Высокоградиентная технология (температурный градиент на фронте кристаллизации (G) от 60–70 до 200–220°С/см) литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой с применением жидкометаллического охладителя вместо традиционно используемого (особенно за рубежом) радиационного охладителя (G=20–30°С/см).
Высокий уровень служебных характеристик лопаток, изготовленных по данной технологии, обеспечивается отсутствием поверхностных карбидов и дефектов типа freckles, пониженной микропористостью, высокой дисперсностью структурных составляющих, кристаллографической ориентацией в наиболее выгодном направлении, малой степенью ликвации и т. п.
Повышение температурного градиента на фронте кристаллизации до 200–220°С/см позволяет получать отливки с тонкодисперсной структурой высокой степени однородности (междендритное расстояние ?=100–150 мкм) и с существенно меньшей микропористостью (до 0,1%). Для реализации процесса разработаны новые составы и технология изготовления керамических стержней и оболочковых форм, обеспечивающие литье лопаток при температурах заливки расплава до 1700°С.
Комбинированная технология зарождения монокристалла (затравка-геликоид) для получения отливок лопаток с высокой степенью структурного совершенства обеспечивает 100%-ную передачу структуры данной ориентации от затравки к изделию, уменьшает блочность и разориентацию субзерен. Технология широко применяется в серийном производстве и обеспечивает высокий (90–95%) выход годного по макроструктуре материала.
Во ФГУП «ВИАМ» осуществляется комплекс работ по проектированию, изготовлению, вводу в эксплуатацию оборудования с компьютерной системой управления, технологическому и сервисному сопровождению, а также даются рекомендации по расширению номенклатуры деталей, получаемых методом высокоградиентной направленной кристаллизации.
ФГУП «ВИАМ» предлагает установки для серийного производства лопаток с направленной и монокристаллической структурой в условиях температурного градиента G?100°С/см:
ФГУП «ВИАМ» предлагает установку для серийного производства лопаток с монокристаллической структурой в условиях температурного градиента G?100°С/см: