|
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Сибирь" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjf1Guop
| |
Степень разброса свойств в продольных и поперечных направлениях почти одинаковая. Штамповки из сплава АК6 изготовляют по технологии, близкой к штамповкам из сплава АК4-1.
Штамповки воздухозаборника и штамповки крыльчатки вентилятора изготовляют из прессованной заготовки.
В период освоения технологии штамповки колеса компрессора из сплава АК6 изготовляли из литой заготовки путем простой осадки, затем из прессованной заготовки также путем осадки. Введение в сплав АК6 небольших присадок хрома (0,01—0,2 %) и титана (0,02—0,1 %) существенно повысило качество штамповок. Сплав получил новую марку АК6-1.
Слиток из сплава АК6-1 имеет заметно лучшее качество благодаря устранению зоны столбчатой структуры. Механические свойства штамповок повышаются в результате измельчения величины зерна.
Термическую обработку штамповок из сплавов АК6 и АК6-1 производят по режиму: нагрев под закалку в селитровой ванне при 515 ± 5 °С с выдержкой в течение 60 мин, искусственное старение при 155 + 5 °С в течение 8—12 ч.
Микроструктура диска и пера — мелкозернистая, хорошо деформированная. В середине и торце ступицы микроструктура менее деформирована, однако зоны грубой литой структуры отсутствуют (рис. 5.4).
В табл. 5.7 приведены механические свойства штамповок колеса компрессора из сплава АК6-1. Образцы вырезаны согласно схеме, представленной на рис. 5.5.
Основные детали осевых компрессоров, изготавливаемые из деформируемых сплавов, —диски, рабочие лопатки и лопатки спрямляющего аппарата. Для дисков первых ступеней, нагревающихся при работе до 200—250 °С, применяют сплав АК4-1. За рубежом для дисков осевых компрессоров двигателей применяют сплав RR58. Штамповки для дисков изготовляют по следующей схеме. Слиток диаметром 390 мм, отливаемый полунепрерывным методом, подвергают осадке, затем обкатке по образующей, вторичной осадке и, наконец, штамповке в закрытых штампах.
Термическую обработку дисков производят после предварительной механической обработки по следующему режиму: нагрев под
закалку в селитровой ванне при 525 ± 5 °С по два диска в одном приспособлении. Выдержку при этой температуре производят в течение 3 ч. Охлаждение — в воде при 80—90 °С, искусственное старение — при 190 °С с выдержкой в течение 15 ч и охлаждением на воздухе. Стабилизацию осуществляют после чистовой механической обработки при 190 °С в течение 8 ч.
Применение закалки в горячую воду и дополнительной стабилизации снижает коробление дисков в виде выпучивания центра диафрагмы.
Микроструктура дисков в различных зонах детали (рис. 5.6) практически мало различается.
Максимальные значения временного сопротивления образцов, вырезанных в радиальном направлении, на 15 МПа выше, чем образцов, вырезанных в тангенциальном направлении (рис. 5.7).
Относительное удлинение образцов сплава АК4-1 практически мало различается в радиальном и тангенциальном направлениях.
Предел усталости б_1 на базе 5.107 цикл дисков компрессора следующий: у гладких образцов 145 МПа, у образцов с надрезом (R =0,75 мм, ак = 1,65) 100 МПа.
На рис. 5.8 приведены кривые усталости гладких образцов и образцов с надрезом (R = 0,25 мм, ак = 3), вырезанных из штамповки диска из сплава АК4-1.
Более острый надрез вызывает большее снижение усталостной прочности. Поэтому важным требованием к качеству дисков является
высокий класс чистоты при механической обработке поверхности: отсутствие на ней каких-либо рисок, которые могут оказаться концентраторами напряжений и привести к снижению эксплуатационной прочности.
В табл. 5.8, 5.9 приведены характеристики жаропрочности дисков из сплава АК4-1.
Рабочие лопатки компрессора и лопатки спрямляющего аппарата изготовляют из оригинального жаропрочного отечественного сплава типа дуралюмина ВД17. (Такие же лопатки за рубежом изготовляют из сплава RR58.)
Как показали исследования, проведенные Л. П. Лужниковым, максимальной жаропрочностью при 200 и 300 °С в системе А1—Си— Mg обладают сплавы, лежащие за квазибинарным разрезом в области а + S. Поэтому сплав ВД17 по сравнению со сплавом Д16 имеет более высокие длительную прочность и сопротивление ползучести.
Применение сплава ВД17 для лопаток компрессора вызвано еще
и тем, что он обладает более высокой вибрационной прочностью, чем сплав АК4-1.
Повышенная жаропрочность сплава ВД17 обусловлена выделением при распаде дисперсных частичек жаропрочной S-фазы преимущественно по границам зерен.
На первых стадиях освоения лопатки из сплава ВД17 изготовляли из прессованных полос путем механической обработки резанием. Оптимальный режим термической обработки лопаток из сплава ВД17, изготовленных из прессованных полос, следующий: нагрев под закалку при 505 ± 3 °С и искусственное старение при 170 ± 5 °С с выдержкой в течение 16 ч.
|