Теория и технология производства тонкостенных протяженных отливок из жаропрочных сплавов с электронагревом металла тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.04, доктор технических наук Калюкин, Юрий Николаевич
- Специальность ВАК РФ05.16.04
- Количество страниц 310
Оглавление диссертации доктор технических наук Калюкин, Юрий Николаевич
ВВЕДЕНИЕ.
1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТЯЖЁННЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ОТЛИВОК ОТВЕТСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
1.1 Физические и технологические факторы, обусловливающие формирование отливки с регламентированным размером зерна.
1.2 Современный уровень техники и технологий литья отливок ответственного назначения из жаропрочных сплавов.
1.3 Электромагнитное воздействие на затвердевающий сплав 62 ф 1.4 Методы математического моделирования процессов затвердевания отливок.
1.4.1 Общие положения.
1.4.2 Моделирование затвердевания трёхмерных геометрических объектов.
1.5 Выводы и постановка задачи исследования.
2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ЛИТЬЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА
ОТЛИВКУ.
• 2.1 Определение температурной зависимости электросопротивления промышленных сплавов.
2.2 Методика экспериментального определения коэффициента теплопередачи от отливки в окружающую среду в условиях вакуума в процессе электронагрева сплава.
2.3 Разработка способов литья и методики экспериментального исследования затвердевания отливки под действием электрического тока на модельном сплаве.
• 2.4 Разработка опытно-промышленного оборудования для литья с направленным затвердеванием и направленной кристаллизацией при воздействии электрического тока на отливку.
2.5 Выводы.
3 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЁТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛИТЬЯ С ЭЛЕКТРОНАГРЕВОМ МЕТАЛЛА.
3.1 Аналитическое решение задачи о температурном поле отливки с учётом внутренних источников джоулевой теплоты для одномерного теплового потока.
3.2 Анализ процесса затвердевания с помощью критериальных комплексов.
3.3. Условия реализации направленного затвердевания и направленной кристаллизации при электронагреве сплава.
3.4 Математическое моделирование процессов затвердевания отливок при воздействии электрического тока для ф трёхмерных геометрических объектов.
3.4.1 Моделирование направленного затвердевания протяжённых отливок.
3.4.2 Моделирование направленной кристаллизации лопаток ГТД в формах с температурным градиентом при воздействии электрического тока в процессе кристаллизации
3.4.3 Моделирование направленной кристаллизации крупногабаритных отливок ГТД в формах с подвижной зоной охлаждения при воздействии электрического тока в процессе * кристаллизации.
3.5 Технологические варианты направленного затвердевания и направленной кристаллизации методом электронагрева.
3.5.1 Направленное затвердевание и направленная кристаллизация с использованием жидкометаллического охладителя.
3.5.2 Способ направленной кристаллизации с электронагревом металла в формах, нагретых перед заливкой до температуры ниже солидуса сплава.
3.6 Выводы.
4 РАЗРАБОТКА ВАКУУМНОГО ПЛАВИЛЬНО
ЗАЛИВОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО ЗАТВЕРДЕВАНИЯ И НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ОТЛИВОК
4.1 Установка УПВ6-НК для направленного затвердевания крупногабаритных отливок высотой до 800 мм.
4.2 Установка УППФ1-АМ для направленной кристаллизации лопаток ГТД высотой до 150 мм.
• 4.3 Выводы. ф 5 ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
5.1 Физико-механические свойства отливок, полученных методом направленного затвердевания и с использованием электронагрева отливки.
5.2 Механические свойства отливок с направленной кристаллизацией.
5.3 Выводы.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Литейное производство», 05.16.04 шифр ВАК
Разработка ресурсосберегающей технологии производства отливок из жаропрочных сплавов с использованием внутреннего электронагрева металла во время затвердевания2006 год, кандидат технических наук Мальцева, Юлия Юрьевна
Математическое моделирование теплофизики формирования монокристаллической отливки2008 год, кандидат технических наук Никулин, Илларион Леонидович
Автоматизированное проектирование литниково-питающих систем и технологических средств воздействия на формирование газотурбинных лопаток при литье по выплавляемым моделям2003 год, кандидат технических наук Латышев, Максим Сергеевич
Получение, структура и свойства монокристаллических постоянных магнитов на основе многокомпонентных твердых растворов железа и кобальта1999 год, доктор технических наук Сидоров, Евгений Васильевич
Математическое моделирование и натурное исследование процессов кристаллизации с целью получения качественных отливок2004 год, кандидат технических наук Приходько, Ольга Георгиевна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теория и технология производства тонкостенных протяженных отливок из жаропрочных сплавов с электронагревом металла»
В настоящее время в условиях рыночной экономики перед заготовительным производством предприятий авиадвигателестроительной и энергетической отрасли наиболее актуальной задачей является создание экономичных технологических процессов [1] за счёт снижения металлоёмкости литых заготовок из дорогостоящих жаропрочных сплавов. Особенно остро стоит вопрос в создании конкурентноспособной продукции, не уступающей по своему качеству и цене лучшим зарубежным образцам. Это может быть достигнуто за счёт снижения энергоёмкости технологических процессов с максимальной экономией материалов в части их расходования на технологические нужды. К литым изделиям ответственного назначения, таким как лопатки газовых турбин, а также створки авиационных двигателей предъявляются всё более высокие требования по ресурсу. Эксплуатационные свойства деталей данного класса определяются химическим составом [2-6] и условиями формирования кристаллической структуры отливки в процессе её затвердевания. Для достижения высокого качества и экономичности необходимо управлять технологическими процессами литья на основе использования методов активного физического воздействия на затвердевающий металл.
Проблема производства литых лопаток для авиационных и судовых газотурбинных двигателей, а также энергетических установок связана с минимальным расходом дорогостоящих жаропрочных сплавов, стоимость которых в 2005г. повысилась более чем в 2 раза. В соответствии с требованиями международных стандартов и системы качества в отливках не допускается использование в составе шихты металла вторичного переплава (возврата). Эти же требования распространяются и на технические условия литья лопаток для двигателей с повышенным ресурсом. Например, для энергетической турбины двигателя ГТД 110 требуется ресурс 25 тыс. часов до капитального ремонта. В связи с эти резко возрастают затраты производства и себестоимость отливок. Так для литья турбинной лопатки 4-ой ступени ГТД 110 весом 10 кг высотой 700 мм в существующих технологических процессах литейная прибыль составляет 50 кг при традиционной технологии (применение стояка с боковым подводом питания в перо лопатки). При использовании керамического войлока с неравномерным утеплением различных по высоте зон лопатки удаётся сократить вес прибыли до 16 кг, не более. Возврат сплава (забракованные отливки, литниковые системы, прибыли и т. п.), остающийся на предприятии отправляют на металлургические заводы по цене на 70 % ниже стоимости исходных свежих материалов. Для повышения коэффициента использования металла (КИМ) могут быть использованы методы направленной кристаллизации (НК), которые обеспечивают получение плотных отливок практически без литейной прибыли и литниковой системы [7-10]. Но эти методы не всегда экономичны для отливок с равноосной структурой. Более экономичными являются методы направленного затвердевания [11]. Однако существующие методы направленного затвердевания (НЗ) имеют КИМ значительно ниже, чем в методах НК. Поэтому задача создания технологий литья лопаток с равноосной структурой, в которых КИМ при НЗ приближался бы к КИМ в НК является весьма актуальной.
Используемые в настоящее время методы направленной кристаллизации лопаток авиационных газотурбинных двигателей являются весьма энергоёмкими, так как связаны с нагревом формы перед заливкой до температуры на 150 - 200 °С выше ликвидуса сплава (1560 - 1680 °С). В широко известных вакуумных плавильно-заливочных установках, используемых как в России (УВНК8П, УВНК9П, УВНК 14 и др.) так и за рубежом, используют тепловой узел с дорогостоящей графитовой нагревательной оснасткой и перемещают форму сверху вниз в зону охлаждения. Необходимость перемещения отливки относительно зоны нагрева увеличивает габариты вакуумных установок, что повышает их стоимость и снижает технико - экономические показатели производства в части необходимости использования больших производственных площадей. Стоимость теплового узла из графита составляет $ 25тыс. Через 50-100 плавок требуется замена нагревателя.
Известно, что при высокоскоростной направленной кристаллизации лопаток газотурбинных двигателей, проводимой в печах типа УНВК-8П в качестве жидкометаллического охладителя используют расплав алюминия с температурой 700-750 °С [222]. При этом температура верхнего и нижнего нагревателей формы составляет 1540-1560 °С. Процесс охлаждения тигля часто сопровождается вскипанием расплава и зарастанием формы и графитовых нагревателей порошкообразным веществом серого цвета. Основными продуктами "вскипов" являются нитрид и карбид алюминия. Причиной их образования на поверхности нагревателя и формы является высокая химическая активность расплава алюминия в условиях невысокого вакуума (13,3-1,33 Па) и наличие в атмосфере печи азота, кислорода, а также активной формы атомарного углерода. Накопление азота в объеме печи, а также способность нитрида алюминия разлагаться усиливает процесс испарения алюминия из расплава и стимулирует образование карбида алюминия на поверхности нагревателя. Наросты на внешней поверхности корундовой формы и на графитовом нагревателе (вскип), а также тугоплавкие включения в расплаве алюминия приводят к преждевременному износу тиглей и нагревателей, что повышает трудоемкость работы и изнашиваемость оборудования.
Технологический цикл для лопаток длиной до 130 мм составляет 1,5-2 часа. Такой длительный технологический цикл связан с временем нагрева литейной формы в диапазоне от 20 до 1560 °С, самим процессом НК, термостабилизации отливки при температуре 900 °С после её кристаллизации и другими технологическими факторами. Такой длительный технологический цикл снижает эффективность использования прогрессивного метода литья НК. В связи с этим актуальной задачей является разработка более высокопроизводительных способ литья НК и нового оборудования.
Таким образом, в области литейного производства при производстве газотурбинных двигателей существуют следующие проблемы:
- использование только свежих шихтовых материалов предъявляет более высокие требования по КИМ для жаропрочных сплавов;
- использование дорогостоящей графитовой оснастки в установках для направленной кристаллизации и жидкометаллического алюминиевого охладителя создаёт высокую эксплуатационную стоимость в части частой замены нагревателей, длительного технологического цикла, возможность вскипов жидкого алюминия;
- необходимость перемещения отливки относительно зоны нагрева обуславливает создание больших габаритов, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях вакуумных установок, что повышает их первоначальную и эксплуатационную стоимость.
Решение данных проблем позволит существенно сократить издержки производства в части расходования материальных ресурсов, снизить цену двигателя и обеспечить предприятиям отрасли соответствующую нишу рынка создания газотурбинных двигателей.
Цель диссертационной работы.
Создание основ теории и технологии литья с электронагревом металла для повышения технико-экономических показателей производства высоконагруженных литых изделий из жаропрочных сплавов для газотурбинных двигателей и энергоустановок.
Для достижения указанной цели требуется решение следующих основных задач.
1. Разработка математической модели и программного обеспечения для расчёта технологических параметров литья с учётом внутренних источников теплоты от воздействия электрического тока на материал отливки.
2. Изучение закономерностей процессов литья с электронагревом металла, обеспечивающих достижение высоких технико-экономических показателей литья с направленным затвердеванием и направленной кристаллизацией отливок из жаропрочных сплавов.
3. Разработка способов создания тепловых условий литья путём воздействия на металл электрическим током для получения отливок с заданными эксплуатационными свойствами.
4. Разработка безразмерных критериев, устанавливающих взаимосвязь теплофизических свойств материала отливки и технологических параметров литья для обеспечения условий направленного затвердевания отливок любой протяжённости с температурой поверхности литейной формы ниже солидуса сплава.
5. Разработка методики определения электрических параметров вновь проектируемого оборудования для литья с электронагревом металла.
6. Экспериментальная проверка программного обеспечения и результатов исследования на промышленном оборудовании.
7. Внедрение в производство результатов исследования.
Научная новизна.
1. Впервые теоретически установлена и подтверждена экспериментально возможность последовательного затвердевания отливки при воздействии электрического тока в неподвижной форме при постоянной температуре окружающей среды для сплавов, имеющих удельное электросопротивление в жидком состоянии больше чем в твёрдом.
3. Разработаны тепловые основы теории литья с направленным затвердеванием и направленной кристаллизацией при электронагреве отливок в формах, имеющих температуру перед заливкой ниже температуры солидуса сплава. Выявлены условия перехода процесса направленного затвердевания к направленной кристаллизации при характерном (критическом для каждого сплава) отношении температурного градиента в области изоликвидуса к скорости кристаллизации.
4. Разработана методика измерения температурной зависимости удельного электросопротивления сплавов в жидком и твёрдожидком состояниях, а также методика измерения коэффициента теплопередачи от отливки к печи подогрева формы. Полученные закономерности указанных параметров в процессе затвердевания отливки учтены при построении математической модели процесса.
5. Разработана математическая модель процесса направленного затвердевания при электронагреве отливки и определён критерий Kj , учитывающий многообразие теплофизических параметров направленного затвердевания при воздействии электрического тока и определяющий в безразмерной форме интенсивность нагрева (охлаждения) поверхности отливки в процессе её затвердевания.
6. Установлен принцип управления процессом направленного затвердевания отливки при её электронагреве, который заключается в поддержании постоянной (требуемой) температуры жидкого сплава на удалении от фронта изоликвидуса. Это достигается изменением плотности тока или соответственно напряжения на отливке, а также выбором необходимой интенсивности теплопередачи от отливки к поверхности печи подогрева.
7. Выявлено, что при воздействии электрического тока на затвердевающий металл с увеличением интенсивности теплообмена (при одной и той же температуре жидкого сплава) между отливкой и окружающей её средой растёт скорость кристаллизации и уменьшается величина двухфазной зоны. Это повышает производительность процесса и плотность отливки за счёт улучшения фильтрации двухфазной зоны во время затвердевания отливки.
8. Выявлены условия, при которых можно обеспечить переход процесса направленного затвердевания с образованием в отливке равноосной структурой к направленной кристаллизации с образованием столбчатой структуры за счёт изменения плотности тока и интенсивности охлаждения.
Практическая значимость работы.
1. Разработаны и введены в эксплуатацию на ОАО «НПО«Сатурн» промышленные установки УПВ6-НК для направленного затвердевания и установка УППФ1-АМ для направленной кристаллизации отливок из жаропрочных сплавов.
2. Разработаны программы для автоматизированного расчёта технологических параметров литья для одномерных геометрических объектов. Математическая модель для трёхмерных геометрических объектов с учётом внутренних источников теплоты от джоулева тепловыделения введена в пакет прикладной программы расчёта литейных процессов «ПОЛИГОН».
3. Разработаны новые способы и устройства для направленной кристаллизации и направленного затвердевания жаропрочных сплавов в отливках для газотурбинных двигателей воздушного, наземного и морского применения, обеспечивающих повышение плотности отливок, их механических свойств, экономию металла и электроэнергии.
Достоверность полученных результатов подтверждается:
- корректным использованием теоретических положений математической физики, теплотехники и теплопередачи, теории кристаллизации, металловедения, физики и электротехники;
- высокой воспроизводимостью результатов при экспериментальных исследованиях температурных характеристик затвердевающей отливки; высокой степенью приближения математической модели затвердевания отливки к реальным условиям литья благодаря использованию высоких компьютерных технологий в области создания трёхмерных геометрических объектов в системе UNIGRAHPICS;
- положительным результатом при практическом использовании разработок в производстве.
Новизна результатов подтверждается:
- 37 публикациями в ведущих центральных научно-технических журналах и материалах международных, всесоюзных и всероссийских съездов и конференций; десятью полученными авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.
Разработанные пакеты прикладных программ, рекомендации по созданию нового оборудования и совершенствованию технологического процесса литья внедрены на ОАО «НПО«Сатурн».
Результаты работы в виде математических моделей затвердевания отливки под действием электрического тока для трёхмерных геометрических объектов использованы в программе расчёта литейных процессов САМ «ПОЛИГОН», ООО «Фокад», г. Санкт-Петербург.
Диссертация выполнялась в соответствии с перспективным планом научно-технического развития ОАО «НПО«Сатурн» в части освоения новых перспективных газотурбинных двигателей авиационного, наземного и морского применения.
Автор защищает:
- научно обоснованный и подтверждённый экспериментально факт о возможности последовательного затвердевания отливки при воздействии электрического тока в неподвижной форме при постоянной температуре окружающей среды за счёт различного удельного электросопротивления слава в твёрдом (ртв ) и жидком (рж) состояниях (рж > ртв );
- результаты анализа особенностей процесса затвердевания тонкостенных протяжённых отливок при пропускании электрического тока через металл с целью разработки новых технологических процессов литья, обеспечивающих повышение плотности отливок, их механических свойств, экономию металла и электроэнергии;
- научно обоснованные технические решения (способы и устройства) литья с направленным затвердеванием и направленной кристаллизацией при электронагреве отливок в формах, имеющих температуру перед заливкой ниже температуры солидуса сплава;
- математические модели процесса направленного затвердевания при электронагреве отливки, описывающие эффект внутреннего тепловыделения джоулева тепла с учётом температурной зависимости удельного электросопротивления во всём диапазоне температур существования отливки;
- важнейшие принципы управления процессом направленного затвердевания отливки при её электронагреве, заключающиеся в поддержании постоянной температуры жидкого сплава на удалении от фронта изоликвидуса, которая достигается изменением плотности тока или напряжения на отливке, а также выбором необходимой интенсивности теплопередачи от отливки к поверхности печи подогрева;
- критериальный сравнительно факторный анализ процесса, устанавливающий, что основным определяющим фактором, влияющим на скорость затвердевания отливки и величину её двухфазной зоны (что определяет производительность процесса и влияет на плотность металла), является интенсивность теплообмена между отливкой и печью подогрева. С увеличением интенсивности теплообмена скорость растёт, а двухфазная зона сокращается, что особенно способствует повышению эффективности процесса литья;
- критерий Kj, учитывающий многообразие теплофизических параметров направленного затвердевания при воздействии электрического тока и определяющий в безразмерной форме интенсивность нагрева (охлаждения) поверхности отливки в процессе её затвердевания.
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы обсуждались на II (Ленинград, 1983 г.) Всесоюзном съезде литейщиков, на III (Москва, 1997 г.), на IV (Москва, 1999 г.) на V (Москва, 2001 г.) съездах литейщиков России, на 5-ой Республиканской научно-технической конференции «Повышение технического уровня и совершенствование технологических процессов производства отливок», Днепропетровск, 1990 г, на X Всероссийской научно-технической конференции «Теплофизика технологических процессов», Рыбинск, 2000 г., на международных Форумах по проблемам науки, техники и образования с присвоением премии «Золотой Диплом - 2001» (Приложение М) в номинации «Прогрессивные промышленные технологии» (учредители Форума - Международная Академия Информатизации - ассоциированный член ООН, Международная Академия Астронавтики, Министерство общего и профессионального образования РФ, Министерство науки и технологий РФ, Комиссия по делам ЮНЕСКО, Российская Академия наук и др.), Москва, 2000, 2001г.г., на Всероссийской научно-технической конференции «Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков», Рыбинск 2002 г, на 3-й Всероссийской научно-практической конференции «Литейное производство сегодня и завтра», Санкт-Петербург 2002 г., на Всероссийском конкурсе «Инженер года» с присвоением званий «Профессиональный инженер России» (Приложение Д) и «Лауреат конкурса инженер года 2001» (Приложение Г), (Учредители Конкурса - РАН), Москва, 2002 г., на конкурсе 2002 г. на соискание премии Губернатора Ярославской области в сфере науки и техники с присвоением Диплома лауреата (Приложение Ж).
Похожие диссертационные работы по специальности «Литейное производство», 05.16.04 шифр ВАК
Влияние высокотемпературной обработки расплава на структуру и свойства жаропрочных никелевых сплавов в литом и термообработанном состояниях1998 год, кандидат технических наук Тягунов, Андрей Геннадьевич
Технологическое обеспечение ресурса рабочих лопаток первых ступеней турбины авиационных и наземных газотурбинных двигателей2008 год, доктор технических наук Орлов, Михаил Романович
Исследование закономерностей кристаллизации сплавов и затвердевания отливок с целью формирования требуемых структуры и свойств литых постоянных магнитов2011 год, кандидат технических наук Блощицина, Юлия Владимировна
Развитие теории заполнения расплавом форм литья по выплавляемым моделям и средств управления формированием микроструктуры отливок типа "Лопатка" из жаропрочных сплавов2001 год, доктор технических наук Шатульский, Александр Анатольевич
Применение наноматериалов и высокотемпературной обработки никельхромовых сплавов при электрошлаковом литье2006 год, кандидат технических наук Жеребцов, Сергей Николаевич
Заключение диссертации по теме «Литейное производство», Калюкин, Юрий Николаевич
5.3 Выводы
1. Разработаны новые способы и устройства для направленной кристаллизации и направленного затвердевания жаропрочных сплавов для газотурбинных двигателей воздушного, наземного и морского применения.
2. Математическая модель для трёхмерных геометрических объектов с учётом внутренних источников теплоты от джоулева тепловыделения внедрена в программе расчёта литейных процессов «ПОЛИГОН».
3. Результаты исследований прошли промышленное опробование на ОАО «НПО» Сатурн».
4. Получена опытная партия лопаток с направленной структурой и углом разориентировки зёрен не более 2 0 на кромке пера лопатки.
5. Испытание механических свойств образцов проведённых на ОАО «НПО«Сатурн», показали, что отливки из сплава ЖС6У, полученные методом прямого электронагрева, соответствуют требованиям, предъявляемым к изделиям с равноосной и направленной структурами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Впервые теоретически установлена и подтверждена экспериментально возможность последовательного затвердевания отливки при воздействии электрического тока в неподвижной форме при постоянной температуре окружающей среды при условии, что удельное электросопротивление жидкого сплава больше чем твёрдого.
2. Определены тепловые условия последовательного затвердевания отливки, последовательного оплавления, динамического равновесия, начала объёмного плавления и объёмного затвердевания в условиях одинаковой и постоянной температуры окружающей отливку среды.
3. Определён критерий Yu направленности затвердевания в условиях воздействия электрического тока, объединяющий тепловые условия литья и теплофизические свойства отливки.
4. Исследованы особенности процесса затвердевания тонкостенных протяжённых отливок при пропускании электрического тока через металл, что позволило разработать новые технологические процессы литья, обеспечивающие повышение качества отливок, их механических и эксплуатационных свойств, экономию металла и электроэнергии.
5. Разработаны способы литья с направленным затвердеванием и направленной кристаллизацией при электронагреве отливок в формах, имеющих температуру перед заливкой ниже температуры солидуса сплава, что позволяет использовать менее огнеупорные и более дешёвые материалы форм, сократить энергоёмкость процесса и исключить из производства графитовую нагревательную оснастку.
6.Разработана методика измерения температурной зависимости удельного электросопротивления сплавов в жидком и твёрдожидком состояниях, а также методика измерения коэффициента теплопередачи от отливки к печи подогрева формы. Полученные закономерности указанных параметров в процессе затвердевания отливки учтены при построении математической модели процесса.
7. Принцип управления процессом направленного затвердевания отливки при её электронагреве заключается в поддержании постоянной, требуемой температуры жидкого сплава на удалении от фронта изоликвидуса. Это достигается изменением плотности тока или соответственно напряжения на отливке, а также выбором необходимой интенсивности теплопередачи от отливки к поверхности печи подогрева .
8. На основании критериального анализа процесса установлено, что основными факторами, влияющими на скорость затвердевания отливки и величину её двухфазной зоны (что определяет производительность процесса и влияет на плотность металла), является температура жидкого металла и интенсивность теплообмена между отливкой и печью подогрева. С увеличением первого фактора скорость затвердевания и величина двухфазной зоны уменьшаются. С увеличением второго фактора скорость растёт, а двухфазная зоны сокращается, что особенно способствует повышению эффективности процесса литья.
9. На основе выполненных расчётов установлено, что за счёт плотности тока в отливке и при выборе соответствующей интенсивности её охлаждения можно обеспечить переход процесса направленного затвердевания с образованием в отливке равноосной структурой к направленной кристаллизации с образованием столбчатой структуры.
10. Разработана трёхмерная математическая модель процесса направленного затвердевания при электронагреве отливки и определён критерий Kj, отражающий многообразие теплофизических параметров направленного затвердевания при воздействии электрического тока.
11. Разработан критерий Кт для предварительной оценки геометрии и технологических параметров с целью выбора метода литья на стадии проектирования технологического процесса.
12. Математическая модель для трёхмерных геометрических объектов с учётом внутренних источников теплоты от джоулева тепловыделения внедрена в программе расчёта литейных процессов «ПОЛИГОН».
13. Результаты исследований прошли промышленное опробование на ОАО «НПО» Сатурн». Использована программа расчёта на ЭВМ основных технологических параметров литья лопаток ГТД с направленной структурой новым способом электронагрева металла. Получена опытная партия лопаток до 150 мм с направленной структурой и углом разориентировки зёрен не о более 2 на кромке пера лопатки, а также партия крупногабаритных лопаток до 600 мм с равноосной структурой. Испытание механических свойств образцов, проведённых на Hi 111 «Машпроект», г. Николаев, в ГНЦ «ВИАМ» и ОАО «НПО» Сатурн», показали, что отливки из сплавов ЖС6У, ЧС88У-ВИ полученные методом электронагрева, соответствуют требованиям, предъявляемым к изделиям с равноосной и направленной структурами. Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов работы составляет 3 ООО тыс. рублей в год за счёт снижения энергоёмкости процесса, упрощения конструкции установок для направленной кристаллизации и уменьшения производственных площадей.
14. Разработаны и введены в эксплуатацию на ОАО «НПО»Сатурн» промышленные установки УПВ6-НК для направленного затвердевания и установка УППФ1-АМ для направленной кристаллизации отливок из жаропрочных сплавов с использованием электронагрева.
Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Калюкин, Юрий Николаевич, 2006 год
1. Дибров, И. А. О состоянии и перспективах развития литейного производства России и задачах ассоциации литейщиков в современных условиях Текст. / И. А. Дибров // Тезисы докладов IV съезда литейщиков России, Москва, 1999. - С. 3-7.
2. Kenneth, Н. Single crystal (Single grain) allou. Текст. / H. Kenneth, L. Gary Erickson // Патент США, заявл. 15.01.82, №339318.
3. Дзюнья, О. Жаропрочный сплав кобальта. Текст. / О. Дзюнья ,В. Сабуро, Я. Китти, Г. Сёдзи. // Заявка Японии, заявл.29.03.83, №5853354.
4. Hrbacek, К. The structural stability of the nikel base superalloy at high temperatures. Текст. / К. Hrbacek, Karel, Kudnnan Yiris, Haki Yan // Pech Radovan // Prakt Metallorg, 1985. - №4, - C. 171-185.
5. Векслер, Ю. Т. Влияние замены углерода бором на структуру и свойства никелевого сплава с высоким содержанием титана. Текст. / Ю. Т. Векслер и др. // Физика и металловедение, 1985. -№1. С.82-89.
6. Vyklisku, М. Zarunuzdorne slitiny pro nejvyssi teploty pouziti. Текст. / M. Vyklisku, R. Y. Neumann, L. Yablansku // Strojirenstvi, 1984. -№11, -C. 618-623.
7. Строганов, Г. Б. Высокоскоростная направленная кристаллизация жаропрочных сплавов Текст. / Г. Б. Строганов, А. В. Логунов, В. В. Герасимов, Э. Л. Кац // Литейное производство, 1983. -№ 12, С. 20-22.
8. Кишкин, С.Т. Направленная кристаллизация жаропрочных сплавов Текст. / С.Т. Кишкин, Г. Б. Строганов, А. В. Логунов В.А. Чумаков и др. // Литейное производство, 1984. №4. - С. 17-19.
9. Кузнецов, П. В. Освоение отливки крупногабаритных лопаток методом направленной кристаллизации Текст. / П. В. Кузнецов и др. // Авиационная промышленность, -1971. С 25.
10. Чумаков, В. А. Повышение ресурса и надёжности турбинных лопаток с направленной структурой и технологические особенности их отливки Текст. / В. А. Чумаков, Н. Ф. Лашко, Г. И. Соболев //Авиационная промышленность -№5 ДСП, 1969. С.34-37.
11. Кузнецов, П. В. Отливка тонкостенных крупногабаритных створок реактивного сопла Текст. / П. В. Кузнецов, и др. // Авиационная промышленность ДСП, 1971.- №3. С.5-7.
12. Чернов, Д. К. Наука о металлах Текст. / Д. К. Чернов // Л.: Металлургиздат, 1950. С. 536.
13. Гуляев, Б. Б. Затвердевание и неоднородность стали Текст. / Б. Б Гуляев // Л.: Металлургиздат, 1950. С. 228.
14. Хворинов, Н. И. Кристаллизация и неоднородность стали Текст. / Н. И. Хворинов // Машгиз, 1958. С. 392.
15. Ефимов, В. А. Стальной слиток Текст. / В. А. Ефимов // Л.: Металлургиздат, 1961. С. 356.
16. Любов, Б.Я. Теория кристаллизации в больших объёмах Текст. / Б. Я. Любов // М.: Наука, 1975. С. 256.
17. Гуляев, Б. Б. Литейные процессы Текст. / Б. Б. Гуляев // Машгиз, 1960.-С. 416.
18. Добаткин, В. И. Слитки алюминиевых сплавов Текст. / В. И.Добаткин // М.: Металлургиздат, Свердловск, 1960. - С. 175.
19. Бондаренко, Ю. А. Направленная кристаллизация жаропрочных сплавов с повышенным температурным градиентом Текст. / Ю. А. Бондаренко Е. Н. Каблов // Металловедение и термическая обработка металлов, 2002. №7. - С. 20-23.
20. Самойлович, Ю. А. Формирование слитка Текст. / Ю. А. Самойлович //М.: Металлургия, 1977. -С. 160.
21. Шубников, А. В. Кристаллы в науке и технике. Текст. /
22. A. В. Шубников //М.: АН СССР, 1958. С. 56.
23. Дружинин, Б. И. Направленное затвердевание отливок из алюминиевых сплавов при литье по выплавляемым моделям Текст. / Б. И. Дружинин, Ю. В. Нефёдов // Литейное производство, 1980. №7. -С. 19-20.
24. Воздвиженский, В. М. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. Текст. / В. М. Воздвиженский, В. А. Грачёв,
25. B. В. Спасский // М.: Машиностроение, 1984. С. 432.
26. Куманин, И. Б. Вопросы теории литейных процессов. Формирование отливки в процессе затвердевания и охлаждения спава. Текст. / И, Б. Куманин // М.: Машиностроение, 1976. С. 216.
27. Флеминге, М. Процессы затвердевания Текст. / М. Флеминге // М.: Мир, 1977.-С. 123.
28. Лебедев, П. В. Зональная ликвация при направленном затвердевании алюминиевых сплавов Текст. / П. В. Лебедев, В. И. Кулагина, А. А. Никитина // Литейное производство, 1983. №11. - С.13-14.
29. Котляский, Ф. М. Об организации направленного затвердевания фасонных отливок Текст. / Ф. М. Котляский, Г. П. Борисов // Литейное производство, 1985. -№ 10. С. 4-5.
30. Десницкий, В. В. Направленное затвердевание тонкостенных отливок Текст. / В. В. Десницкий, И. В. Грузных, Б. Б. Гуляев // Литейное производство, 1972.-№ 11.-С. 12-13.
31. Принько, Г. П. Исследование направленного затвердевания отливок из алюминиевых сплавов Текст. / Г. П. Принько, А. А. Неуструев
32. Технология авиационного приборо- и агрегатостроения, 1975. № 2. — С.3-6.
33. Лебедев, П. В. Направленная кристаллизация в формах с различной теплоотводящей способностью по высоте Текст. / П. В. Лебедев, В. И. Кулагина, Ю. Н. Калюкин // мат. Всесоюзного научно-технического съезда литейщиков: Ленинград, 1983. С. 122-123.
34. Повх, И. Л. Магнитная гидродинамика в металлургии Текст. / И. Л. Повх, А. Б. Капуста, Б. В. Чекин // М.: Металлургия, 1974. -С. 240.
35. Акименко, А. Д. Непрерывное литьё во вращающемся магнитном поле Текст. / А. Д. Акименко, Л.П. Орлов, А. А. Скворцов, Л. Б. Шендеров // М.: Металлургия, 1971. С. 177.
36. Чал мерс, Б. Теория затвердевания Текст. / Б. Чалмерс // М.: Металлургия, 1964. С. 288.
37. Толораия, В. Н. Усовершенствованный метод монокристаллическоголитья турбинных лопаток ГТД и ГТУ Текст. / В. Н.Толораия, Н. Г.Орехов, Е. Н. Каблов // Металловедение и термическая обработка металлов, 2002. № 7. - С. 11-16.
38. Пфанн, В. Зонная плавка Текст. / В. Пфанн // М.: Мир, 1970. -С.366.
39. Симе, Ч. Жаропрочные сплавы Текст. / Ч. Симе, В. Хагель // М.: Металлургия, 1976. С. 568.
40. Котсорадис, Д. И. Жаропрочные сплавы для газовых турбин Текст. / Д. И. Котсорадис и др. // М.: Металлургия, 1981. С. 480.
41. Раддл, Р. У. Затвердевание отливок. Текст. / Р. У. Раддл // М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литератуы, 1960.-С. 392.
42. Курц, В. Направленная кристаллизация эвтектических материалов Текст. / В. Курц, П. Р. Зам // М.: Металлургия, 1980. С. 272.
43. Gell, М. Proceeding of the third Bolton Landings, Текст. / M.Gell, G. Leverant // Confeence on ordered alloys, 1997. P. 505-509.
44. Хрипиков, А. В. Способ обработки кристаллизующегося металла Текст. / А. В. Хрипиков // Авторское свидетельство №399306, заявл. 14.03.72. Б.И.1973, -№39.
45. А. с. №786378 СССР МКИ 3 С 22 С 35/00. Модификатор для алюминиевых бронз Текст. / А. Я. Ларионов, Ю. Н. Калюкин (СССР).-№ 2801800/22-02; заявл. 27.07.79; не опубл. 4 с.
46. Сидоров, А. Н. Электромагнитный перемешиватель. Текст. / А. Н. Сидоров, В. С. Горовиц //Авторское свидетельство № 397246. -заявл. 7.10.71. Б.И. 1980.-№37.
47. Чернобыльский, В. А. Устройство для электромагнитной обработки Текст. / В. А. Чернобыльский и др. // Авторское свидетельство № 400416. заявл.5.04.71. Б.И. 1973, № 40.
48. Данилов, В. И. Устройство для электромагнитной обработки металлов Текст. / В. И. Данилов, В. А. Долгополов, В. А. Богач // Авторское свидетельство № 416156. заявл.21,01,72. Б.И. 1971, -№ 70.
49. Чёрный, 3. Д. Способ получения отливок Текст. / 3. Д. Чёрный и др. // Авторское свидетельство № 483190. заявл.6.07.73. Б.И. 1975, -№33.
50. Балуев, А. Н. Способ обработки кристаллизующегося металла. Текст. / А. Н. Балуев и др. Авторское свидетельство №719803, заявл. 15.03.78. Б.И. 1980, № 9.
51. Попов, JI. Г. Устройство для электромагнитной обработки металла в разъёмной литейной форме Текст. / Попов JI. Г., Прохорова Г. В., И. Н. Мищенко // Авторское свидетельство № 375381, заявл.9.11.78. Б.И.1980,-№ 19.
52. Flemings, М. С. New solidification and casting Текст. / M. С. Flemings // Proceedings, Sheffield, 1979. -P. 479-485.
53. Flemings, M. C. New solidification processes and products. Текст. / M. C. Flemings // International conference an solidification and casting : Proceedings, -Sheffield, 1979.-vol № 18.
54. Арбузов, В. А. Цветное литьё Текст. / В. А. Арбузов и др. // М.: Машиностроение, 1966. С. 391.
55. Шкленник, Я. И. Литьё по выплавляемым моделям Текст. / Я. И. Шкленник и др.//Машгиз, 1961.-С. 455.
56. Василевский, П. Ф. Технология стального литья Текст. / Василевский П. Ф. // М.: Машиностроение. 1974. С. 408.
57. Горелов, В. А. Способ кристаллизации расплавов металлов и сплавов Текст. / В. А. Горелов // Авторское свидетельство № 495151, заявл.ЗО. 11.70. Б.И. 1975, -№46.
58. Рыжиков, А. А. Способ получения отливки направленным затвердеванием. Текст. / А. А. Рыжиков, Ю. А. Зиновьев, А. М. Ларин // Авторское свидетельство №742033, заявл. 5.01.78. Б.И. 1980. № 23.
59. Жуков, В. Ф. Устройство для электромагнитной обработки направленно-кристаллизующихся отливок. Текст. / В. Ф. Жуков и др. Авторское свидетельство №880626, заявл.3.09.79. Б.И.1981, № 42.
60. Майоров, А. И. Управление структурой непрерывно литых заготовок электромагнитным перемешиванием Текст. / А. И. Майоров и др. // Новое в создании металлургических машин, 1985. С. 86-91.
61. Santebin, R. Industrial application of elektromagnetik casting (EMC) of aluminium. Текст. / R. Santebin, W. Haller // light Metal Age, 1985. -№7-8, -P. 14-16.
62. Bassyonni, Т. A. Effect of electromagnetic forces on aluminium cast structure. Текст. / Т. A. Bassyonni, A. A. Badr, I. Zakner // Journal of the Japan of the Institute : Light Metalls, 1973. № 12, P. 733-741.
63. Hanas, B. Anordnung vid Kontinuerdliga gjutning-saulagguingar innefattande organ for electromagnetik omroruing Текст. / В. Hanas // Заявка Швеции № 432892, заявл.15.03.79.
64. Eriksson, I. E. Anording vid Kontinuerlig gjutning for omroring av de icke-stelnade partierna aven gjutstand. Текст. / I. E.Eriksson, M., Karlsson S.Kollberg, B. Mansson // Заявка Швеции № 432893, заявл. 14.09.82.
65. Pryor, Michael I. Process for cooling and solidifying continuons or semiconti nuonsli cost material. Текст. / Pryor Michael, Sevier Peter //Патент СССР № 4441542, заявл. 10.06.81.
66. Зиновьев, Ю. А. Структура и механические свойства отливок, полученных направленным затвердеванием Текст. / Ю. А. Зиновьев, А. М. Ларин // Текстура и рекристаллизация в металлах и сплавах : мат. IV Всесоюзной конф., Горький, 1983. - С. 23-24.
67. Крикун, Ю. А. Магнитная гидродинамика Текст. / Крикун Ю. А. и др. // М.: Металлургия, 1968. -№ 1. С. 150-156.
68. Повх, И. JI. Устройство для электромагнитной обработки отливок Текст. / И. J1. Повх, Б. В. Чекин, Е. М. Щелухин // Авторское свидетельство № 266167, заявл.20.01.69. Б.И. 1970, -№11.
69. Чубрин, В. А. Литейная форма для получения отливок направленной кристаллизацией Текст. / В. А. Чубрин, А. С. Белышев // Авторское свидетельство № 1063537, заявл. 18.06.82. Б.И.1983, -№48.
70. Чубрин, В. А. Форма для литья магнитов методом направленной кристаллизации Текст. / В. А. Чубрин // Литейное производство. 1986. № 12. - С. 24.
71. Шитов, Ю. К. Литейная форма для получения отливок направленной кристаллизацией Текст. / Шитов Ю. К. и др. // Авторское свидетельство № 1177049, заявл. 23.06.83. Б.И. 1985. №33.
72. Salkeld, R. W. Control solidificatoin of metals Текст. / R. W. Salkeld, N. P. Anderson, A. F. Giamei // Патент США № 4412577, заявл. 27.01.82.
73. Громов, В. И. Способ изготовления постоянных магнитов с направленной структурой Текст. / В. И. Громов, М. П. Дыскин, А. М. Дербасов // Авторское свидетельство № 1133028, заявл.21.07.82 Б.И. 1980.-№1.
74. Власов, В. Г. Устройство для литья по выплавляемым моделям направленной кристаллизацией Текст. / В. Г. Власов, В. Ф. Стукалов, В. М. Фролов, В. Ф. Брагин // Авторское свидетельство № 1016060,заявл. 7.01.82. Б.И. 1983.-№17.
75. Hugo, F. Verfahren und Vorrichtung zum gerichteten von Schmelzen. Текст. / F. Hugo, W. Schwarz // Заявка ФРГ №3323896, заявл. 2.07.83.
76. Southgate, R. I. Precion contingat Rolls Rouse. Текст. / Southgate R. I. // Metals and Mater. 1985. - №10, P. 602 - 604, 606.
77. Гольденберг, Б. С. Установка для методом направленной кристаллизации отливок. Текст. / Б. С. Гольденберг, Г. И. Нечитайлов, В. С. Кучеренко // Авторское свидетельство № 3749100, заявл. 5.08.84. Б.И. 1985.-№45.
78. Андреев, В. А. Устройство для литья направленной кристаллизацией. Текст. / В. А. Андреев, Э. Л. Кац, Е. И. Розанов, Я. И. Чивиксин // Авторское свидетельство № 1042882, заявл. 8.07.81. Б.И. 1983.-№35.
79. Гольденберг, Б. С. Способ получения отливок направленной кристаллизацией и устройство для его осуществления. Текст. / Б. С. Гольденберг// Авторское свидетельство № 825278, заявл. 20.11.78. Б. И. 1981.- №16.
80. Жудинов, М. Н. Установка для направленного затвердевания. Текст. / М. Н. Жудинов и др. // Авторское свидетельство № 984661, заявл. 1.04.81. Б. И. 1982. № 48.
81. Завьялов, В. Ф. Установка для литья деталей направленным затвердеванием. Текст. / В. Ф. Завьялов, Е. Б. Глотов, Б. Ф. Тесликов, В. Г. Сухоруков // Авторское свидетельство № 1026951, заявл. 18.02.82. Б. И. 1983, -№25.
82. Завьялов, В. Ф. Устройство для изготовления отливок направленной кристаллизацией Текст. / В. Ф. Завьялов, В. И. Гаврилов // Авторское свидетельство № 865513, заявл.29.08.79. Б.И. 1981. № 35.
83. Сендюков, В. Д. и др. Устройство для изготовления отливокнаправленным затвердеванием Текст. / Сендюков В.Д. и др. // Авторское свидетельство№1061926, заявл. 18.08.82. Б.И. 1983.-№47.
84. Tschinkel, I. G. Apparatus for casting of directionally solidified artieles. Текст. / I. G Tschinkel, A. F. Giamei, В. H. Kearn // Патент США № 3763926, заявл. 15.09.71.
85. Завьялов, В. Ф. Способ изготовления отливок направленным затвердеванием. Текст. / В.Ф. Завьялов, Е. Б. Глотов, В. Н. Виноградов, В. И. Докин // Авторское свидетельство № 977108, заявл.7.04.81, Б.И. 1982.-№ 44.
86. Завьялов, В. Ф. Устройство для изготовления отливок направленной кристаллизацией Текст. / В. Ф. Завьялов, В. И. Гаврилов // Авторское свидетельство № 865513, заявл.29.08.79. Б.И. 1981. -№35.
87. Kahn, F. Mechanismus for controlling temperature and heat balance of molds Текст. / F. Kahn // Патент США №4162700, заявл.31.12.77.
88. Вигдорович, В. И. Очистка металлов и полупроводников кристаллизацией Текст. / В. И. Вигдорович // М.: Металлургия, 1969. -С. 296.
89. Арсентьев, П. П. Металлические расплавы и их свойства Текст. / П. П. Арсентьев, JI. А. Коледов // М.: Металлургия, 1976. С. -376.
90. Бршов, Г. С. Строение и свойства твёрдых и жидких металлов Текст. / Г.С. Ершов, В.А. Черняков // М.: Металлургия, 1978.-С-248.
91. Cowley, P. Н. Improvements in or relating to casting of alloy artieles. Текст. / P. H. Cowley // Английский патент № 27491/73, заявл. 8.06.73.
92. Лившиц Б. Г. Физические свойства металлов и сплавов Текст. / Б. Г. Лившиц, В. С. Крапошин, Я. Л. Линецкий // М.: Металлургия. 1980. -С. 320.
93. Леонтьев, Ю. А. Влияние постоянного электрического тока на свойства постоянных магнитов с монокристаллической структурой Текст. / Ю. А. Леонтьев, И. В. Гаврилин //Литейное производство. 1985. -№ 3. С. 16.
94. Леонтьев, Ю. А. Влияние полярности и плотности постоянного электрического тока на структуру сплава ЮНДК35Т5 Текст. / Ю. А. Леонтьев и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1978. -№ 5. -С. 49-52.
95. Шарыгин, Н. В. Технологическое оборудование для литья постоянных магнитов Текст. / Н. В. Шарыгин, Н. В. Порхачёва // Сб. Промышленное применение токов высокой частоты, 1985. С. 51-56.
96. Цаплин, А. Н. Численное исследование затвердевания непрерывного горизонтального слитка Текст. / А. Н. Цаплин, М. А. Ошивалов //. Черметинформация, 1983. -№ 2203.
97. Беляев, Н. М. Методы нестационарой теплопроводности Текст. / Н. М. Беляев, А. А. Рядно // М.: Высшая школа, 1978. С. 328.
98. Пехович, А. И. Рсчёты теплового режима твёрдых тел Текст. / А. И. Пехович, В. М. Жидких // Л.:Энергия, 1968. -С. 304.
99. Исаченко, В. П. Теплопередача Текст. / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел II -М.: Энергоиздат. 1981. С. 416.
100. Аметистов, Е. В. Тепломассообмен. Теплотехнический эксперимент Текст. / Е. В. Аметистов и др. // М.: Энергоиздат, 1982. С. 512.
101. Лыков, А. В. Тепломассообмен Текст. / А. В. Лыков // Л.:Энергия 1978.-С. 512.
102. Исаев, С. И. Теория тепломассообмена Текст. / С. И. Исаев // -М.: Высшая школа. 1979. - С. 495.
103. Неуструев, А. А. Расчёт параметров направленного затвердевания отливок при прямом электронагреве металла Текст. / А. А. Неуструев, Ю. Н. Калюкин // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. 1988. -№1. - С. 124-128.
104. Корольков, А. М. Литейные свойства металлов и сплавов Текст. / А. М. Корольков// М.: Наука, 1967.С. 1999.
105. Баландин, Г. Ф. Основы теории формирования отливки. Текст. / Г. Ф. Баландин // М.: Машиностроение, 1976. С. 328.
106. А. с. 1046015 СССР, МКИ 3 В 22 D 27/04 Устройство для изготовления отливок направленной кристаллизацией Текст. / Ю. Н. Калюкин, П. В. Лебедев (СССР). № 3417687/22-02; заявл. 08.04.82; опубл. 07.10.83, Б.И . № 37. - 3 с.
107. А. с. 1057169 СССР, МКИ 3 В 22 D 27/04 Способ получения отливок направленной кристаллизацией Текст. / Ю. Н. Калюкин, П. В. Лебедев (СССР). № 3470375/22-02; заявл. 08.07.82; опубл. 30.11.83, Б.И. № 44. - 4 с.
108. А. с. 1374562 МКИ 3 В 22 D 27/04 Способ получения отливок направленной кристаллизацией Текст. / Ю. Н. Калюкин, П. В. Лебедев (СССР). № 4014688/31-02; заявл. 23.01.86; не опубл.-З с.
109. Запорожец, Г. И. Руководство решения задач по математическому анализу Текст. / Г. И. Запорожец // М.: Высшая школа. 1966.-С. 460.
110. Пискунов, Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления. Текст. / Н. С. Пискунов // М.: Высшая школа. 1978. С. 452.
111. Кац Э.Л. Технологические основы управления затвердевания при литье лопаток газовых турбин. Текст. / Э.Л. Кац // Авторефератдиссертаци на соискание учёной степени доктора технических наук, -Москва, 1986.
112. Калюкин, Ю. Н. Расчёт параметров прямого электронагрева отливки в процессе её направленного затвердевания Текст. Ю. Н. Калюкин // Интенсификация и совершенствование технологических процессов в литейном производстве. Ярославль: ЯПИ, 1987. - С. 52-53.
113. Ефимов, В. А. Физические методы воздействия на процессы затвердевания сплавов. Текст. / В. А. Ефимов, А. С. Эльдарханов. // М.: Металлургия, 1995 С. 272.
114. Бочвар, А. А. Металловедение Текст. / А. А. Бочвар // М. : Металлургиздат, 1956.- С.795.
115. Борисов, В. Т. Теория двухфазной зоны металлического слитка Текст. / В.Т. Борисов // М.: Металлургия, 1987. С. 223.
116. Иванцов, Г. П. Рост кристаллов Текст. / Г. П. Иванцов // М.: АН СССР, 1961.-Т.З.- С. 75-84.
117. Голиков, И. И. Дендритная ликвация в стали Текст. / И. И. Голиков // М.: Металлургиздат, 1958. С. 206.
118. Баландин, Г. Ф. Формирование кристаллического строения отливок. Текст. / Г. Ф. Баландин// М.: Машиностроение, 1973. С. 228.
119. Добаткин, В. И. Слитки алюминиевых сплавов Текст. / В. И. Добаткин//Металлургиздат, Свердловск, 1960.-С. 175.
120. Салли, И. В. Управление формой роста кристаллов Текст. / И. В. Салли, Э. С. Фалькевич // Наукова думка, Киев, 1989. - С. 160.
121. Тиллер, В. А. Физическое металловедение Текст. / Тиллер В.А. // М.: Мир, 1968. С. 328.
122. Гуляев Б. Б. Затвердевание и неоднородность слитка спокойной стали Текст. / Б.Б. Гуляев // Сб. «Стальной слиток», М.: Металлургиздат, 1952.- С. 127.
123. Джексон, К. Проблемы роста кристаллов Текст. / К. Джексон //М.: Мир, 1968.- С. 205.
124. Вейник А.И. Теория затвердевания отливки Текст. / А. И. Вейник //М.: Машиностроение, 1971. С. 352.
125. Оно, А. Затвердевание металлов Текст. / А. Оно // М. : Металлургия, 1980. С. 148.
126. Эллиот, Р. Управление эвтектическим затвердеванием Текст. / Р. Эллиот // М.: Металлургия, 1987. С.257 - 260.
127. Вейник, А. И. Термодинамика литейной формы. Текст. / А.И. Вейник// М.: Машиностроение, 1968. С. 335.
128. Иванцов, Г. П. Рост кристаллов Текст. / Г. П. Иванцов // М.: АН СССР, 1957. Т. 1. - С.98 - 109.
129. Фроберг, Г. Космическое материаловедение Текст. / Г. Фроберг // М.: Мир, 1989. С. 110 - 112.
130. Еременко, В. И. Поверхностные явления в металлургических процессах. Текст. / В. И. Еременко, В. И. Ниженко // М.: Металлургиздат, 1963.- С.35-52.
131. Шалин, Р. Е. Монокристаллы никелевых жаропрочных сплавов Текст. / Р. Е. Шалин, И. JI. Светлов, Е. Б. Качанов и др. // М.: Машиностроение, 1997. С. 336.
132. Чеченцев, А. И. Разработка материалов для высокотемпературных деталей энергетических ГТУ за рубежом Текст. / А. И. Чеченцев // Теплоэнергетика №10, 1985. С. 72-75.
133. Исследования, разработка и внедрение технологии объёмного модифицирования при изготовлении направляющих лопаток ГТ-100 ТВД 3-й ступени. Сборник рефератов НИР и ОКР, ВНТИЦ, 1987, сер.-7, № 21, с. 10.
134. Каблов, Е. Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей. Сплавы, технологии, покрытия Текст. / Е. Н. Каблов // М.: МИСИС, 2001. -С. 632.
135. Каблов, Е. Н. Перспективы применения литейных жаропрочных сплавов для производства турбинных лопаток ГТД Текст. / Е. Н. Каблов, С. Т. Кишкин // Газотурбинные технологии. 2002. № 1. -С. 34-37.
136. Каблов, Е. Н. Рений в жаропрочных никелевых сплавах для лопаток газовых турбин Текст. / Е. Н. Каблов и )др. // Материаловедение-2000. -№ 3. С. 38-43, № 2. - С. 23 - 29.
137. Каблов, Е. Н. Никелевые жаропрочные сплавы для литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой Текст. / Е. Н. Каблов и др. // Материаловедение. 1997. № 5. - С. 14-18.
138. Каблов, Е. Н. Монокристаллические никелевые рений содержащие сплавы для турбинных лопаток ГТД Текст. / Е. Н. Каблов и др. // МиТОМ, 2002. № 7. - С. 7 - 11.
139. Каблов, Е. Н. Сплав на основе интерметаллида Ni3Al -перспективный материал для лопаток турбин Текст. / Е. Н. Каблов и др. // МиТОМ. 2002. -№ 7. С. 16 - 20.
140. Химушин, Ф. Ф. Жаропрочные стали и сплавы Текст. / Ф. Ф. Химушин // М: Металлургия, 1969. С. 750.
141. Каблов, Е. Н. Производство турбинных лопаток ГТД методом направленной кристаллизации. Текст. / Е. Н. Каблов // Газотурбинные технологии, 2000. № 3, - С. 10 - 13.
142. Патон, Б. Е. Жаропрочность литейных никелевых сплавов и защита их от окисления Текст. / Б. Е. Патон, Г. Б. Строганов, С. Т. Кишкин и др. // Наук, думка , 1987. С. 256.
143. Мартынов, О. В. Разливка стали в изложницы. Текст. / О. В. Мартынов, С. С. Голиков // М.: Металлургия, 1984. С. 19-20.
144. Лычев, А. П. Электромагнитная обработка материалов Текст. / А. П. Лычев, А. И. Черемшин // Изв. Вузов, 1978. № 6, - С. 38-40; 1981. -№ 2, -С. 55 -57.
145. Микельсон, А. Э. Электротермическое возбуждение и изменение колебаний в металлах Текст. / А. Э. Микельсон, 3. Д. Черный // Знание, -Рига, 1979.- С. 151.
146. Langenberg, F. S. Grain refinement by solidification in a moving electromagnetic field Текст. / F.S. Langenberg, G Pestel, C.R Honeycutt // Journal of Metals, 1961. vol. 13. - № 12 - C. 31-35.
147. Тихомиров, M. Д. Современный уровень теории литейных процессов Текст. / М. Д. Тихомиров, А. А. Абрамов, Кузнецов // Литейное производство, 1993. № 9 - С. 3-5.
148. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов Текст. / Л. Сегерлинд // М.: Мир, 1979. С. 392.
149. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике Текст. / О. Зенкевич // М.: Мир, 1975. С. 544.
150. Тихомиров, М. Д. Пакет прикладных программ "Полигон" для моделирования процессов литья алюминиевых сплавов Текст. / М. Д. Тихомиров, Д. X. Сабиров., А. А. Абрамов // Литейное производство, 1991.- №10.- С. 6-1.
151. Тихомиров, М. Д. Система автоматизированного моделирования литейных процессов Текст. / М. Д. Тихомиров // Литейное производство, 1993.- № 9.- С. 32-35.
152. Голод, В.М. Численный расчет затвердевания чугунных отливок Текст. / В. М. Голод, С. А. Дьяченко // Кристаллизация. Теория и эксперимент, Ижевск, 1987 - С. 26-33.
153. Тихомиров, М. Д. Теплопередача через границу "отливка-форма" при затвердевании алюминиевых сплавов Текст. / М. Д. Тихомиров // Литейное производство. 1990. № 6. - С. 18 - 19.
154. Nakagawa, Т. Solidification simulation of light alloy casting Текст. / Т. Nakagawa, Y. Takebayashi // Keikinzoku. 1986. № 7. - P. 445452.
155. Тихомиров, M. Д. Численное моделирование для прогноза горячих трещин в отливках из алюминиевых сплавов Текст. / М. Д. Тихомиров, Д. X. Сабиров // Литейное производство, 1992. № 6. -С.32-33.
156. Вейник, А.И. Теплообмен между слитком и изложницей Текст. / А. И. Вейник // М.: Металлургия, 1959. С. 357.
157. Гиршович, Н. Г. Аналитические решения простейших задач о затвердевании отливок разной конфигурации Текст. / Н. Г. Гиршович, Ю. А. Нехендзи // Литейное производство, 1956. № 3. - С. 14-19; № 4. -С.13-17; № 6. - С.13-17; № 12. - С.13-18.
158. Койнов, И. Л. Компьютерное исследование процессов питания в отливках из алюминиевых сплавов при литье в кокиль и песчаные формы отливок Текст. / И. Л. Койнов // Кристаллизация и компьютерные модели, Ижевск, 1991.-С.115-124.
159. Голод, В. М. Определение некоторых теплофизических свойств сплавов по кривым охлаждения Текст. / В. М. Голод, Ю. А.
160. Нехендзи // Теплообмен между отливкой и формой, Минск, 1967. -С. 179-183.
161. Карножицкий, В. Н. Контактный теплообмен в процессах литья Текст. / В.Н. Карножицкий // М: Металлургия, 1978. С. 300.
162. Калюкин, Ю. Н. Направленное затвердевание крупногабаритных лопаток под действием электрического тока Текст. Ю. Н. Калюкин // Газотурбинные технологии. 2002.-№ 6.-С. 8-12.
163. А. с. 520189 СССР, МКИ 3 В 22 D27 /04. Устройство для направленного затвердевания металла Текст. / Чубаров К. К.,
164. Лебедев Б. А. (СССР). № 2001924/22-02; заявл. 05.03.74; опубл.25.08.79, Бюл. №31 - 3 с.
165. А. с. 632484 СССР, МКИ 3 В 22 D27 /04. Устройство для получения фасонных отливок направленным затвердеванием Текст. / Жудинов М. И., Коган М. Г., Филин М. С. (СССР). № 2450152/22-02; заявл. 07.02.77; опубл.05.11.78, Бюл. № 42-3 с.
166. А. с. 1578925 СССР МКИ 3 В 22 D 27/04. Способ получения отливок направленной кристаллизацией Текст. / Ю. Н. Калюкин, П.
167. В. Лебедев, Э. С. Судаков (СССР).-№ 4454523; заявл. 05.07.88 ; не опубл. -4 с.
168. Калюкин, Ю. Н. Управление процессом направленной кристаллизации Текст. /Ю. Н. Калюкин //Двигатель.-2002.-№ 1.-С. 28.
169. Калюкин, Ю. Н. Экономичная технология литья крупногабаритных лопаток ГТД под действием электрического тока
170. Текст. / Ю. Н. Калюкин // Литейное производство сегодня и завтра : тез. докл. 3-ей Всерос. науч.-практич. конф.- СПб: СПГПУ, 2002.-С. 110.
171. Калюкин, Ю. Н. Направленное затвердевание жаропрочного сплава под действием электрического тока Текст. / Ю. Н. Калюкин // Заготовительные производства в машиностроении (кузнечно-штамповочное, литейное и другие производства.-2003- № 4.-С. 7-12.
172. Калюкин, Ю. Н. Направленное затвердевание протяжённых тонкостенных отливок под действием электрического тока Текст. Ю. Н. Калюкин // Авиационная промышленность. 2001. - № 4. - С. 51-53.
173. Калюкин, Ю. Н. Высокоэффективная технология литья крупногабаритных лопаток ГТД Текст. / Ю. Н. Калюкин, Ю. Ю. Мальцева, М. Д. Тихомиров [и др.] // Литейное производство-2001 .-№ 11-С. 7-9.
174. Калюкин, Ю. Н. Изготовление лопаток газотурбинных двигателей в формах с температурой ниже солидуса сплава Текст. / Ю. Н. Калюкин// Литейное производство-2001.-№ 11.-С. 5-6.
175. Калюкин, Ю. Н. Направленная кристаллизация жаропрочных сплавов для газотурбинных двигателей Текст. / Ю. Н. Калюкин // Литейное производство.-1997.-№4.-С. 33.
176. Каблов Е.Н. Высокоградиентная направленная кристаллизация жаропрочных сплавов типа ВКНА Текст. / Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А. // Юбилейный научно-технический семинар: сб. докладов М.: изд. МАТИ-РГГУ.2000.С. 71-81.
177. Калюкин Ю.Н. Разработка технологических процессов литья с прямым электронагревом металла Текст. / Калюкин Ю.Н. // Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук , МАТИ им. К.Э. Циолковского ,Москва, 1987 г., 174 с.
178. Калюкин, Ю. Н. Моделирование направленного затвердевания жаропрочного сплава под действием электрического тока Текст. / Ю. Н. Калюкин //Известия вузов. Чёрная металлургия.-2002.-№ 11.-С. 48-52.
179. Калюкин, Ю. Н. Моделирование затвердевания протяжённых отливок под действием электрического тока Текст. / Ю. Н. Калюкин, Ю. Ю. Мальцева, // Литейное производство сегодня и завтра : тез. докл. 3-ей Всерос. науч.-практич. конф.-СПб: СПГПУ, 2002.-С. 149.
180. Калюкин, Ю. Н. Моделирование направленной кристаллизации жаропрочного сплава под действием электрического тока Текст. Ю. Н. Калюкин // Литейщик России. 2002. - № 6. - С. 23-27.
181. Калюкин, Ю. Н. Структура и свойства жаропрочного сплава в отливках с направленным затвердеванием под действием электрического тока Текст. Ю. Н. Калюкин // Литейщик России.-2002.- № 5. С. 22-25.
182. Драпкин, Б. М. Изучение модуля Юнга и внутреннего трения в интервале температур от 20 °С до Т^ включительно Текст. / Б. М Драпкин, А. А. Бирфельд, В. К Кононенко, Ю. Н. Калюкин // Физика металлов и металловедение.-1980.-Т.49, вып. 5.-С. 1080-1085.
183. Калюкин, Ю. Н. Направленная кристаллизация турбинных лопаток ГТД Текст. / Ю. Н. Калюкин // Электрометаллургия. 2002. - № 10.-С. 18-20.
184. Неуструев, А. А. Принципы разработки САПР ТП литейного производства Текст. / А. А. Неуструев //Литейное производство, 1990. № 10.-С. 2-3.
185. Неуструев, А. А. Теория формирования отливок и САПР ТП литья Текст. / А. А. Неуструев, В. С. Моисеев // Литейное производство, 1997. -№ 11.- С. 9-10.
186. Степанов Ю. А. Специальные виды литья Текст. / Ю. А. Степанов, М. Г. Анучина , Г. Ф. Баландин, Л. С. Константинов // М.: Машиностроение, 1970. С. 224.
187. Принько, Г. П. Исследование направленного затвердевания отливок из алюминиевых сплавов Текст. / Г. П. Принько, А. А. Неуструев // Технология авиационного приборо- и агрегатостроения, 1975. № 2.-С. 3-6.
188. Неуструев, А. А. Автоматизированное проектирование технологических процессов литья Текст. / Неуструев А. А. , Моисеев В. С. // М.:МГАТУ, 1994. С. 256.
189. Неуструев, А. А. Разработка и использование информационно-поисковой системы для проектирования технологии литья Текст. / А. А. Неуструев, В. С. Моисеев // Литейное производство, 1987. № 10. -С. 10-11.
190. Моисеев, В. С. Решение задач первого уровня САПР ТП ЛП Текст. / В. С. Моисеев, А. А. Неуструев // Литейное производство, 1989. -№10. -С. 23-25.
191. Моисеев, В. С. Методология автоматизированного проектирования литниково-питающих систем Текст. / В. С. Моисеев,
192. A. А. Неуструев //Литейное производство, 1992.- № 12. -С. 9.
193. Неуструев, А. А. САПР ТП литья отливок класса "лопатка" по выплавляемым моделям Текст. / А. А. Неуструев, А. Ф. Смыков, // Материаловедение и технология новых материалов : мат. науч. техн. конф., М.: МАТИ РГТУ, 1997. - С. 122.
194. Шатульский, А. А. Методы расчета процессов заполнения расплавом литейных форм Текст. / А. А. Шатульский, В. В. Чистяков,
195. B. А. Изотов // Литейное производство, 1995. № 4. - С. 71 - 72.
196. Шатульский, А. А. Разработка и внедрение мероприятий для повышения надежности литых изделий ГТД Текст. / А. А. Шатульский, В. А. Изотов // Новые материалы и технологии : мат. .науч. техн. конф., -М.:МАТИ-РГТУ, 1997. -С. 81-82.
197. Шатульский, А. А. Совершенствование технологии изготовления отливок из никелевых жаропрочных сплавов Текст. / А. А. Шатульский, В. А. Изотов // Управление строением слитком : Сб. науч. тр., Нижний Новгород, 1998. - С. 56-58.
198. Гиршович Н. Г. Формирование качества стальных отливок . Ч II. Процессы затвердевания и кристаллизации Текст. / Н. Г. Гиршович, Ю. А. Нехендзи // М.: НТО Машпром, 1962. С. 100.
199. Герасимов, В. В. О химической природе «вскипов» при производстве монокристаллических лопаток из жаропрочных никелевых сплавов Текст. / В. В. Герасимов, Г. И. Морозова, И. М. Тарасова // Технология металлов, 2000. № 7. - С. 7-8.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.