RU2012155751A - Способ отливки металлического материала и способ отливки специального сплава на основе никеля - Google Patents
Способ отливки металлического материала и способ отливки специального сплава на основе никеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012155751A RU2012155751A RU2012155751/02A RU2012155751A RU2012155751A RU 2012155751 A RU2012155751 A RU 2012155751A RU 2012155751/02 A RU2012155751/02 A RU 2012155751/02A RU 2012155751 A RU2012155751 A RU 2012155751A RU 2012155751 A RU2012155751 A RU 2012155751A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal material
- mold
- melting
- ingot
- metal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract 34
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title claims abstract 17
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract 15
- 239000012768 molten material Substances 0.000 claims abstract 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract 5
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims abstract 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar] Chemical compound [O].[Ar] VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 claims 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
1. Способ отливки металлического материала с образованием детали, включающий следующие стадии:(a) заливку металлического материала в расплавленном виде в оболочковую форму; и(b) быстрое погружение всей оболочковой формы в ванну, содержащую жидкий охлаждающий металл с низкой температурой плавления, так чтобы достичь, по существу, однородного переноса тепла от расплавленного материала в различных направлениях, таким образом обеспечивая затвердевание расплавленного материала с образованием детали и обеспечением у нее мелкозернистой равноосной зернистой структуры.2. Способ по п.1, в котором оболочковую форму предварительно нагревают в вакууме или инертной атмосфере.3. Способ по п.1, в котором оболочковая форма включает внутреннюю поверхность, содержащую агент-зародышеобразователь для улучшения формирования равноосной зернистой структуры.4. Способ по п.3, в котором агент-зародышеобразователь содержит по меньшей мере один кобальтосодержащий оксид.5. Способ по п.1, в котором ванна имеет массу, которая по меньшей мере в 4 раза превышает общую массу формы и отливаемого металла.6. Способ по п.1, в котором скорость погружения определяют скоростью извлечения по меньшей мере 380 см (150 дюймов) в час.7. Способ по п.1, в котором металлический материал при заливке его в форму находится при температуре, которая примерно на 50-100°C выше его температуры плавления.8. Способ по п.1, в котором при заливке металлического материала в форму жидкий охлаждающий металл находится при температуре, которая примерно на 700-1400°C ниже температуры плавления металлического материала.9. Способ по п.1, в котором расплавленный металлический материал при заливк
Claims (20)
1. Способ отливки металлического материала с образованием детали, включающий следующие стадии:
(a) заливку металлического материала в расплавленном виде в оболочковую форму; и
(b) быстрое погружение всей оболочковой формы в ванну, содержащую жидкий охлаждающий металл с низкой температурой плавления, так чтобы достичь, по существу, однородного переноса тепла от расплавленного материала в различных направлениях, таким образом обеспечивая затвердевание расплавленного материала с образованием детали и обеспечением у нее мелкозернистой равноосной зернистой структуры.
2. Способ по п.1, в котором оболочковую форму предварительно нагревают в вакууме или инертной атмосфере.
3. Способ по п.1, в котором оболочковая форма включает внутреннюю поверхность, содержащую агент-зародышеобразователь для улучшения формирования равноосной зернистой структуры.
4. Способ по п.3, в котором агент-зародышеобразователь содержит по меньшей мере один кобальтосодержащий оксид.
5. Способ по п.1, в котором ванна имеет массу, которая по меньшей мере в 4 раза превышает общую массу формы и отливаемого металла.
6. Способ по п.1, в котором скорость погружения определяют скоростью извлечения по меньшей мере 380 см (150 дюймов) в час.
7. Способ по п.1, в котором металлический материал при заливке его в форму находится при температуре, которая примерно на 50-100°C выше его температуры плавления.
8. Способ по п.1, в котором при заливке металлического материала в форму жидкий охлаждающий металл находится при температуре, которая примерно на 700-1400°C ниже температуры плавления металлического материала.
9. Способ по п.1, в котором расплавленный металлический материал при заливке в форму содержит диспергированные твердые частицы металлического материала, и эти твердые частицы составляют менее чем примерно 2% от общей массы металлического материала.
10. Способ по п.9, в котором твердые частицы внутри расплавленного материала получают, подвергая расплавленный материал по меньшей мере одному циклу затвердевания-плавления перед заливкой расплавленного материала в форму.
11. Способ по п.1, в котором в ванну погружают множество оболочковых форм для образования множества деталей, и оболочковые формы расположены в ванне таким образом, чтобы обеспечить максимальный перенос тепла от расплавленного материала в различных направлениях.
12. Способ по п.11, в котором оболочковые формы расположены в общем звездообразно относительно друг друга, чтобы обеспечить наибольшее расстояние между формами.
13. Способ по п.1, в котором металлический материал включает специальный сплав на основе никеля, кобальта, железа или их сочетаний.
14. Способ по п.13, в котором деталь представляет собой часть турбинного двигателя.
15. Способ по п.1, в котором металлический материал для детали включает группу элементов, в общем нереакционноспособных по отношению к кислороду, а также включает по меньшей мере один элемент, реакционноспособный по отношению к кислороду.
16. Способ по п.15, в котором металлический материал, подвергаемый отливке, производят посредством
получения первого слитка способом вакуумной плавки, при этом первый слиток содержит все элементы, реакционноспособные по отношению к кислороду, и по меньшей мере один основной элемент, выбранный из никеля, кобальта или железа;
получения второго слитка способом открытой плавки способом плавки в атмосфере инертного газа или способом вакуумной плавки, при этом второй слиток включает все в общем нереакционноспособные элементы;
соединения двух слитков друг с другом или помещения двух слитков рядом друг с другом для формирования загрузки для плавки; и
расплавления загрузки и заливки расплавленного материала в оболочковую форму.
17. Способ по п.16, в котором способ вакуумной плавки выбирают из группы, состоящей из вакуумной индукционной плавки, вакуумно-дугового переплава и дуговой плавки с нерасходуемыми электродами;
и способ открытой плавки выбирают из группы, состоящей из плавки на воздухе и аргонно-кислородного обезуглероживания.
18. Способ по п.16, в котором первый слиток содержит по меньшей мере один из следующих элементов: никель, кобальт или железо, и по меньшей мере один из следующих элементов: алюминий, титан, цирконий, гафний и редкоземельные металлы.
19. Способ отливки специального сплава на основе никеля с целью формирования детали турбинного двигателя, включающий следующие стадии:
(i) получение первого слитка способом вакуумной плавки, при этом первый слиток содержит никель и все входящие в специальный сплав элементы, которые являются реакционноспособными по отношению к кислороду; и
получение второго слитка посредством способа открытой плавки, плавки в атмосфере инертного газа или вакуумной плавки, при этом второй слиток содержит элементы специального сплава, которые в общем являются нереакционноспособными по отношению к кислороду;
(ii) соединение двух слитков друг с другом или помещение двух слитков рядом друг с другом с получением загрузки для отливки, расплавление загрузки и заливка расплавленного материала в оболочковую форму; и
(iii) быстрое погружение всей оболочковой формы в ванну, содержащую жидкий охлаждающий металл с низкой температурой плавления, так чтобы обеспечить, по существу, однородный перенос тепла от расплавленного материала в различных направлениях, таким образом обеспечивая затвердевание расплавленного материала с образованием детали и обеспечением у нее мелкозернистой равноосной зернистой структуры.
20. Способ по п.19, в котором оболочковая форма включает внутреннюю поверхность, содержащую агент-зародышеобразователь для улучшения образования равноосной зернистой структуры.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/336,470 | 2011-12-23 | ||
| US13/336,470 US20130160967A1 (en) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | Casting methods for making articles having a fine equiaxed grain structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012155751A true RU2012155751A (ru) | 2014-06-27 |
Family
ID=48575778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012155751/02A RU2012155751A (ru) | 2011-12-23 | 2012-12-21 | Способ отливки металлического материала и способ отливки специального сплава на основе никеля |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130160967A1 (ru) |
| JP (1) | JP2013136097A (ru) |
| DE (1) | DE102012112982A1 (ru) |
| RU (1) | RU2012155751A (ru) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9205484B2 (en) | 2013-11-27 | 2015-12-08 | General Electric Company | High thermal conductivity shell molds |
| JP6365192B2 (ja) * | 2014-10-02 | 2018-08-01 | 株式会社Ihi | Ｎｉ合金鋳造品の鋳造方法 |
| FI127622B (fi) * | 2014-10-20 | 2018-10-31 | Meehanite Tech Oy | Menetelmä rauta- tai teräsvalun suorittamiseksi |
| DE102014117424A1 (de) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Schmelzverfahren für Legierungen |
| JP6682762B2 (ja) * | 2015-02-03 | 2020-04-15 | 株式会社Ihi | Ｎｉ合金鋳造品の製造方法 |
| US20180243823A1 (en) * | 2015-03-18 | 2018-08-30 | Innomaq 21, Sociedad Limitada | Method of manufacturing of a casted part or ingot of a metallic alloy attaining a minimal segragation in the casting process |
| FR3034332A1 (fr) * | 2015-04-01 | 2016-10-07 | Saint Jean Ind | Procede de moulage en carapace sable pour la realisation d'une piece dans le domaine de l'automobile et de l'aeronautique |
| US10670269B2 (en) * | 2016-10-26 | 2020-06-02 | Raytheon Technologies Corporation | Cast combustor liner panel gating feature for a gas turbine engine combustor |
| CN113165054B (zh) | 2018-10-05 | 2024-05-28 | 通用电气公司 | 铸造合金中的受控晶粒微观结构 |
| US11498121B2 (en) | 2019-03-14 | 2022-11-15 | General Electric Company | Multiple materials and microstructures in cast alloys |
| CN111318646B (zh) * | 2020-04-17 | 2021-07-16 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种控制等轴晶高温合金涡轮叶片晶粒度的方法 |
| CN117000951B (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-15 | 靖江市鸿奕铸造机械有限公司 | 一种阀门铸造模具 |
| CN118757239B (zh) * | 2024-07-10 | 2026-02-06 | 北京航空航天大学 | 一种喷射燃烧油冷涡轮叶片新型结构 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4718940A (en) | 1986-05-05 | 1988-01-12 | Mcphillips Kerry A | Method of manufacturing alloy for use in fabricating metal parts |
| US5072771A (en) | 1988-03-28 | 1991-12-17 | Pcc Airfoils, Inc. | Method and apparatus for casting a metal article |
| US5823243A (en) | 1996-12-31 | 1998-10-20 | General Electric Company | Low-porosity gamma titanium aluminide cast articles and their preparation |
| US5897801A (en) | 1997-01-22 | 1999-04-27 | General Electric Company | Welding of nickel-base superalloys having a nil-ductility range |
| US6019158A (en) | 1998-05-14 | 2000-02-01 | Howmet Research Corporation | Investment casting using pour cup reservoir with inverted melt feed gate |
-
2011
- 2011-12-23 US US13/336,470 patent/US20130160967A1/en not_active Abandoned
-
2012
- 2012-12-07 JP JP2012267847A patent/JP2013136097A/ja active Pending
- 2012-12-21 DE DE102012112982A patent/DE102012112982A1/de not_active Withdrawn
- 2012-12-21 RU RU2012155751/02A patent/RU2012155751A/ru not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102012112982A1 (de) | 2013-06-27 |
| US20130160967A1 (en) | 2013-06-27 |
| JP2013136097A (ja) | 2013-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2012155751A (ru) | Способ отливки металлического материала и способ отливки специального сплава на основе никеля | |
| CN107739958B (zh) | 一种含有共晶组织的高熵合金及其制备方法 | |
| CN104674103B (zh) | 一种CrFeCoNiNbx高熵合金及其制备方法 | |
| CN110144472B (zh) | 一种锰铜减振合金的真空感应熔炼方法 | |
| CN103691912B (zh) | 一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置及其使用方法 | |
| CN106756372B (zh) | 一种高性能铍铝-稀土合金的制备方法及其制备的产品 | |
| CN112538577B (zh) | 一种用于高温合金纯净化冶炼的稀土元素控制方法 | |
| CN104388756B (zh) | 一种镍基合金及其制备方法 | |
| CN107858575A (zh) | 一种高强耐热铸造镁合金材料及其制备方法 | |
| CN102758109A (zh) | 一种高强度耐磨耐热铝合金材料及其制备方法 | |
| CN101255517A (zh) | 一种镁合金 | |
| CN110735067B (zh) | 一种富含活性元素的镍基高温合金的纯净化冶炼工艺 | |
| CN102554192B (zh) | 一种高导电耐热电极横梁部件的制造方法 | |
| CN104388714A (zh) | 一种大尺寸钛铝金属间化合物铸锭的熔炼制备方法 | |
| CN103469022B (zh) | 一种铝-硅-钐铸造铝合金及制备方法 | |
| CN104388753A (zh) | 一种钛铝金属间化合物的熔炼制备方法 | |
| CN103993213A (zh) | 一种双特殊结构相复合增强Mg-Zn-Y合金的制备方法 | |
| CN108950269A (zh) | 一种控制k438母合金中杂质元素含量的冶炼工艺 | |
| RU2392338C1 (ru) | Способ получения литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе | |
| CN108149082B (zh) | 一种Al-Mo中间合金及其制备方法 | |
| CN102517476B (zh) | 一种减小疏松和缩松的高强度铝合金及其制备方法 | |
| CN110284016A (zh) | 一种低密度、中高强稀土铸造镁合金及其制备方法 | |
| CN104439070A (zh) | 一种精铸件熔炼焙烧工艺 | |
| CN102978501B (zh) | 一种铋锰铁合金的金属型制备方法 | |
| CN101574732B (zh) | 一种y113铝合金半固态制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA93 | Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination) |
Effective date: 20151222 |