Досліджено розвиток теоретичних основ одержання в процесі керованої кристалізації якісних виливків з міді, мідних і нікелевих сплавів за неодноразового використання матеріалів. Вдосконалено існуючі та створено нові технологічні процеси й обладнання для їх здійснення. Розвинуто теоретичні основи реалізації керованої кристалізації з рафінуванням розплаву міді під час вакуумної плавки та механізму кристалізації міді в графітовій формі. Показано можливість використання технологічного вороття жароміцних нікелевих сплавів. Розроблено методи вимірювання теплопровідності металічних матеріалів під час різних температур і в різному агрегатному стані. Одержано відповідні залежності для алюмінію рідкометалевого кристалізатора. Розроблено методи оперативного контролю теплопровідності. Надано спосіб і сконструйовано установку для фізичного моделювання кристалізації виливків.

  Скачати повний текст

В представленій роботі із використанням розрахунково-аналітичних методів прогнозування фазової та структурної стабільності розроблено хімічний склад жароміцного нікелевого сплаву для виготовлення литих робочих лопаток методом спрямованої (моно) кристалізації ЗМІ-М5, що не містить реній. Сплав після термообробки за режимом, що передбачений для сучасних сплавів IV покоління, продемонстрував при температурі 20 C межу міцності в вище 1300 МПа при задовільній пластичності ( 6,0%), а також час до руйнування при температурі випробування 975 C і навантаженні 300 МПа 60…90 годин, що відповідає вимогам до серійного сплаву ЖС32-ВІ і при цьому є значно дешевшим.^UIn the presented work, using the calculation and analytical methods for forecasting phase and structural stability, the chemical composition of the heat-resistant nickel alloy for the manufacture of cast rotor blades by the method of directional (mono) crystallization ZMI-M5, which does not contain rhenium, is developed. The alloy after heat treatment, under the regime provided for modern IV generation alloys showed a tensile strength в above 1300 MPa with satisfactory ductility ( 6.0%) at a temperature of 20 C, as well as time to failure at a test temperature of 975 C and a load of 300 MPa 60...90 hours, which meets the requirements for the serial alloy ZhS32-VI and it is much cheaper.

Дисертацію присвячено розвитку матеріалознавчих основ процесів отримання якісних жароміцних нікелевих сплавів із використанням технологічного звороту та застосуванням сучасних методів рафінування. В цих сплавах, а також в готових литих виробах, забезпечені механічні, технологічні та експлуатаційні властивості на рівні виробів з первинних матеріалів. В результаті досліджень отримали подальший розвиток теоретичні уявлення про вплив температурного градієнту на фронт кристалізації нікелевих сплавів в умовах високошвидкісної спрямованої кристалізації та високотемпературне оброблення розплаву ливарних відходів. Вивчено кластерний механізм поведінки мікроугрупувань в умовах високотемпературної обробки розплаву. Випробувано у виробничих умовах та налагоджено серійне виробництво сплавів ЖС6К-ВІ, ЖС3ДК-ВІ, ЖС26-ВІ та ЖС32-ВІ з використанням в шихті до 100% технологічного звороту.^UThe dissertation is devoted to solving an important scientific and practical task - the development of materials bases of processes of obtaining high - quality heat - resistant nickel alloys with the use of technological return and application of modern methods of refining. In these alloys, as well as in finished cast products, mechanical, technological and operational properties are provided at the level of products made of primary materials. As a result of the research, theoretical ideas about the influence of the temperature gradient on the crystallization front of nickel alloys under conditions of high-speed directional crystallization was further developed. Theoretical ideas about high-temperature treatment of foundry melt were further developed. The cluster mechanism microgroups behavior in the conditions of high-temperature processing of the melt has been studied. Тested in production conditions and production of Zh6K-VI, ZhS3DK-VI, ZhS26-VI and ZhS32-VI alloys using in the charge up to 100% foundry return.

В представленій роботі розглянуто удосконалення існуючого технологічного процеса формування поверхневого корозійностійкого шару литих виробів хімічного устаткування, що забезпечує значне підвищення їх експлуатаційної стійкості.В роботі розглянуто вплив характеру активаторів на формування структури та властивостей дифузійного титанового, хромованого, силіційованого шару. Отримано результати дослідження додаткових присадок до суміші, яка насичує, на фазовий склад, структуру та властивості дифузійного шару.На основі результатів проведених досліджень розроблена нова суміш, яка насичує, для дифузійного титанування, що містить поряд з основними компонентами приблизно 7% CdCl2, що забезпечує значне підвищення експлуатаційних властивостей дифузійних шарів на сірому чавуні та сталі.^UIn the presented work the improvement of the existing technological process of formation of a surface corrosion-resistant layer of cast products of the chemical equipment that provides considerable increase of their operational stability is considered.The paper considers the influence of the nature of activators on the formation of the structure and properties of the diffusion titanium, chrome-plated, siliconized layer. The results of the study of additional additives to the saturating mixture on the phase composition, structure and properties of the diffusion layer are obtained.Based on the results of the research, a new saturating mixture was developed for diffusion titanium, containing along with the main components approximately 7% CdCl2, which provides a significant increase in the performance properties of diffusion layers on gray cast iron and steel.

У дисертації проведено модифікацію електродугового методу багатошарового наплавлення при отриманні авіаційних деталей з алюмінієвих сплавів. Вдосконалення проводили шляхом корегування основних чинників процесу: вмісту захисної суміші і величини погонної енергії. Наплавлення проводили на роботизованому комплексі, що складався з робота FANUC та зварювальних інверторів SBI PMI 350 TL і Fronius Magic Wave 2220. Вперше було показано вплив погонної енергії та захисної суміші на формування структури сплавів при багатошаровому наплавленні алюмінієвих сплавів. Результати досліджень лягли в основу при впровадженні дільниці адитивного вирощування і плазмового наплавлення на АТ Мотор Січ.^UModification of the electric arc method of multilayer surfacing in obtaining aviation parts from aluminum alloys were carried in dissertation. Improvements were made by adjusting the main factors of the process: the content of the protective mixture and the amount of run energy. Surfacing was carried out on a robotic complex made up of FANUC robot and SBI PMI 350 TL and Fronius Magic Wave 2220 welding inverters. For the first time, the effect of run energy and protective mixture on the formation of the structure of alloys during multilayer surfacing of aluminum alloys was shown. The results of researches formed the basis for the introduction of additive cultivation and plasma surfacing at Motor Sich JSC.