высыхают необратимо в течение 2-4 часов, и этот процесс завершается тем быстрее, чем суше воздух. Прочность оболочек в два раза ниже, а газопро­ ницаемость на 20-25 % выше, чем у оболочек со связующим 1-го типа, что объясняется сохранением шаровидной формы геля SiC>2 после сушки и прокаливания.

Таким образом, основой расчета гидролиза ЭТС является расчет ко­ личества вносимой воды.

Исходными данными для расчета служат:

-способ сушки;

-необходимая прочность оболочек;

-фактический состав ЭТС (по сертификату);

-требуемое содержание SiC>2и НС1 в ГЭТС;

-содержание этоксильных групп (по сертификату).

Величину т = С2Н5О принимают в зависимости от способа сушки:

т= 0,2.. .0,3 - для воздушно-аммиачной сушки;

т= 0,5.. .0,7 - для сушки во влажном воздухе;

т* 1- для сушки сухим воздухом.

4.3.2. Приготовление огнеупорной суспензии

Суспензия для оболочковых форм - это взвесь твердых различной ве­ личины окатанных частиц огнеупорной основы в связующем растворе. Суспензия должна обладать комплексом свойств:

-седиментационной устойчивостью (т.е. не должна расслаиваться);

-смачиваемостью (способностью в точности воспроизводить профиль модели);

-живучестью (живучесть - продолжительность жизни суспензии, т.е.

сохранение технологической вязкости до начала желатинизации).

В связующее замешивают пылевидную составляющую, начиная с са­ мой мелкой, смесь перемешивают 40-60 мин. Вязкость контролируют при помощи вискозиметра ВЗ-4. Активное и длительное перемешивание необ­ ходимо для дезагрегации пылевидной составляющей и смачивания свя­ зующим раствором каждой пылевидной частички. Частота вращения крыльчатки смесителя »2800 об/мин. Вследствие активного перемешива­ ния снижается вязкость суспензии, поэтому возникает возможность введе­ ния большего количества пылевидной составляющей. На пылевидных зер­ нах образуются тонкие пленки связующего, достигается плотная упаковка зерен в слоях, снижается общая усадка оболочек, повышается качество ли­ цевых слоев. Применение смесителей с частотой вращения 2800 об/мин позволяет повысить прочность оболочки в 1,5-2,0 раза по сравнению с прочностью, обеспечиваемой ручным перемешиванием.

Обычно различают смачивание первого (лицевого) слоя оболочки и ее последующих слоев. При нанесении первого слоя суспензия удаляет с поверхности модели адсорбированный воздух и смачивает поверхность блока. При нанесении последующих слоев оболочка впитывает жидкую составляющую суспензии, вследствие чего последняя постепенно густеет, повышается ее вязкость. Повышение вязкости связано также с испарением спирта. Вязкость поддерживают в технологических пределах добавкой ГЭТС, степень разбавления устанавливают опытным путем с применением вискозиметра ВЗ-4.

4.3.4. Обсыпка смоченных блоков зернистым огнеупором

Для обсыпки зернистым материалом обычно применяют две схемы:

-дождевальную;

-псевдокипящий слой.

Дождевальная схема обеспечивает равномерное глубокое проникно­ вение зерен в слой суспензии. Применение схемы псевдокипящего слоя приводит к поверхностному прилипанию зерен к слою суспензии; кроме того, верхние слои песка в пескосыпе типа «кипящий слой» всегда обога­ щены мелкими зернами.

4.3.5. Сушка оболочек

Сушка - понятие обобщающее. Во время сушки протекают следую­ щие процессы:

-собственно сушка - перемещение влаги в слои оболочки с меньшей влажностью и испарение ее с поверхности оболочки;

-диффузия - перемещение жидкости из очередного слоя суспензии к свободной поверхности оболочки;

-гидролитическая поликонденсация во влажных парах аммиака (свя­ зующие 1-го и 2-го типов);

-коагуляция - отвердение связующих водно-спиртовых растворов (тип 3) в результате испарения влаги, для чего необходима пониженная влажность воздуха при сушке;

-усадка - сближение зерен оболочки в результате уменьшения тол­ щины пленок связующего из-за испарения влаги (воды, спирта);

-образование капилляров (результат испарения влаги).

Наиболее прогрессивный на сегодняшний день способ удаления мо­ делей из оболочки - пароавтоклавный. Он позволяет быстро нагревать оболочку и устранять давление нагретого модельного состава на стенки оболочки за счет оплавления поверхности модели и образования между моделью и оболочкой зазора, по которому модельная масса вытекает из оболочки.

Для увеличения эффекта термического удара оболочку перед вытал­ киванием пропитывают холодной водой. При этом повышается общая те­ плопроводность формы, ее капилляры заполняются водой, что препятству­ ет проникновению расплавленного модельного состава в лицевой слой оболочки.

Сброс давления в бойлерклаве осуществляют медленно, для выравни­ вания давления водяного пара в слоях оболочки.

5. ЛИТЕЙНЫЕ ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

5.1. Требования к жаропрочным материалам

Разработка жаропрочных сплавов была вызвана необходимостью применения более термостойких материалов в авиационных турбореактив­ ных двигателях. Основными деталями авиационного двигателя, изготавли­ ваемыми из жаропрочных сплавов методом литья по выплавляемым моде­ лям, являются сопловые и рабочие лопатки, детали камеры сгорания и со­ пла. Специфика условий работы лопаток газовых турбин и других деталей определяет характер требований, предъявляемых к материалам, из которых они изготавливаются.

В частности, сопловые лопатки работают при более высоких, чем со­ ответствующие рабочие лопатки, температурах. На них оказывают изгибное воздействие силы газового потока, а также нагрузки, обусловленные неравномерностью температурного поля лопаток как при стационарной работе двигателя, так и при изменении режимов его работы. Однако на со­ пловые лопатки в значительно меньшей мере действуют знакопеременные нагрузки. Уровень возникающих в них напряжений ниже, чем в рабочих лопатках, подвергающихся действию центробежных сил. Газовая корро­ зия, обусловленная недостаточной жаростойкостью сплавов, является од­ ним из типичных видов повреждений сопловых лопаток. Поэтому главное требование к сплавам, предназначенным для сопловых лопаток, заключа­ ется в обеспечении высокого сопротивления газовой коррозии и достаточ­ ной термоусталости.

Еще более сложным является комплекс требований, предъявляемых к сплавам для рабочих лопаток газовых турбин. Эти лопатки подвержены самым различным видам нагружений и повреждающих воздействий (ста­ тическому, вибрационному, термоциклическому, коррозионному и эрози­ онному), влияющих на их ресурс. Характерные разрушения рабочих лопа­ ток возникают из-за недостаточной длительной прочности сплавов, на ко­ торую оказывает отрицательное влияние требуемая по условиям работы двигателя повторяемость нагружения. Статическое разрушение лопаток из-за недостаточной длительной прочности может происходить в результа­ те завышения температуры газа, ухудшения свойств материала вследствие отклонения режимов термической и механической обработок от регламен­ тированных. Материалы рабочих лопаток газовых турбин должны обла­ дать высоким сопротивлением ползучести в условиях работы при повы­ шенных температурах. Чем меньше ползучесть сплавов и разброс значений этой характеристики, тем меньше могут быть зазоры между вращающими­ ся лопатками и неподвижными деталями, что, в свою очередь, приведет к