Метода хлађења течним металом Србија

Да би додатно побољшали температурни градијент у усмереном очвршћавању, истраживачи су развили методу хлађења течним металом засновану на методи брзог хлађења. Ова метода користи течни метал за хлађење одливака, то јест, екстраховани одливци се потапају у течни метал са високом топлотном проводљивошћу, високом тачком кључања и ниском тачком топљења (Сн се користи у главном току) (види слику 1(б)) да би се повећала ефекат хлађења. Метода хлађења течним металом може побољшати брзину хлађења одливака и температурни градијент интерфејса чврста-течност, до 200 К/цм, и може одржати стабилан температурни градијент, тако да је процес кристализације стабилан, тако да размак дендрита може се значајно смањити, а вероватноћа разних дефеката очвршћавања може се смањити. Међутим, метода хлађења течним металом такође има нека ограничења, као што су: опрема која се захтева овом методом је сложена и није довољно једноставна у практичном раду; Расхладни медијум Сн је штетан елемент, а када је ливење потопљено у метал ниског топљења као што је Сн, течност Сн лако продире и загађује ливење. Последњих година људи су оптимизовали процес са аспеката припреме шкољке и побољшали недостатке процеса хлађења течним металом, који је примењен на производњу монокристалних турбинских лопатица за авио-моторе и великих монокристалних турбинских лопатица за земљу. гасне турбине.

Поред тога, стално се истражују нови начини повећања температурног градијента, као што су: технологија усмереног очвршћавања ливења хлађеним гасом, технологија усмереног очвршћавања са електромагнетно ограниченим формирањем, усмерено очвршћавање са суперхлађењем, СДС), брзо очвршћавање ласером (ЛРМ), усмерено гашење у флуидизованом слоју технологија очвршћавања, дводимензионална технологија усмереног очвршћавања (бидирецтионал солидифицатион, БДС), технологија усмереног очвршћавања ливења танких љуски. Међутим, ове нове технологије су још увек незреле и нису примењене у усмереном очвршћавању лопатица гасних турбина.

Метода побољшаног хлађења у спреју течног метала

Да би се превазишли проблеми као што је ливење може бити контаминирано расхладном течношћу течног метала и дефекти ливења који се лако формирају методом хлађења течним металом, наша истраживачка група је развила технологију усмереног очвршћавања распршивањем течног метала (ЛМСЦ) и развила индустријску опрему за усмерено очвршћавање. Пројектна структура и објекат ЛМСЦ пећи за усмерено очвршћавање приказани су на слици 2. ЛМСЦ технологија је заснована на ЛМЦ технологији од оригиналног начина директног потапања шкољке и ливења у течност метала за хлађење, до употребе течне металне течности за хлађење распршивањем. љуске и ливења. Технологија има карактеристике снажног одвођења топлоте, равномерног хлађења и добре топлотне изолације између изолационе зоне и зоне хлађења. ЛМСЦ технологија не само да задржава предности јаког капацитета хлађења ЛМЦ технологије, већ решава и недостатке ЛМЦ ​​технологије. Због контролисаног протока течног метала који се распршује, у комбинацији са подешавањем брзине повлачења, могу се добити стубасти кристали или монокристали са добром структуром и мањим размаком дендрита, што може смањити или чак избећи стварање дефеката очвршћавања у суперлегура. ЛМСЦ технологија усмереног очвршћавања је веома важна за развој и индустријску производњу суперлегура.