METHOD AND DEVICE FOR PRODUCTION OF SINGLE-CRYSTAL INGOTS

The group of inventions relates to the field of metallurgy and it can be used for obtaining the castings with single-crystal structure, for example, turbine blades made of high-temperature alloys, permanent magnets etc. Method includes heating of the mould with the priming to the temperature higher than the liquidus temperature, filling of the mould with the melt, cooling of the melt by sinking the mould with the melt into the liquid-metal coolant, in this case the temperature of liquid-metal coolant is maintained at the level of 20-250 2С. Device contains vacuum chamber with heater containing the ceramic mold with the priming, crystallizer mounted under the heater, which consists of cooled ring-shaped chamber, inside which coaxially and with possibility of displacement along the axis the cooled cylindrical chamber is located. Cylindrical chamber is located in ring-shaped chamber with formation between them of a ring-shaped cavity, filled with liquid-metal coolant from the fusible alloy, at the level of the ground part of the ring-shaped chamber between the last and cylindrical chamber a vacuum seal is located, cup-shaped element is mounted on the cylindrical chamber from the side of heater, inside which on the bottom the ceramic mold is located, in this case the outside diameters of cylindrical chamber and cup-shaped element are equal. Группа изобретений относится к области металлургии и может быть использована для получения отливок с монокристаллической структурой, например, лопаток турбин из жаропрочных сплавов, постоянных магнитов и т.п.. Способ включает нагревание формы с затравкой выше температуры ликвидуса сплава, заполнение формы расплавом, охлаждение расплава путем погружения формы с расплавом в жидкометаллический охладитель, при этом температуру жидкометаллического охладителя поддерживают на уровне 20-250 °С. Устройство содержит вакуумную камеру, в которой расположены нагреватель с расположенными внутри него керамической формой с затравкой, установленный под нагревателем кристаллизатор, состоящий из охлаждаемой кольцеобразной камеры, внутри которой коаксиально ей и с возможностью перемещения вдоль оси расположена охлаждаемая цилиндрическая камера. Цилиндрическая камера расположена в кольцеобразной камере с образованием между ними кольцеобразной полости, заполненной жидкометаллическим охладителем из легкоплавкого сплава, на уровне донной части кольцеобразной камеры между последней и цилиндрической камерой размещено вакуумное уплотнение, на цилиндр