تآثیر صافی سطح قالب سرامیکی ریخته گری دقیق بر ریزساختار و خواص مکانیکی پره توربین از جنس آلیاژ CMSX-۴

پیشرفت شتابان در سیستم های فناوری نیاز به الیاژهایی با خواص ترمومکانیکی و شیمیایی به شدت بهبودیافته به نام سوپرالیاژ را نشانداده است. سویرآلیازهای پایه نیکل به دلیل مقاومت در برابر شرایط دمای بالا، پرکاربردترین مواد فلری در قسمت هایی از پره توربین و محفظه احتراق هستند. برای تولید سوپرآلیاژ CMSX-۴ در حالت تک کریستال، از قالب سرامیکی آلومینایی و سیلیکاتی بر اساسویژگی های مورد نیاز به روش ریخته گری دقیق استفاده شد. قالب سرامیکی نقش کلیدی در دستیابی به دقت ابعادی و کیفیت ریخته گریایفا می کند. قالب های سرامیکی به دلیل بی اثر بودن شیمیایی و قابلیت دمای بالا معمولا در فرایند ریخته گری دقیق به شکل نزدیک به اجزای سوپرآلیاژی استفاده می شوند. در فرایند ریخته گری دقیق، ابتدا یک الگوی مومی ساخته شد که در اطراف آن پوشش های دوغاب ولایه دهی مکرر اعمال گرد ید. دوغاب از مواد بسیار ریز سرامیکی تشکیل شده است. پس از خشک شدن دوغاب سرامیکی و لایه ها، یک قالب سرامیکی در اطر اف الگوی موم تشکیل شد. پس از خشک شدن پوسته سرامیکی، موم تخلیه شده و پوسته برای استحکام بیشتر درکوره پخت گردید. سپس عناصر آلیاژ داخل پوسته سرامیکی قرار داده شد و داخل کوره بریجمن ذوب انجام گردید و پس از منجمد شدن، پره توربین از جنس آلیاژ مورد نظر ساخته شد. پس از جامد شدن، قالب تحت تخلیه قرار گرفت که طی آن به وسیله ابزارهای مکانیکی ازقالب خارج گردید. در نهایت. ریخته گری تحت فرایندهای تکمیلی قرار گرفت. در این پژوهش برای به دست آوردن سطح صاف عالیداخلی قالب، از قالب آلومینایی و قالب سیلیکاتی استفاده شد. پس از بررسی نتایج به دست آمده از این دو نوع قالب و همچنین بررسیآلیاز CMSX-۴ ساخته شده. مشخص شد که قالب آلومینایی صافی سطح بهتر و بکنواخت تری را ایجاد کرده و همچنین خواص مکانیکی بهتری را برای پره توربین از جنس آلیاژ CMSX-۴ را ایجاد کرده است.

کلیدواژه ها:

قالب سرامیکی آلومینایی ، قالب سرامیکی سیلیکانی ، موم ، آلیاژ CMSX-۴ دوغاب آلومینایی ، دوغاب سیلکاتی