9 / 19
Исследование влияния переменного управляемого температурного градиента…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 6
51
Рис. 8.
Микроструктура ЖС в зависимости от температуры жидкометаллического
охладителя (×100):
а
— 250…260
С,
= 210 мкм;
б
— 400…420
С,
= 260 мкм;
в
— 600…650
С,
= 420 мкм;
г
— 900…950
С,
= 450 мкм
плава ЖС с термопарами внутри отливки для получения надежных результатов
термопары были защищены высокоогнеупорной термопарной керамикой на осно-
ве оксида алюминия (99,6 % Al
2
O
3
). Результаты экспериментов свидетельствуют,
что термопары, размещенные внутри отливки, часто отказывают из-за их контакта
с расплавом ЖС. Двухзонный нагреватель, тепловые экраны между нагревателями
и жидкометаллическим охладителем, высокие температуры на форме перед тепло-
выми экранами (
Т
ф
>1600
С), низкая температура охладителя (
Т
охл
~ 300
С) обес-
печивают высокие значения температурного градиента
G
> 200
С/см по термопа-
рам на поверхности формы и значения температурного градиента в 2 раза ниже по
термопарам внутри отливки (рис. 9), что связано с трудностями в передаче теплоты
от отливки через стенки керамической формы, имеющей низкую теплопровод-
ность. В отливках ЖС была сформирована однородная тонкая дендритная струк-
тура с
< 200 мкм. Дополнительно был сделан вывод, что для повышения темпера-
турного градиента необходимо увеличить теплопроводность керамической формы,
возможно, за счет уменьшения ее толщины.
Дальнейшие исследования процесса НК методом LMC [17–20], направлен-
ные на совершенствование конструкции теплового узла с двухзонным нагрева-
телем установок с жидкометаллическим охладителем, в том числе за счет тепло-