Способ удаления корундовых керамических стержней из внутренних полостей изделий — SU 1738470 (original) (raw)

Текст

(54) СПОСОБ УД КЕРАМИЧЕСКИХ РЕННИХ ПОЛОСТ (57) Сущность изоб тывают водными р их концентрации в 250 - ,400 г/дм ит . 1 табл. й институт ное констГ,И,Пейчев В,Е,Замко , В.Н.Сева ок, ем ивку втоают твия амитво-. ние еэе ееий 4 ъ О ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Запорожский индустриальныи Запорожское машиностроительрукторское бюро "Прогресс"(56) Патент США 3 Ф 4141781,кл. В 22 О 29/00, опублик. 1979,Изобретение относится к литейному производству, а именно к удалению керамических стержней из внутренней полости изделий, в частности рабочих лопаток, отливаемых методом направленной кристаллизации.Известен способ удаления керамических стержней, состоящих из высокоогнеупорного и химически стойкого оксида алюминия, используемых для литья лопаток с направленной кристаллизацией, в расплаве бифторида калия (КНРг).Недостатком данного способа является то, что расплав бифторида калия, вследствие своей высокой химической активности, растворяет не только керамический стерженьь, но и растравливает поверхность отли-. вок. Кроме того, процесс обработки в расплаве бифторида калия экологически вреден, так как в результате реакции оксидаалюминия с бифторидом калия образуются фториды, в том числе фтористый водород - высокотоксичное соединение.Наиболее близким техническим решением является способ удаления керамичеАЛЕНИЯ КОРУНДОВЦХ СТЕРЖНЕЙ ИЗ ВНУТЕЙ ИЗДЕЛИЙретения: отливки обрабааетворами щелочей при растворах гидроксидов емпературе 250 - 450 С,ских стержней, изготовленных иэ отли получаемых направленным затвердеван эвтектических и жаропрочных сплавов.Способ заключается в том, что отл с керамическим стержнем помещают в а клав со щелочным раствором и нагрев до 200 С. За счет химического воздейс щелочи растворяется связка зерен кер ,ческого материала, одновременно с рас рением связки происходит разруше структуры стержня и частичное удалени рен основного керамического материал тем механического. воздействия. Способ имеет существенные недостатки, Обработка керамических стержней щелочными растворами при температурах ниже 200 С не обеспечивает полного растворения корундовой составляющей стержней. После удаления легкорастворимых связок стержня необходимо обрабатывать дополнительно. используя методц механического удаления зерен корунда.Промышленность переходит на использование тугоплавких керамических стерж 173847010 .рентгеноаморфиым материалом. Качество поверхности лопаток после обработки в ще 15 20 25 вой смеси из отливки и получением высококачественной внутренней и внешней 30 35 аппаратов для выщелачивания, а воздейст 40 вие щелочи при этих температурах приво 50 ней, физико-химические свойства которыхобеспечивают требуемую термоустойчивость, термопластичность, прочность в условиях литья лопаток с направленнойкристаллизацией, Такие стержни состоят,практически из зерен электрокорунда с ту. гоплавкой глиноэемистой связкой. Щелочная обработка этих составов притемпературах ниже 200 С не обеспечиваетразрушения структуры стержня и не позволит растворить корундовую составляющую.стержня. Причиной .этого является то, чтокорунд при температурах ниже 200 С практически не растворяется в щелочах, поэтомугидрохимическая обработка стержней неприводит к разрушению их. структуры и вовнутренних полостях лопаток остаются неразложившиеся части керамики,Цель изобретения - повышение качества иэделий за счет обеспечения более полного химического растворения стержней иповышения производительности.Поставленная цель достигается тем, чтов известном способе, включающем обработку изделий растворами гидроксидов натрия;калия или их смесей, согласно. изобретению, обработку производят при концентрации щелочей в растворах гидроксидов250 - 400 г/дм и температуре 250 - 450 С.Способ осуществляют следующим образом,Изделия погружают в автоклав с раство.ром гидроксидов натрия или калия, или ихсмесей, Концентрацияэоаствора щелочи составляет 250-400 г/дм . Обработку керамических стержней в изделиях ведут притемпературе 260-450 С до полного растворения стержневой смеси. Для реализацииспособа испольэовали лопатки, полученныеметодом направленной кристаллизации.Содержание электрокорунда в керамических стержнях не менее 89,2. (вес.). Лопатки изготовлены из сплава ЖС 32 и ЖС 26.Для удаления керамического стержняиз лопаток последние помещали в автоклавы и заливали водным раствором щеэлочи ссодержанием 820 от 200 до 500 г/дм, Былииспользованы растворы следующих концентраций йа 20 и К 20 (гlдмЪр-р 1: 200 НаО;р - р 2: 250 йа 20;р - .р 3: 250 К 20р-р 4: 300 На 20;р - р 5: 150 Ма 20 + 150 К 2 О;р-р б: 400 Ма 20;р-р 7: 400 К 20;ртр 8: 450 йа 20;р - р 9: 500 К 20.Обработку лопаток проводили при температурах от 200 до 500 С циклами по 4 и 8 ч, По окончании каждого цикла лопатки извлекали и с помощью специального щупа оценивали степень удаления керамического стержня, Максимальная продолжительность обработки была принята 80 ч. Степень удаления стержней из полостей лопаток рассчитывали на основании данных рентгеновского анализа лопаток, внутреннюю полость которых предварительно заполняли лочных растворах контролировали рентгенофазовым и кристаллооптическим методами. Для исследования качества внутренней поверхности лопаток часть образцов была вскрыта и изучена микроструктура, фазовый и химический состав их поверхности,Условия и результаты обработки лопаток щелочными растворами приведены в таблице. Предлагаемые интервалы температур иконцентраций растворов обусловлены необходимостью полного удаления стержнеповерхности лопатки. Концентрация раствора щелочей и температура обработкивзаимосвязаны и обеспечивают полное растворение стержневой смеси. При температуре и концентрации раствора щелочи ниже предлагаемых пределов растворение корундовой составляющей идет медленно и не обеспечивает полного растворения стержня за 80 ч. При температуре обработки выше 450 С в автоклавах развивается давление, превышающее 100 МПа, что требует усложнения конструкции дит к растравливанию внутренней и внешней поверхностей отливок, При повышении концентрации щелочи свыше 400 г/дм скорость растворения корундовой со-. ставляющей лопаток резко снижается вследствие повышения вязкости растворов и выделения в объемах пор керамики алюминатов натрия и калия, которые способны экранировать поверхности части корунда и тем самым частично предотвращать их растворение.Формула изобретения Способ удаления корундовых керамических стержней из внутренних полостей изделий, включающий обработку иэделий водными растворами гидроксидов натрия, калия или их смесями в автоклавах, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества изделий путем обеспечения более полного химического растворения стерж6 1738470 5ней и повышения производительности, об- лочей в растворах гидроксидов 250-400 работку производят при концентрации ще- . г/дм и температуре 250-450 С,Условия об аботки лопаток Рез льтаты об аботки лопаток Продолжительность обработки, ч Качество поверхности лопаток Содержание щелони в Температурастворе, г/дм ра обработки, С Степеньудалениястержня.обьем 500(р-р 9) 450 100 Составитель Ю.НасеканТехред М.Моргентал Корректор Н.Король Редактор Н.Химчук ЗаказОй Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитетапо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 200 (р-р 1) 400 (р-р 7) :250 (р-р 2) 250 (р-р 3) 300(р-р 4) ЗОО (р-р,5 ) 400 (р-р 6) 400 (р-р 7) 450 (р-р 8) 450 (р-р 8) 200 200 250 300 .350 400 450 450 450 500 8080 80 72 48 16 8 4 8 13,3 26,8 100 100 100 100 100 100 100 100 ХорошееТо жеаеХорошееТо жеЮ4Нарушение неповерхностного слоя на глубину до 30 мкм.Растравливание поверхностного слоя на глубинуо ЗО мкм.

Смотреть

Заявка

4863364, 11.06.1990

ЗАПОРОЖСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ, ЗАПОРОЖСКОЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО "ПРОГРЕСС"

ИВАНОВ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ, НАСЕКАН ЮРИЙ ПЕТРОВИЧ, ПЕЙЧЕВ ГЕОРГИЙ ИВАНОВИЧ, ЛИТВИН ВИТАЛИЙ МАКСИМОВИЧ, КАЛАШНИКОВ ГЕННАДИЙ ПЕТРОВИЧ, ЗАМКОВОЙ ВАСИЛИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ, КЛОЧИХИН ВАЛЕРИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, МЕДВЕДЕВ ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ, СЕВАСТЬЯНОВ ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ, КОЛЯДА ВАЛЕНТИНА ПАВЛОВНА

МПК / Метки

МПК: B22D 29/00

Метки: внутренних, керамических, корундовых, полостей, стержней, удаления

Опубликовано: 07.06.1992

Код ссылки

Способ удаления корундовых керамических стержней из внутренних полостей изделий