Введение
Глава 1 Анализ современного состояния разработок в области создания литейных жаропрочных и интерметаллидных никелевых сплавов и технологий литья монокристаллических рабочих и сопловых лопаток ГТД 11
1.1 Жаропрочные никелевые сплавы для монокристаллического литья 11
1.2 Интерметаллидные сплавы на никелевой основе для монокристаллического литья... 14
1.3 Современные технологии и оборудование для литья монокристаллических лопаток ГТД 18
1.4 Заключение по литературному обзору и постановка задач работы 26
Глава 2 Материалы и методики исследования 29
2.1 Материалы 29
2.2 Оборудование 29
2.3 Методики исследования 32
Глава 3 Экспериментальные исследования влияния технологических параметров процесса направленной кристаллизации на величину температурного градиента на фронте кристаллизации монокристаллов 38
3.1 Разработка методики определения температурного градиента 38
3.2 Экспериментальная оценка изменения величины значений температурного градиента в зависимости от конструкции теплового узла и температуры нагрева опытно-промышленной установки, и анализ кривых распределения температуры 45
3.3 Расчет температурных полей внутри отливки численным методом и с применением компьютерного моделирования 49
Выводы по главе 3 54
Глава 4 Исследование влияния температурного градиента и скорости кристаллизации на микроструктуру, фазовый состав, дендритную ликвацию, микропористость сплавов ВЖМ3, ВЖМ1 55
4.1 Влияние температурного градиента и скорости кристаллизации на микроструктуру, фазовый состав, дендритную ликвацию и микропористость жаропрочного никелевого сплава ВЖМ3 55
4.1.1 Влияние температурного градиента и скорости кристаллизации на междендритное расстояние (параметр дендритной ячейки), размеры упрочняющих частиц у -фазы 57
4.1.2 Влияние температурного градиента и скорости кристаллизации на размер частиц у-у эвтектических выделений и микропористость 68
4.1.3 Влияние температурного градиента и скорости кристаллизации на фазовый состав и дендритную ликвацию 73
4.2 Влияние высокоградиентной направленной кристаллизации на размер дендритных и фазовых составляющих, микропористость, дендритную ликвацию образцов, полученных из сплава ВЖМ-1 в литом и термообработанном состоянии 78
4.2.1 Исследование особенностей тонкой монокристаллической 001 структуры отливок образцов из сплава ВЖМ1 в литом и термообработанном состоянии 79
4.2.2 Исследование структуры термообработанных образцов сплава ВЖМ1 после механических испытаний 81
4.3 Влияние высокоградиентной направленной кристаллизации на структуру интерметаллидного сплава ВКНА-1В 82
Выводы по главе 4 84
Глава 5 Влияние высокоградиентной направленной кристаллизации на прочностные и усталостные характеристики жаропрочных никелевых ВЖМ3, ВЖМ1 и интерметаллидного ВКНА-1В сплавов 86
5.1 Влияние температурного градиента на прочностные характеристики сплава ВЖМ3 86
5.1.1Влияние температурного градиента на кратковременные механические свойства сплава ВЖМ3 86
5.1.2 Влияние температурного градиента сплава ВЖМ3 на длительную прочность при
5.2 Сравнительные исследования механических свойств (кратковременной и длительной прочности, МнЦУ, МЦУ) образцов сплава ВЖМ1-ВИ в литом и термообработанном состоянии, полученных методом высокоградиентной направленной кристаллизации 89
5.3. Влияние ВГНК на механические свойства образцов сплава ВКНА-1В с КГО
5.3.1. Влияние ВГНК на кратковременную и длительную прочность образцов сплава
ВКНА-1В 94
5.3.2 Термоусталость сплава ВКНА-1В с различной КГО при температурах 100-850С
Выводы по главе 5 100
Глава 6 Разработка основных технологических параметров высокоградиентной направленной кристаллизации при литье лопаток и других деталей горячего тракта ГТД из высокожаропрочных и интерметаллидных сплавов, создание промышленной установки 101
6.1 Исследование параметров технологии высокоградиентной направленной кристаллизации при получении монокристаллических отливок рабочих лопаток из сплава ВЖМ4-ВИ 101
6.2 Исследование параметров технологии высокоградиентной направленной кристаллизации при получении монокристаллических отливок рабочих лопаток из сплава ВЖМ1 106
6.3 Исследование параметров технологии высокоградиентной направленной кристаллизации при получении монокристаллических отливок сопловых лопаток из сплава ВКНА-1В 108
6.4 Создание промышленной автоматизированной высокоградиентной установки
УВНС-6 с компьютерной системой управления 114
Выводы по главе 6 121
Общие выводы по работе 123
Перечень сокращений 125
Список литературы
