Керамические оболочковые формы для литья деталей из жаропрочных никелевых сплавов

При этом, надежность и долговечность литых лопаток зависит не только от сплава, но и от технологического процесса их литья в керамические оболочковые формы из белого электрокорунда. Литейные формы должны обеспечивать качественные отливки с высокой размерной точностью.

В серийной послойной технологии изготовления форм по выплавляемым моделям имеются две основные операции с применением огнеупорного материала: приготовление суспензии для нанесения слоев керамического покрытия и обсыпка каждого слоя покрытия.

Состав суспензии: гидролизованный этилсиликат (исходное сырье ЭТС-40, ГОСТ 26371) и наполнитель из электрокорундовых порошков (или из дистен-силлиманитового концентрата) по ТУ 3988-075-00224450-99, ГОСТ 28818 и ТУ У 14-10-017-98.

Для изготовления суспензии мы использовали порошки фракций F1200, F360 и F280, основной фазой которых, как и в серийных порошках, является α-А1203.
Для обсыпки слоев керамического покрытия использовали порошки F70 и F36.

При изготовлении литейных форм из опытных порошков мы полностью сохранили технологические параметры серийного процесса их получения и технические свойства литейных форм.

Прочность материала опытных форм, предназначенных для литья лопаток равноосной структуры, 124-146 кг/см₂, а для серийных 115-132 кг/см₂.
Материал форм для литья лопаток направленной структуры имел прочность 190-270 кг/см₂, а у серийных форм 98-133 кг/см₂.

Мы испытали формы при литье деталей равноосной и направленной структур из никелевых сплавов, содержащих легирующие химически активные добавки металлов Cr, Re, W, Mo, TI, Со и других. Полученные отливки по химическому составу и механическим свойствам (кратковременная и длительная прочность) соответствовали применяемым сплавам ЖС6У-ВИ ВЖЛ12У-ВИ — равноосная структура, ЖС26-ВИ и ЖС32-ВИ — направленная структура, что отвечает требованиям нормативных документов ОСТ и ТУ. Все отливки, изготовленные в опытных и серийных формах, прошли технический контроль на металлургические дефекты. Количественные значения дефекта практически одни и те же, как на опытных отливках, так и на серийных.

Таким образом, отливки деталей из жаропрочных никелевых сплавов, выплавленные в литейных керамических формах из электрокорундовых порошков ООО «Технокерамика», соответствуют техническим требованиям, предъявляемым к авиационным деталям газотурбинных двигателей. По результатам проведенных работ электрокорундовые порошки, выпускаемые ООО «Технокерамика», предложены предприятиям для серийного производства турбинных лопаток и других деталей из жаропрочных сплавов.

Отчет подготовлен:

1. Т. Ф. Баранова, к. т. н. С. И. Полянский, В. А. Михайлов — АО «ОДК» Производственный комплекс «Салют»
2. М. А. Горбаненко — ООО «Технокерамика»