Способ изготовления керамических стержней для оформления полостей сложнопрофильных отливок Советский патент 1983 года по МПК B22C9/10 B22C9/12 

(О

с

о

Си

эо

о

СП

эо Изобретение относится к производству керамических изделий на основе окиси алюминия твердофазовым спеканием и может быть использо вано, например, для удаления керамических стержней из внутренних, полостей сложнопрофильных деталей., По основному авт.св. № 729205-из вестен способ, используемь|й преимущественно при изготовлении стержней,-оформляющих внутреннюю полость сложнопрофильных отливок изчуруна, сплавов на медной основе и жаропрочных сплавов. Этот способ заключается в формообразовании стержня на основе окиси алюминия в технологической оснастке , последующем твердофазовом спекании в засыпке глинозема,пропитке стержня водНым раствором соли металла, с окислом ко торого при нагревании окись алюминия образует водорастворимый алюминат, и термообработке с последующим ох-лаждением на воздухе. Перед удалением стержня на отливки синтезированный алюминат растворяют в воде. В качестве пропиточного раствора применяют насыщенный водный раствор карбоната калия. Термообработку стер жней ведут при 900-1ООО С в течение З- ч 1. Указанный способ позволяет значительно повысить термомеханические свойства стержней в диапазоне температур одновременным обеспечением своййт 1Э: разупрочняться в воде. Однако при длительном воздействии настержни,обработанные по этому способу температуры выше как,например, при литье методом, направленной кристаллизации они постепенно теряют свойство разупрочняться в воде. Это происходит потому, что водорастворимый алюминат , образованный после пропитки и термообработки стержня при темпера туре выше 1000°С начинает реагироват с окисью алюминия зерен корунда-осно стержня и постепенно переходит в . нерастворимые в воде модификации. При литье по выплавленным моделям отливок из жаропрочного сплава типа же с равноосной структурой стержень прогревается до 1350-1tOO°C на 2-3 мин и поэтому сохраняет свойство раз упрочняться в воде. При литье отливок методом направленной кристаллизации стержень испы582тывает воздействие высокой температуры в 1550 1600°С в течение k-S ч.Б этих условиях стержень,изготовленный по известному способу, полиостью тёряет свойство разупрочняться в воде, вследствие полного перехода водорастворимого алюмината в нерастворимые в. воде модификации. Это значительно усложняет процесс очистки отливок от керамики стержня. Цель изобретения - улучшение выбиваемости стержней. Поставленная цель достигается тем,; что согласно способу изготовления керамических стержней для оформления полостей сложнопрофильных отливок стержень пропитывают насыщенным водным раствором нитрида натрия и термообрабатывают при 800-850°С непосредственно в отливке. Пропитывание керамики стержня раствором нитрита натрия производится для введения в поры нитрита натрияj разлагающегося в процессе термообработки при температуре более 320°С на окись натрия и газообразную окись азота. Образовавшаяся при этом тонкодисперсная окись натрия при температуре 800°С и выше интенсивно взаимодействует с окисью алюминия зерен корунда. В результате в зонах спекания зерен корунда окись алюминия частично или -полностью переходит в водорастворимый алюминат натрия. Как показало исследов.ание указанного процесса, повышение температуры термообработки выше 850с нежелательно, так как возрастает в.ероятность появления дефектного слоя на границе контакта стержня и отливки, обусловленного химическим взаимодействием материала отливки с окисью натрия. Повышение температуры термообработки выше 850°С может также .привести к изменению микро структуры отливки. - Время термообработки в значительной степени зависит от габаритЪв отливки и скорости нагревания керамики стержня до 800-850 С. Исследования и опытные работы на различных партиях сложнопрофильных отливок различной конфигурации показали,, например, что синтез алюмината натрия в порах керамического-стержня сложнопрофильной отливки типа лопатки турбины с перепадом размеров по толщине стержня от 0,8 до.6 мм и