13 / 19
Исследование влияния переменного управляемого температурного градиента…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 6
55
Полученные в результате исследования монокристаллические образцы
сплава ВЖМ3 с КГО <001> были использованы для определения их механиче-
ских свойств в зависимости от значений температурного градиента (
G
= 20, 50,
100, 150, 200
С/см). Оценивались: кратковременная прочность при 20 и 980
С
и длительная прочность при 1100
С и нагрузке 120 МПа и одинаковой скоро-
сти кристаллизации
R
кр
= 5 мм/мин.
Установлено, что при температуре 20
С предел прочности монокристалли-
ческих отливок из сплава ВЖМ3 в литом состоянии с повышением температур-
ного градиента увеличивается от 870 до 1200 МПа. Предел текучести увеличива-
ется от 780 до 930 МПа (рис. 12,
а
). При температуре 980
С пределы прочности
и текучести с повышением температурного градиента увеличиваются незначи-
тельно (рис. 12,
б
). Оценка длительной прочности (времени до разрушения при
1100
С и
= 120 МПа) монокристаллических образцов сплава ВЖМ3 в литом
состоянии показала, что минимальные свойства имеют образцы, закристалли-
зованные при
G
20
С/см (рис. 12,
в
). С ростом температурного градиента от-
мечается рост продолжительности времени до разрушения при испытании на
жаропрочность от τ = 57 ч при
G
20
C/см до τ = 139 ч при
G
200
C/см.
Рис. 12.
Механические свойства литых образцов сплава ВЖМ3 в зависимости
от температурного градиента:
а
— кратковременная прочность при 20
C;
б
— кратковременная прочность при 980
C;
в —
длительная прочность при 1100
C и
= 120 МПа
Заключение.
Разработана методика определения температурного градиента
и выявлена взаимосвязь между его значениями на фронте кристаллизации и
условиями процесса НК (конструкцией теплового узла, температурными режи-
мами процесса НК, способами охлаждения).