ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ФІЛЬТРІВ ПРИ ВИПЛАВЦІ ЗАГОТОВОК ІЗ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48
To improve the operational characteristics of gas turbine engine blades, it is necessary to use new methods of cleaning and refining metal. Melt filtration is an effective way to improve casting quality.According to the conducted analyses, it was determined that the amount of conditioned waste gener...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/64 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-64 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-06-22T10:35:38Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
жароміцний корозійностійкий сплав керамічний фільтр газотурбінний двигун |
| spellingShingle |
жароміцний корозійностійкий сплав керамічний фільтр газотурбінний двигун Квасницька, Ю. Г. Максюта, І. І. Шалевська, І. А. Квасницька, К. Г. Нога, В. О. ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ФІЛЬТРІВ ПРИ ВИПЛАВЦІ ЗАГОТОВОК ІЗ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48 |
| topic_facet |
жароміцний корозійностійкий сплав керамічний фільтр газотурбінний двигун heat-resistant corrosion-resistant alloy ceramic filter gas turbine engine |
| format |
Article |
| author |
Квасницька, Ю. Г. Максюта, І. І. Шалевська, І. А. Квасницька, К. Г. Нога, В. О. |
| author_facet |
Квасницька, Ю. Г. Максюта, І. І. Шалевська, І. А. Квасницька, К. Г. Нога, В. О. |
| author_sort |
Квасницька, Ю. Г. |
| title |
ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ФІЛЬТРІВ ПРИ ВИПЛАВЦІ ЗАГОТОВОК ІЗ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48 |
| title_short |
ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ФІЛЬТРІВ ПРИ ВИПЛАВЦІ ЗАГОТОВОК ІЗ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48 |
| title_full |
ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ФІЛЬТРІВ ПРИ ВИПЛАВЦІ ЗАГОТОВОК ІЗ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48 |
| title_fullStr |
ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ФІЛЬТРІВ ПРИ ВИПЛАВЦІ ЗАГОТОВОК ІЗ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48 |
| title_full_unstemmed |
ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ФІЛЬТРІВ ПРИ ВИПЛАВЦІ ЗАГОТОВОК ІЗ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48 |
| title_sort |
застосування керамічних фільтрів при виплавці заготовок із жароміцних сплавів: procesi littâ, 2023, vol 2 (152), 41-48 |
| title_alt |
THE USE OF CERAMIC FILTERS IN THE SMELTING OF WORKPIECES FROM HEAT-RESISTANT ALLOYS: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48 |
| description |
To improve the operational characteristics of gas turbine engine blades, it is necessary to use new methods of cleaning and refining metal. Melt filtration is an effective way to improve casting quality.According to the conducted analyses, it was determined that the amount of conditioned waste generated during the smelting of products reaches 27% of the mass of the spent charge, and non-conditioned waste rejected during LUMMA control is 23%. The results of the statistical analysis show that the total amount of waste generated during the smelting of gas turbine blades is, on average, 60–70% of the weight of the loaded charge.The purpose of the work is to create a new composition of the ceramic mixture for the production of high-strength filters, as well as the development of technology for the production of gas turbine parts using them.The analysis was performed on samples of heat-resistant corrosion-resistant alloy CM88Y. The alloy for research was melted from the primary charge on the UPPF-3M foundry unit. As a result of the work carried out, a new rational composition of the mixture for the manufacture of ceramics was created, which allows to increase the characteristics of strength and heat resistance. An instruction was created for the manufacture of ceramic filters at machine-building enterprises. To eliminate damage to ceramic rods in blades under the influence of thermal shock, improved systems for filtering metal in a liquid state and filling ceramic molds are proposed. Uniform temperature distribution across the cross-section of the casting also reduces the number of defective products.
References
1. Sims Ch.T., Stoloff N.S., Khagel’ U.K. Superalloys ІІ: Heat resistant materials for aerospace and industrial power plants. Metallurgiya. 1995. 384 p. [in Russian].
2. Bratukhin A.G., Yаzov G.K., Karasev B.Ye. Modern technologies in the production of gas turbine engines. Mashinostroyeniye. 1997. 416 p. [in Russian].
3. Increasing the resource of power gas turbine engines. Comprehensive program. GP NPGK «Zorya-Mashproyekt» [in Russian].
4. Maksyuta I.I., Kvasnitskaya Y.H., Simanovskiy V.M. Increasing the coefficient of utilization of waste heat-resistant alloys by methods of electrometallurgy. Sovremennaya elektrometallurgiya. 2007. №1. pp.51–55 [in Russian].
5. Repyakh S.I. (2006). Technological foundations of investment casting. Dnepropetrovsk: Lira LTD, 1056 p. [in Russian].
6. Brockmeyer J.W., Aubrey L.S. (1987). Application of ceramic foam filter in molten metal filtration. Ceramic Eng. Sci. Proc, vol. 8, № 1–2, pp. 63–67.
7. Staroverov Y.S., Chernov Y.A. The use of ceramic foam filters in foundry and steelmaking abroad. Ogneupory. 1992. №1, pp. 38–40 [in Russian].
8. Specification Z88YF1-S2 for supplying remelting stocks of alloy CM-88Y (2016). Technical specifications of «Zorya-Mashproekt» GTRPC.
9. Balitskii A.I., Kvasnytska Y.H., Ivaskevych L.M., Kvasnytska K.H., Balitskii O.A., Shalevska I.A., Shynskii O.Y., Jaworski J.M., Dowejko J.M. (2023). Hydrogen and Corrosion Resistance of Nickel Superalloys for Gas Turbines, Engines Cooled Blades. Energies, 16(3), 1154, pp. 1–17. URL: https://doi.org/10.3390/en16031154
10. Technological instructions for the process of manufacturing ceramic filters, approved by the FTIMS of the National Academy of Sciences of Ukraine and GTRPC «Zorya-Mashproekt», 2017, 8 p. [in Ukrainian].
11. Kvasnitskaya Y.H. (2009). Features of improving the quality of cast parts of gas turbine engines. Protsessy lit’ya, № 4. pp. 50–55. [in Russian]. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/64 |
| work_keys_str_mv |
AT kvasnicʹkaûg theuseofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 AT maksûtaíí theuseofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 AT šalevsʹkaía theuseofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 AT kvasnicʹkakg theuseofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 AT nogavo theuseofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 AT kvasnicʹkaûg zastosuvannâkeramíčnihfílʹtrívpriviplavcízagotovokízžaromícnihsplavívprocesilitta2023vol21524148 AT maksûtaíí zastosuvannâkeramíčnihfílʹtrívpriviplavcízagotovokízžaromícnihsplavívprocesilitta2023vol21524148 AT šalevsʹkaía zastosuvannâkeramíčnihfílʹtrívpriviplavcízagotovokízžaromícnihsplavívprocesilitta2023vol21524148 AT kvasnicʹkakg zastosuvannâkeramíčnihfílʹtrívpriviplavcízagotovokízžaromícnihsplavívprocesilitta2023vol21524148 AT nogavo zastosuvannâkeramíčnihfílʹtrívpriviplavcízagotovokízžaromícnihsplavívprocesilitta2023vol21524148 AT kvasnicʹkaûg useofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 AT maksûtaíí useofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 AT šalevsʹkaía useofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 AT kvasnicʹkakg useofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 AT nogavo useofceramicfiltersinthesmeltingofworkpiecesfromheatresistantalloysprocesilitta2023vol21524148 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:40:51Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:42:41Z |
| _version_ |
1850424283781660672 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-642023-06-22T10:35:38Z THE USE OF CERAMIC FILTERS IN THE SMELTING OF WORKPIECES FROM HEAT-RESISTANT ALLOYS: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48 ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ФІЛЬТРІВ ПРИ ВИПЛАВЦІ ЗАГОТОВОК ІЗ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 41-48 Квасницька, Ю. Г. Максюта, І. І. Шалевська, І. А. Квасницька, К. Г. Нога, В. О. жароміцний корозійностійкий сплав керамічний фільтр газотурбінний двигун heat-resistant corrosion-resistant alloy ceramic filter gas turbine engine To improve the operational characteristics of gas turbine engine blades, it is necessary to use new methods of cleaning and refining metal. Melt filtration is an effective way to improve casting quality.According to the conducted analyses, it was determined that the amount of conditioned waste generated during the smelting of products reaches 27% of the mass of the spent charge, and non-conditioned waste rejected during LUMMA control is 23%. The results of the statistical analysis show that the total amount of waste generated during the smelting of gas turbine blades is, on average, 60–70% of the weight of the loaded charge.The purpose of the work is to create a new composition of the ceramic mixture for the production of high-strength filters, as well as the development of technology for the production of gas turbine parts using them.The analysis was performed on samples of heat-resistant corrosion-resistant alloy CM88Y. The alloy for research was melted from the primary charge on the UPPF-3M foundry unit. As a result of the work carried out, a new rational composition of the mixture for the manufacture of ceramics was created, which allows to increase the characteristics of strength and heat resistance. An instruction was created for the manufacture of ceramic filters at machine-building enterprises. To eliminate damage to ceramic rods in blades under the influence of thermal shock, improved systems for filtering metal in a liquid state and filling ceramic molds are proposed. Uniform temperature distribution across the cross-section of the casting also reduces the number of defective products. References 1. Sims Ch.T., Stoloff N.S., Khagel’ U.K. Superalloys ІІ: Heat resistant materials for aerospace and industrial power plants. Metallurgiya. 1995. 384 p. [in Russian]. 2. Bratukhin A.G., Yаzov G.K., Karasev B.Ye. Modern technologies in the production of gas turbine engines. Mashinostroyeniye. 1997. 416 p. [in Russian]. 3. Increasing the resource of power gas turbine engines. Comprehensive program. GP NPGK «Zorya-Mashproyekt» [in Russian]. 4. Maksyuta I.I., Kvasnitskaya Y.H., Simanovskiy V.M. Increasing the coefficient of utilization of waste heat-resistant alloys by methods of electrometallurgy. Sovremennaya elektrometallurgiya. 2007. №1. pp.51–55 [in Russian]. 5. Repyakh S.I. (2006). Technological foundations of investment casting. Dnepropetrovsk: Lira LTD, 1056 p. [in Russian]. 6. Brockmeyer J.W., Aubrey L.S. (1987). Application of ceramic foam filter in molten metal filtration. Ceramic Eng. Sci. Proc, vol. 8, № 1–2, pp. 63–67. 7. Staroverov Y.S., Chernov Y.A. The use of ceramic foam filters in foundry and steelmaking abroad. Ogneupory. 1992. №1, pp. 38–40 [in Russian]. 8. Specification Z88YF1-S2 for supplying remelting stocks of alloy CM-88Y (2016). Technical specifications of «Zorya-Mashproekt» GTRPC. 9. Balitskii A.I., Kvasnytska Y.H., Ivaskevych L.M., Kvasnytska K.H., Balitskii O.A., Shalevska I.A., Shynskii O.Y., Jaworski J.M., Dowejko J.M. (2023). Hydrogen and Corrosion Resistance of Nickel Superalloys for Gas Turbines, Engines Cooled Blades. Energies, 16(3), 1154, pp. 1–17. URL: https://doi.org/10.3390/en16031154 10. Technological instructions for the process of manufacturing ceramic filters, approved by the FTIMS of the National Academy of Sciences of Ukraine and GTRPC «Zorya-Mashproekt», 2017, 8 p. [in Ukrainian]. 11. Kvasnitskaya Y.H. (2009). Features of improving the quality of cast parts of gas turbine engines. Protsessy lit’ya, № 4. pp. 50–55. [in Russian]. Для підвищення експлуатаційних характеристик лопаток газотурбінних двигунів необхідно використовувати нові методи очищення та рафінування металу. Фільтрування розплаву є ефективним способом покращення якості лиття. Здійснений аналіз дозволив визначити, що кількість кондиційних відходів, які утворюються при виплавці виробів, сягає 27 % від маси витраченої шихти, а некондиційні відходи, відбраковані при ЛЮММА-контролі, складають 23 %. Результати статистичного аналізу показують, що сумарна кількість відходів, які утворюються при виплавці лопаток ГТД, у середньому складає 60–70 % від ваги завантаженої шихти. Мета роботи ― створення нового складу керамічної суміші для виготовлення фільтрів підвищеної міцності, а також розробка технології вироблення деталей ГТД з їх використан- ням. Аналіз проводили на зразках жароміцного корозійностійкого сплаву СМ88Y. Сплав для досліджень було виплавлено на ливарному агрегаті УППФ-3М. Створено новий склад суміші для виготовлення керамічних фільтрів, що дозволило підвищити характеристики міцності й термостійкості. Розроблено інструкцію для виготовлення керамічних фільтрів на підприємствах машинобудування. Для ліквідації пошкоджень керамічних стрижнів у лопатках під впливом термічного удару запропоновано покращені системи фільтрування металу в рідкому стані та заповнення керамічних форм. Рівномірний температурний розподіл по перерізу виливка також знижує кількість бракованих виробів. Список літератури Симс Ч.Т., Столофф Н.С., Хагель У.К. Суперсплавы ІІ: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. Металлургия. 1995. 384 с. Братухин А.Г., Язов Г.К., Карасев Б.Е. Современные технологии в производстве газотурбинных двигателей. Машиностроение. 1997. 416 с. Повышение ресурса энергетических ГТД. Комплексная программа. ГП НПГК «Зоря-Машпроект». 2014 г. Максюта И.И., Квасницкая Ю.Г., Симановский В.М. Повышение коэффициента использования отходов жаропрочных сплавов методами электрометаллургии. Современная электрометаллургия. 2007. №1. С. 51–55. Репях С.И. Технологические основы литья по выплавляемым моделям. Днепропетровск: Лира ЛТД. 2006. 1056 с. Brockmeyer J.W., Aubrey L.S., Application of ceramic foam filter in molten metal filtration Ceramic Eng. Sci.Proc, 1987. Vol. 8, №1–2, pp. 63–67. Староверов Ю.С., Чернов Ю.А. Применение пенокерамических фильтров в литейном и сталеплавильном производстве за рубежом. Огнеупоры. 1992. №1. С. 38–40. Specification Z88YF1-S2 for supplying remelting stocks of alloy CM-88Y. Technical specifications of «Zorya-Mashproekt» GTRPC. 2016. Specification Z88YF1-S2 for supplying remelting stocks of alloy CM-88Y. Technical specifications of «Zorya-Mashproekt» GTRPC. 2016. Технологічна інструкція на процес виготовлення керамічних фільтрів, затверджена ФТІМС НАН України та ДП НВКГ «Зоря-Машпроект», 2017. 8 с. Квасницкая Ю.Г. Особенности повышения качества литых деталей газотурбинных двигателей. Процессы литья. 2009. № 4. С. 50–55. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2023-05-18 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/64 10.15407/plit2023.02.041 Casting processes; Casting processes №2 (152) 2023; 41-48 Процеси лиття; Процеси лиття №2 (152) 2023; 41-48 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/64/use_ceramic_filters_in_smelting_heatresistant_alloys Авторське право (c) 2023 Ю. Г. Квасницька, І. І. Максюта, І. А. Шалевська, К. Г. Квасницька, В. О. Нога https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |