидком состоянии при кристаллизации монокристалла от затравки.These parameters are selected based on the time required to hold the melt in a liquid state during crystallization of a single crystal from seed.

Пример.Example.

Изобретение проверялось при отливке монокристаллов из жаропрочного сплава ЖС-32. Плавка проводилась на установке направленной кристаллизации с радиационным теплоотводом от литейной формы.The invention was tested during the casting of single crystals from the heat-resistant alloy ZhS-32. The smelting was carried out in a directional crystallization unit with radiation heat removal from the mold.

Режим плавки: температура нагревателей 1500-1550°С, скорость вытягивания формы - 3 мм/мин.Melting mode: temperature of heaters is 1500-1550 ° С, speed of mold drawing is 3 mm / min.

Отливались монокристаллы в виде цилиндров ⌀15 мм и высотой Н=150 мм. Заданные ориентации (001), (001), (111) достигались за счет использования затравок соответствующих ориентаций, полученных методом ориентированной вырезки из заготовок направленной ориентации.Single crystals were cast in the form of cylinders of ⌀15 mm and a height of H = 150 mm. The specified orientations (001), (001), (111) were achieved through the use of seeds of the corresponding orientations obtained by the method of oriented cutting from blanks of directional orientation.

Форму помещали в установку для направленной кристаллизации с жидкометаллическим хладагентом, создавали вакуум, производили нагрев и заполнение формы расплавом жидкого сплава. После чего производили направленную кристаллизацию путем погружения в жидкометаллический хладагент со скоростью 10 мм/мин. Контроль структурного совершенства и ориентации отливок осуществлялся на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3.The mold was placed in an installation for directional crystallization with liquid metal refrigerant, a vacuum was created, heating and filling the mold with molten liquid alloy were performed. Then directed crystallization was performed by immersion in liquid metal refrigerant at a speed of 10 mm / min. The structural perfection and orientation of the castings was monitored on a DRON-3 X-ray diffractometer.

Как показала аттестация ростовой структуры, точность заданной ориентации составляла ≈2°, а структурное совершенство (разориентация блоков) не превышала ≈1-2°, что примерно в два раза меньше, чем для отливок, полученных по устройству-прототипу.Certification of the growth structure showed that the accuracy of the given orientation was ≈2 °, and the structural perfection (misorientation of the blocks) did not exceed ≈1-2 °, which is approximately two times less than for castings obtained by the prototype device.

Применение предложенной конструкции значительно повышает структурное совершенство отливки и повышает выход годного до 95-98% за счет исключения образования посторонних кристаллов в зоне зарождения.The application of the proposed design significantly increases the structural perfection of the casting and increases the yield to 95-98% due to the exclusion of the formation of foreign crystals in the nucleation zone.

Claims (5)

1. Устройство для изготовления отливок с монокристаллической структурой, содержащее керамическую форму с затравочной полостью, выполненной в дне формы, затравкой, кристаллоотборником и полостью для формирования отливки, отличающееся тем, что в нем выполнена теплозащитная полость, расположенная между затравочной полостью и полостью для формирования отливки, причем теплозащитная полость сообщена с полостью для формирования отливки посредством кристаллоотборника, выполненного в виде полого стержня, при этом расстояние между нижним торцом стержня и верхней торцевой поверхностью затравки составляет (0,1-5)d, где d - внутренний диаметр стержня, а затравка зафиксирована в керамической форме с помощью фиксатора.1. A device for the manufacture of castings with a single-crystal structure, containing a ceramic mold with a seed cavity made in the bottom of the mold, a seed, a crystal screen and a cavity for forming a cast, characterized in that it has a heat-shielding cavity located between the seed cavity and the cavity for forming the cast moreover, the heat-shielding cavity is in communication with the cavity for forming the casting by means of a crystal sampler made in the form of a hollow rod, the distance between the lower torus ohm rod and the upper end surface of the seed (0,1-5) d, where d - diameter of the inner rod and the seed is fixed in the ceramic form by the retainer. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя торцевая поверхность затравки выполнена с возможностью контакта с жидкометаллическим хладагентом.2. The device according to claim 1, characterized in that the lower end surface of the seed is made with the possibility of contact with liquid metal refrigerant. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что затравочная полость, а также размещенная в ней затравка выполнены в виде усеченного конуса.3. The device according to claim 1, characterized in that the seed cavity, as well as the seed placed in it, is made in the form of a truncated cone. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксатор выполнен в виде штифта.4. The device according to claim 1, characterized in that the latch is made in the form of a pin. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на верхнюю торцевую поверхность затравки установлена накладка.5. The device according to claim 1, characterized in that a patch is installed on the upper end surface of the seed.
RU2006119405/02A 2006-06-05 2006-06-05 Process for producing monocrystalline-structure castings RU2314178C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006119405/02A RU2314178C1 (en) 2006-06-05 2006-06-05 Process for producing monocrystalline-structure castings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006119405/02A RU2314178C1 (en) 2006-06-05 2006-06-05 Process for producing monocrystalline-structure castings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2314178C1 true RU2314178C1 (en) 2008-01-10

Family

ID=39020118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006119405/02A RU2314178C1 (en) 2006-06-05 2006-06-05 Process for producing monocrystalline-structure castings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2314178C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108411371A (en) * 2018-06-04 2018-08-17 北京航空航天大学 A kind of seed-grain method crystal growth orientation accurately controls formwork and its manufacturing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108411371A (en) * 2018-06-04 2018-08-17 北京航空航天大学 A kind of seed-grain method crystal growth orientation accurately controls formwork and its manufacturing method
CN108411371B (en) * 2018-06-04 2023-06-16 北京航空航天大学 Mould shell for precisely controlling growth orientation of single crystal by seed crystal method and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3919256B2 (en) Method for producing directionally solidified castings and apparatus for carrying out this method
CN103170577B (en) Induction stirred, ultrasonically modified investment castings and apparatus for producing
JPH0126796B2 (en)
US3857436A (en) Method and apparatus for manufacturing monocrystalline articles
RU2652672C2 (en) Monocrystalline smelting mould
JP2010247179A (en) Method of manufacturing aluminum alloy ingot, and the aluminum alloy ingot
EP1531020A1 (en) Method for casting a directionally solidified article
CN111922322A (en) Directional solidification device and casting method
JPH01170550A (en) Mold for continuously casting steel
KR200319469Y1 (en) Die-casting apparatus for rheocasting method
CN109261916B (en) Molten pool stirring device and method for metal semi-continuous casting crystallizer
CN109014092A (en) A method of improving BRASS FORGE ingot quality
RU2314178C1 (en) Process for producing monocrystalline-structure castings
CN101537485B (en) Thin shell floating method for manufacturing single crystal casting and device thereof
CN100406161C (en) Oriented freezing cast method
JPH0138590B2 (en)
CN201529749U (en) Pouring device of top pouring type alloy casting
RU2597491C2 (en) Device and the ceramic shell for producing castings with monocrystalline and directed structure
JP2014217891A (en) Composite geometrical design for grain starter in bridgman investment casting process
CN110293216B (en) Transition disc for improving quality of directional or single crystal casting and solidification furnace
US6557618B1 (en) Apparatus and method for producing castings with directional and single crystal structure and the article according to the method
JP3194354B2 (en) Precision casting method and precision casting device
CN110315033A (en) Ceramic shell mould and its manufacturing method for casting single crystal blade
JP4296566B2 (en) Casting equipment for casting
RU2744601C2 (en) Cooling furnace for directional solidification and cooling method using such furnace

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180606