Исследование, разработка и внедрение новых металлургических процессов производства заготовок из жаропрочных никелевых сплавов для авиационного моторостроения

• Автор: Батурин, Алексей Иванович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 352 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ
СПЛАВОВ И ЗАДАЧИ ПОВЫШЕНИЯ ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТИ
1.1. Специфика горячего деформирования жаропрочных никелевых сплавов
1.2. Анализ и технико-экономическая о ценкапро це с с о в штамповки
1.2.1. Молотовая, штамповка
1.2.2. Прессовая штамповка
1.3. Получение заготовок методом металлургии гранул
1.3.1. Технология горячего изостатического
прессования
1.3.2. Деформирование порошковых никелевых сплавов
1.4. Оценка возможностей изотермического деформирования
1.5. Задачи повышения эффективности производства металлургических заготовок
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ГОРЯЧЕГО
ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ
2.1. Эволюция сплавов для дисков ГТД и новые разработки
2.2. Пластичность, сопротивление деформации и предварительная термическая обработка высокожаропрочных
сплавов
2.2.1. Влияние температурно-скоростных условий деформирования, на технологические свойства сплава

2.2.2. Исследование влияния предварительной термической обработки на пластичность сплава ЭП

2.3. Обоснование условий горячего деформирования,
разработка основных технологических схем
2.3.1. Метод последовательной деформации при обработке заготовок из сплава ЭП962 и ЭП975
2.3.2. Новый сплав ЭК-79 и совершенствование схемы получения поковок из крупных шайб
2.4. Влияние высокотемпературного окисления при технологических нагревах на структуру и свойства жаропрочных сплавов
ГЛАВА 3. ТЕЧЕНИЕ МЕТАЛЛА И ЭНЕРГОСИЛОВЫЕ
ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССОВ
3.1. Кинематика течения металла при штамповке осесимметричных изделий
3.1.1. Разработка методики моделирования процессов деформирования жаропрочных материалов
3.1.2. Кинематика течения жаропрочных сплавов при открытой штамповке
3.2. Силовые условия деформирования
3.2.1. Особенности энергосиловых параметров деформации
3.2.2. Исследование силовых и скоростных условий деформирования при осадке, штамповке и выдавливании на гидравлических прессах
3.3. Тепловыделение и теплоотвод при горячей обработке
жаропрочных сплавов
3.3.1. Исследование тепловых условий при деформировании
3.3.2. Контактный теплообмен между заготовкой и инструментом при осадке
3.3.3. Температурные изменения при выдавливании
3.3.4. Методика расчета теплоизоляционных прокладок
при изотермическом деформировании

ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ДЕФОРМАЦИИ КРУПНЫХ ЗАГОТОВОК
4.1. Основные направления разработки
4.2. Оптимизация скоростей деформации
4.3. Деформирование в горячих штампах
4.3.1. Конструкция штэмпового инструмента
4.3.2. Новые материалы для штампово
4.4. Изотермическая штамповка с термометрированием металла
и новые теплозащитные смазочные покрытия
4.4.1. Основы термостатирования при деформации
4.4.2. Свойства волокнистых тешюизоляторов и
технология их использования
4.4.3. Исследование структуры смазочно-изолирующих материалов
4.4.4. Разработка новых теплозащитных смазочных
покрытий
4.5. Экспериментальное исследование эффективности теплоизоляции при горячей штамповке
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГОРЯЧЕЙ
И30СТАТИЧЕСК0Й ШТАМПОВКИ
5.1. Особенности компактирования ,дисков в капсулах направленной деформации
5.2. Обоснование технологической схемы процессов и
разработка конструкций капсул
5.3. Определение рациональных технологических параметров нагрева капсул с гранулами и компактирования дисков
5.4. Разработка технологии горячей газостатической
штамповки порошковых никелевых сплавов

В последнее время в зарубежно! технической периодике /28/ обсуждается вопрос о переходе от црямого компактирования порошков жаропрочных сплавов для изготовления деталей ГТД методом ГШ к разработанному фирмой ÜniveiSO-S - GCOpS методику компактирования порошков под атмосферным давлением. (САР). Исходными материалами будут сплавы JA/-I00, ßsizoEo Яепв -95 и модифицированный сплав AF-2IDA.
Порядок технологических операций по методу САР: получение в газовой распылительной установке быстро охлажденного порошка, очень чистого, с малым содержанием окислов и с благоприятным распределением частиц по величине; загрузка порошка в форму из боросиликатного стекла, вакуумирование и запайка формы, загрузка формы в печь для спекания, спекание порошка в заготовку с плотностью 99% от теоретической, поперечная прокатка заготовки на листовом стане, либо изотермическая штамповка на фирме Radish, TPW и Pzctlt and Whitney. Возможны также дополнительные технологические операции, в том числе бескапсульное уплотнение методом ГИЛ, плюс прессование и штамповка. Отказ от ГШ как метода уплотнения и переход на метод САР удешевляет производство заготовок на 25-30/. Полученные заготовки будут механически обрабатываться для получения дисков диаметром 200-600 мм и массой 14-140 кг. Фирма f}enßZCl£ MotüZS uOZp будет методом САР изготавливать диски двигателя Т 56-I-A 100 для самолета С-130.
Фирма fjenezüf?EfecizlGпредполагает использовать диски, изготовленные новым методом в двигателе F-I0I-&E бомбардировщика В-I. ФирмаPzüti and W/hitneLjr планирует использовать такие диски в двигателе F-I00-PW самолета F-16.