Способ изготовления компонентов турбомашины, заготовка и готовый компонент

1. Способ изготовления по меньшей мере одного металлического элемента (19а, 19b) турбомашины, включающий следующие этапы:
a) поддержание интерметаллического сплава на основе титана и алюминия в расплавленном состоянии при помощи плазменной горелки (70) в кольцевой литейной форме (13),
b) извлечение из указанной формы литой болванки (17) в состоянии, охлажденном из расплава,
c) разрезание болванки с получением по меньшей мере одной заготовки (21), имеющей более простую наружную форму, чем более сложная наружная форма изготавливаемого элемента (19а, 19b), и
d) механическую обработку заготовки (21) для получения элемента с указанной более сложной наружной формой.
2. Способ по п. 1, в котором на этапе с) полученная при разрезании заготовка (21), из которой путем механической обработки на этапе d) получают указанный элемент, имеет заданный наружный объем и/или массу А1, на этапе d) механически обработанный элемент (19а, 19b) имеет заданный наружный объем и/или массу А2, причем соотношение А2/А1 превышает 0,95.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором на этапе с) все полученные при разрезании заготовки (21) составляют более 95% наружного объема и/или массы извлеченной болванки (17).
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором на этапе b) получения болванки (17) получают по существу цилиндрическую или многогранную болванку.
3
2
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором на этапе b) извлеченная болванка (17) имеет диаметр не более 200 мм или поперечное сечение менее чем приблизительно 32×10 мм.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором на этапе а) плавления выполняют плавление сплава на основе TiAl 48-2-2, содержащего 48% Al, 2% Cr, 2% Nb (ат. %).
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором дополнительно выполняют термическую обработку для получения двухфазной микроструктуры, состоящей из гамма-зерен и пластинчатых зерен (альфа2/гамма), и/или термическую обработку для подготовки горячего изостатического уплотнения, после которой выполняют такое горячее изостатическое уплотнение.
8. Способ по п. 7, когда он зависит от одного из пп. 1-5, в котором сплав на основе TiAl с составом гамма-зерен, содержащим приблизительно 47-49% алюминия (ат. %), подвергают термической обработке путем нагревания до температуры приблизительно 1038°С-1149°С в течение периода времени от приблизительно 5 до приблизительно 50 часов и последующему горячему изостатическому уплотнению (ГИУ) при температуре 1185°С-1204°С.
9. Способ по п. 8, в котором после этапа горячего изостатического уплотнения выполняют еще одну термическую обработку при температуре приблизительно 1018°С-1204°С.
10. Способ по любому из пп. 1-5 или по 7, когда он зависит от одного из пп. 1-5, в котором сплав на основе TiAl с составом гамма-зерен, содержащим приблизительно 47-49% алюминия (ат. %), подвергают термической обработке путем нагревания до температуры приблизительно 1038°С-1149°С в течение периода времени от приблизительно 5 до приблизительно 50 часов и последующей еще одной термической обработке при температуре приблизительно 1018°С-1204°С без горячего изостатического уплотнения.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором перед этапом а) поддержания интерметаллического соединения в расплавленном состоянии в кольцевой литейной форме (13) обеспечивают плавление интерметаллического соединения при помощи ряда плазменных горелок (7), которые затем поддерживают его в расплавленном состоянии.
12. Блок, содержащий заготовку (21) для элемента (19а, 19b) турбомашины, изготовленную из интерметаллического соединения на основе титана и алюминия и имеющую заданный наружный объем и/или массу А1, и механически обработанный элемент (19а, 19b), полученный в результате механической обработки такой заготовки (21) и имеющий заданный наружный объем и/или массу А2, причем соотношение А2/А1 составляет более 0,95, но меньше 1.
3
2
3
2
13. Блок по п. 12, в котором длина (L2) заготовки (21) составляет менее 300 мм, предпочтительно от 220 мм до 240 мм, а ее поперечное сечение (S), перпендикулярное ее длине, составляет не более 32×10 мм, предпочтительно 12×10 мм.