rys 9

Zastosowanie tlenku itru do budowy warstwy przymodelowej ceramicznych form odlewniczych stosowanych w odlewnictwie precyzyjnym

Odlewanie precyzyjne jest podstawową metodą wytwarzania części turbin lotniczych z nadstopów niklu i kobaltu. Proces produkcyjny składa się z następujących etapów:

 

  1. wykonanie modelu woskowego odlewu,
  2. wytworzenie formy ceramicznej na wykonanym modelu woskowym,
  3. wytopienie wosku,
  4. cieplna obróbka wykonanych form ceramicznych,
  5. zalanie form ceramicznych stopami metalu,
  6. obróbki poodlewnicze.

Głównymi zaletami procesu odlewania precyzyjnego są: możliwość uzyskania bardzo dużej dokładności wymiarowej, gładkości powierzchni oraz otrzymanie bardzo skomplikowanych kształtów odlewów.

Wytwarzanie odlewów precyzyjnych o dobrych właściwościach mechanicznych w dużym stopniu zależy od jakości i właściwości technologicznych form odlewniczych. Do odtworzenia skomplikowanych geometrycznie kształtów w odlewnictwie precyzyjnym stosuje się wielowarstwowe formy ceramiczne. Formy te powinny wykazywać odpowiednie właściwości technologiczne, w związku ze znaczącym wpływem na jakość uzyskiwanych odlewów. Do najważniejszych właściwości należą: odpowiednia porowatość, gazoprzepuszczalność podczas zalewania ciekłym metalem oraz wytrzymałość. Ceramiczne formy odlewnicze zbudowane są z kilku warstw, które pełnią swoje określone funkcje.

 

PEŁNA WERSJA ARTYKUŁU DO POBRANIA (PDF)

 

mgr Marcin Małek
Marcin MalekAbsolwent obecnego Uniwersytetu Humanistyczno- Przyrodniczego w Radomiu, gdzie uzyskał stopień inżynieria technologii chemicznej, specjalność: chemia i technologia polimerów. Stopień magistra inżyniera zdobył w Wojskowej Akademii Technicznej na Wydziale Nowych Technologii i Chemii, specjalność: inżynieria materiałowa. Obecnie jest studentem drugiego roku studiów doktoranckich na Wydziale InżynieriiMateriałowej Politechniki Warszawskiej. Zajmuje się projektowaniem, konstrukcją oraz otrzymywaniem ceramicznych form odlewniczych stosowanychw odlewnictwie precyzyjnym części turbin lotniczych.
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.
DR INŻ. PAWEŁ WIŚNIEWSKI, DR INŻ. HUBERT MATYSIAK, MGR INŻ. JACEK NAWROCKI, PROF. DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF JAN KURZYDŁOWSKI

 

STRESZCZENIE:
W artykule przedstawiono wyniki badań ceramicznej masy lejnej o stężeniu fazy stałej 81% wag. na osnowie proszku tlenku itru o dwóch granulacjach 200 mesh i 325 mesh dodanych w proporcji 35%÷65% wagowych. Y2O3 jest nowym materiałem do budowy warstwy przymodelowej ceramicznej formy odlewniczej stosowanej w procesie odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych ze stopów niklu i tytanu o dużych reaktywnościach. Oceniano właściwości reologiczne i fizykochemiczne ceramicznej masy odlewniczej, w której spoiwem wzmacniającym był nanokompozyt zawierający koloidalny tlenek glinu, natomiast jako spoiwa modyfikującego użyto dyspersji poli(akrylowej) w ilości 15% wag. w stosunku do proszku. Przeprowadzono badanie wielkości cząstek stosowanych proszków oraz obserwacje ich mikrostruktury. Dodatkowo zostały wykonane badania reologiczne ceramicznej masy odlewniczej, tj. lepkość względna i dynamiczna, wartość pH, gęstość oraz zanurzeniowy test płyty mosiężnej. Pomiary przeprowadzano przez 96h w warunkach laboratoryjnych w temperaturze 21°C. Po przeprowadzonych badaniach i stwierdzeniu przydatności masy ceramicznej do procesów odlewniczych z powodzeniem wytworzono formy ceramiczne do odlewania łopatek turbin lotniczych techniką Bridgmana.
SUMMARY Yttrium (III) oxide application for manufacturing prime coat of ceramic shell moulds used in investment casting

This work present the rheological properties of ceramic slurries based on yttrium oxide powders with two different granulation (200 mesh and 325 mesh) added in a ratio of 35%÷65% by weight. Solid phase was 81 wt.%. To manufacture ceramic shell moulds the Evonik binder with nanoparticles of aluminium oxide was used. In addition the poli(acrylic) binder as a liquefi er was also used. Y2O3 it’s a new material used to fabricate ceramic shell moulds for investment casting of turbine aircraft parts using nickel and titanium superalloys. Grain size and microstructure observation were researched for yttria. Relative and dynamic viscosities, density, pH and plate weight test of ceramic slurries were studied. The measurements were taken by 96 hours. It were proven that ceramic slurries based on yttrium (III) oxide meet the standard investment casting requirements. After tests, ceramic shell moulds for investment casting aircraft turbine parts were manufactured by Bridgman technique.

Pełna treść artykułu jest dostępna w papierowym wydaniu pisma 6/2013.
Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne.

ISSN 0039-8144

Informujemy, że w ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza, że akceptują Państwo otrzymywanie cookies. więcej informacji...