SU1424964A1 - Method of producing castings by oriented crystallization - Google Patents
Method of producing castings by oriented crystallization Download PDFInfo
- Publication number
- SU1424964A1 SU1424964A1 SU853958320A SU3958320A SU1424964A1 SU 1424964 A1 SU1424964 A1 SU 1424964A1 SU 853958320 A SU853958320 A SU 853958320A SU 3958320 A SU3958320 A SU 3958320A SU 1424964 A1 SU1424964 A1 SU 1424964A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- mold
- container
- filler
- castings
- casting
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к области литейного производства, в частности к способам получени отливок направленной кристаллизацией , и может быть использовано дл изготовлени отливок крупногабаритных турбинных лопаток. Цель изобретени - повышение плотности отливок и производительности процесса. Способ включает изготовление и размещение в графитовом профильном контейнере, установленном на поддоне-холодильнике , керамической оболочковой формы, заполнение контейнера вокруг формы высокотеплопроводным огнеупорным наполнителем, равномерный нагрев боковой поверхности контейнера в печи подогрева до температуры 1100-1500°С, заливку сверху литейной формы сплавом при температуре , превышающей на 80-120°С; температуру ликвидус, и последовательное извлечение контейнера с литейной формой из печи подогрева в процессе кристаллизации отливки . При этом заполнение контейнера наполнителем ведут послойно с использованием в каждом последующем слое наполнител более крупной фракции и уменьшением плотности и толщины сло наполнител вокруг формы. S (ЯThe invention relates to the field of foundry, in particular, to methods for producing castings by directional crystallization, and can be used to make castings of large-sized turbine blades. The purpose of the invention is to increase the density of castings and process performance. The method includes manufacturing and placing a ceramic shell mold in a graphite shaped container mounted on a refrigerator tray, filling the container around the mold with a highly heat-conducting refractory filler, uniform heating of the side surface of the container in the preheating furnace to a temperature of 1100-1500 ° C, and casting on top of the mold alloy at a temperature in excess of 80-120 ° C; liquidus temperature, and sequential removal of the container with the mold from the preheating furnace during the casting crystallization process. In this case, the filling of the container with filler is carried out in layers, using a larger fraction in each subsequent layer of filler and reducing the density and thickness of the layer of filler around the mold. S (I
Description
д; d;
(Х О5 4:(X O5 4:
Изобретение относитс к литейному производству , в частности к способам получени отливок направленной кристаллизацией, и может быть использовано дл изготовлени отливок крупногабаритных турбинных лопаток.The invention relates to foundry, in particular, to methods for producing directionally crystallized castings, and can be used to make castings for large-sized turbine blades.
Цель изобретени - повышение плотности отливок и производительности процесса.The purpose of the invention is to increase the density of castings and process performance.
Способ включает изготовление и размещение в графитовом профильном контейне- ре с полостью переменного сечени , установленном большим основанием на поддоне-холодильнике , керамической оболочковой литейной формы дл отливки преимущественно крупногабаритных турбинных лопаток длиной 300-500 м, заполнение контейнера с литейной формой высокотеплопроводным огнеупорным наполнителем, равномерный нагрев в печи подогрева боковой поверхности контейнера до 1100-1500°С, залив,ку сверху литейной формы сплавом при температуре, превышающей на 80-120°С температуру ликвидус, и последовательное извлечение контейнера с литейной формой из печи подогрева в процессе кристаллизации отливки.The method includes manufacturing and placing in a graphite profile container with a variable cross section cavity, installed a large base on a refrigerator tray, a ceramic shell mold for casting mainly large-sized turbine blades 300–500 m long, uniformly filled with a heat-resistant heat-resistant refractory filler. heating in the furnace of heating the side surface of the container up to 1100-1500 ° С, pouring, ku on top of the casting mold with an alloy at a temperature exceeding by 80-120 ° С te liquidus temperature, and sequential removal of the container with the mold from the preheating furnace in the process of crystallization of the casting.
При этом загГолнепие контейнера наполнителем ведут послойно с использованием в каждом последующем слое наполнител более крупной фракции и уменьщением плотности и толщины сло наполнител вокруг формы.In this case, the container is filled with filler in layers, using a larger fraction in each subsequent filler layer and reducing the density and thickness of the filler layer around the mold.
Изменение плотности наполнител по вы- соте формы и толщины его сло вокруг нее позвол ют при равномерном нагреве боковой поверхности контейнера создать в полости формы положительный температурный градиент, равный 12-2,0°С/мм, который в сочетании с верхней заливкой сплава в фор- му при относительно низкой температуре и постепенной выт жкой формы из печи подогрева позвол ет создать более благопри тные услови дл направленной кристаллизации и получить плотную направленную структуру ао всей высоте отливки. При этом скорость выт жки формы из печи подогрева подбираетс экспериментально, исход из марки сплава, размеров и толщины станки отливки и требуемой структуры.A change in the filler density along the height of the mold and the thickness of its layer around it allows for uniform heating of the side surface of the container to create in the mold cavity a positive temperature gradient of 12–2.0 ° C / mm, which, in combination with the upper casting of the alloy - at a relatively low temperature and a gradual drawing of the mold from the preheating furnace, it is possible to create more favorable conditions for directional crystallization and to obtain a dense directional structure ao the entire casting height. At the same time, the speed of drawing the mold from the preheating furnace is selected experimentally, based on the alloy grade, size and thickness of the casting machine and the required structure.
Пример 1. Отливают направл ющую ло- патку турбины ГТ-100. Высота рабочей части лопатки 300 мм. Расход металла на отливку 6 кг, на литниковую систему - 5 кг. Оболочковую форму устанавливают в графитовом профильном контейнере и заформо- вывают графитовой крошкой на всю высоту одной фракцией 8-10 мм. Контейнер нагревают в течение 4 ч при температуре печи 1500°С. Средний температурный градиент в литейной форме составл ет 0,6°С/мм. Форму заливают сплавом ЭЙ-893Л при 1500°С (на 150°С выще температуры ликвидус). Скорость выт гивани формы из печи подогрева составл ет 4 мм/мин. После кристаллизацииExample 1. A guide blade of a GT-100 turbine is cast. The height of the working part of the blade 300 mm. The metal consumption for casting is 6 kg, for the gating system - 5 kg. Shell form is set in a graphite shaped container and filled with graphite chips for the entire height in one fraction of 8-10 mm. The container is heated for 4 hours at an oven temperature of 1500 ° C. The average temperature gradient in the mold is 0.6 ° C / mm. The form is poured with alloy EY-893L at 1500 ° C (150 ° C higher than the liquidus temperature). The speed of drawing the mold from the preheating furnace is 4 mm / min. After crystallization
и охлаждени отливку отдел ют от керамической оболочки, удал ют стержень и передают на рентгеновский контроль.and cooling, the casting is separated from the ceramic shell, the core is removed and transferred to x-ray control.
Лопатка забракована из-за усадки в месте перехода от пера к замковой части и усадочной рыхлости пера.Paddle rejected due to shrinkage at the transition from the pen to the castle part and shrinkage of the pen.
Пример 2. При изготовлении лопатки, в отличие от примера 1, оболочковую форму заформовывают в контейнере наполнителем послойно: нижнюю часть формы на высоту 2/3 высоты оболочки обсыпают графитовой крошкой фракции 2-3 мм, а верхнюю оставшуюс часть формы - более крупной крош- кой фракции 8-10 мм. После нагрева контейнера в течение 3,5 ч средний градиент в форме составл ет 1,4°С/мм. Сплав заливают при 1430° (на 80°С выгпе температуры ликвидус ). Форму выт гивают из печи со скоростью 5 мм/мин.Example 2. In the manufacture of a blade, in contrast to example 1, the shell form is molded into layers in a container by filler: the lower part of the form is sprinkled with graphite crumb of a fraction of 2-3 mm to a height of 2/3 of the shell height, and the upper part of the form Which fraction 8-10 mm. After heating the container for 3.5 hours, the average gradient in the mold is 1.4 ° C / mm. The alloy is poured at 1430 ° (at 80 ° C, the liquidus temperature). The mold is pulled out of the oven at a speed of 5 mm / min.
Лопатка плотна и не имеет усадочных дефектов.Paddle tight and has no shrinkage defects.
Пример 3. Оболочку заформовывают в контейнере послойно: нижний слой на половину йысоты из наполнител фракции 2- 3 мм, а верхний из наполнител фракции 8-10 мм. Форму нагревают в печи 3 ч. Средний температурный градиент в оболочке 1,6°С/мм. Сплав заливают при 1450°С (на 100°С выше температуры ликвидус). Форму выт гивают со скоростью 8 мм/мин.Example 3. The casing is molded into layers in a container: the bottom layer is half of the height from the filler of a fraction of 2-3 mm, and the upper one from the filler of a fraction of 8-10 mm. The mold is heated in an oven for 3 hours. The average temperature gradient in the shell is 1.6 ° C / mm. The alloy is poured at 1450 ° C (100 ° C above the liquidus temperature). The mold is pulled at a speed of 8 mm / min.
Получена плотна отливка без усадочных дефектов с направленной структурой.Obtained tight casting without shrinkage defects with directional structure.
Пример 4. Оболочку заформовывают в контейнере послойно: нижний слой на высоту 1/5 высоты оболочки из наполнител фракции 2-3 мм, следующий слой до половины высоты наполнителем фракции 5-6 мм, и верхнюю часть наполнителем 8-10 мм. Средний температурный градиент в оболочке 1.8°С/мм. Сплав заливают при 1470°С (на ,120°С выше температуры ликвидус). Форму выт гивают из печи подогрева со скоростью 10 мм/мин.Example 4. The shell is molded in a container in layers: the bottom layer is 1/5 the height of the sheath of the filler fraction of 2-3 mm, the next layer is half the height of the filler of the fraction 5-6 mm, and the upper part of the filler is 8-10 mm. The average temperature gradient in the shell is 1.8 ° С / mm. The alloy is poured at 1470 ° С (at, 120 ° С above the liquidus temperature). The mold is pulled out of the preheating furnace at a speed of 10 mm / min.
Отливка получена годной без усадочных дефектов с плотной направленной структурой .The casting is obtained fit without shrinkage defects with a tight directional structure.
Во всех примерах скорость выт гивани замковой и прибыльной частей литейной формы снижают вдвое дл улучшени питани прибылью массивной замковой части отливки.In all examples, the draw rate of the locking and lucrative parts of the casting mold is halved to improve the feed for the massive locking part of the casting.
Таким образом, предложенный способ позвол ет получать крупногабаритные турбинные лопатки с плотной направленной структурой и повысить производительность процесса за счет увеличени скорости направленной кристаллизации отливок.Thus, the proposed method allows to obtain large-sized turbine blades with a dense directional structure and to increase the productivity of the process by increasing the rate of directional solidification of castings.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853958320A SU1424964A1 (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Method of producing castings by oriented crystallization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853958320A SU1424964A1 (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Method of producing castings by oriented crystallization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1424964A1 true SU1424964A1 (en) | 1988-09-23 |
Family
ID=21199065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853958320A SU1424964A1 (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Method of producing castings by oriented crystallization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1424964A1 (en) |
-
1985
- 1985-07-24 SU SU853958320A patent/SU1424964A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 3667533, кл. В 22 D 25/06, 1972. Авторское свидетельство СССР № 582055, кл. В 22 D 27/04, 1977. Авторское свидетельство СССР № 904875, кл. В 22 D 27/04, 1982. Кашкан С. Г. и др. Точное литье с направленной кристаллизацией - прогрессивный метод производства лопаток газовых турбин. - Авиационна промышленность, 1982, с. 6. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3542120A (en) | Apparatus for producing single crystal metallic alloy objects | |
US3401738A (en) | Core location in precision casting | |
US5072771A (en) | Method and apparatus for casting a metal article | |
US5275227A (en) | Casting process for the production of castings by directional or monocrystalline solidification | |
GB1369270A (en) | Casting of directionally solidified articles | |
JPH0126796B2 (en) | ||
US3690368A (en) | Casting single crystal articles | |
CN111922322A (en) | Directional solidification device and casting method | |
CN105583366A (en) | Precision casting method for thin-wall high-temperature alloy floating wall tiles | |
US4609029A (en) | Method of reducing casting time | |
US3598172A (en) | Process of casting with downward-unidirectional solidification | |
US4809764A (en) | Method of casting a metal article | |
SU1424964A1 (en) | Method of producing castings by oriented crystallization | |
EP0034021A1 (en) | Method of casting single crystal metal or metal alloy article | |
US3981346A (en) | Method and apparatus for directional solidification | |
CA1196470A (en) | Method of reducing casting time | |
US6557618B1 (en) | Apparatus and method for producing castings with directional and single crystal structure and the article according to the method | |
RU2371278C2 (en) | Method for production of foundry goods and device for its realisation | |
JPH07155897A (en) | Mold structure and casting method | |
CN110293216B (en) | Transition disc for improving quality of directional or single crystal casting and solidification furnace | |
RU151566U1 (en) | CASTING FORM FOR MANUFACTURING A RAILWAY WHEEL | |
RU2744601C2 (en) | Cooling furnace for directional solidification and cooling method using such furnace | |
US3411563A (en) | Elimination of equiaxed grain superimposed on columnar structures | |
US3739835A (en) | Process of making shell molds | |
CN110315033A (en) | Ceramic shell mould and its manufacturing method for casting single crystal blade |