Фольга ВНЖ-90: никелевая лента для высокотемпературных и агрессивных сред
Фольга ВНЖ-90 — тонколистовой прокат из дисперсионно-твердеющего никелевого сплава на основе никель-хромовой матрицы, легированной титаном и алюминием. Сплав относится к классу жаропрочных никелевых материалов и сохраняет прочностные характеристики при длительной работе в интервале 700–900 C. Прокат поставляется в виде ленты толщиной от 0,05 до 0,5 мм и шириной до 300 мм в мягком (отожжённом) или нагартованном состоянии. Ключевая особенность ВНЖ-90 — способность к упрочнению при старении: после закалки и последующей термообработки при 700–750 C выделяются интерметаллидные фазы, повышающие предел текучести без потери пластичности.
Химический состав и структурные особенности
Матрица сплава — никель с содержанием не менее 55 %. Хром вводится в пределах 15–17 % для обеспечения жаростойкости и сопротивления сульфидной коррозии. Титан (2,0–2,6 %) и алюминий (1,0–1,5 %) формируют упрочняющую -фазу Ni(Al, Ti). Микролегирование бором и церием повышает технологическую пластичность при прокатке и сварке. Структура фольги после отжига — аустенитная с равномерным распределением упрочняющих фаз после старения.
Механические и физические свойства
Прочностные параметры фольги ВНЖ-90 зависят от состояния поставки и режима термообработки. В отожжённом состоянии материал демонстрирует умеренную прочность при высокой пластичности, что облегчает формообразование. После старения при 700–750 C в течение 8–16 часов достигается максимальный комплекс свойств.
| Состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HV |
|---|---|---|---|---|
| Мягкое (отжиг) | 750–850 | 350–450 | 25–35 | 180–220 |
| Нагартованное | 1100–1250 | 900–1050 | 4–8 | 320–380 |
| После старения | 1300–1450 | 850–950 | 10–15 | 350–420 |
Плотность сплава — 8,2 г/см. Температурный коэффициент линейного расширения в диапазоне 20–800 C составляет 14,5–16,0 10 К. Удельное электрическое сопротивление — 1,25–1,35 мкОмм. Материал немагнитен при комнатной температуре и сохраняет парамагнитные свойства после старения.
Технологические характеристики
Фольга ВНЖ-90 поддаётся штамповке, гибке и вырубке в мягком состоянии. Сварка выполняется аргонодуговым методом в среде инертного газа; после сварки рекомендуется старение для восстановления прочности в зоне термического влияния. Обработка резанием затруднена из-за склонности к наклёпу — применяются твердосплавные инструменты с износостойкими покрытиями и обильное охлаждение.
Области применения
- Уплотнительные элементы и мембраны камер сгорания газотурбинных установок и авиационных двигателей.
- Теплообменные секции установок каталитического крекинга и пиролиза в нефтехимической отрасли.
- Экраны и чехлы термопар, работающих в печах цементации и отжига при 800–950 C.
- Пружинные элементы и токоведущие ленты в вакуумных электропечах сопротивления.
- Детали арматуры высокотемпературных паропроводов и систем газоочистки металлургических агрегатов.
- Подложки и токосъёмники в установках электронно-лучевой сварки.
Нормативная база и формы поставки
Прокат изготавливается по техническим условиям, регламентирующим химический состав, механические свойства и точность геометрии. Фольга поставляется в рулонах или мерных полосах с кромкой обрезной или необрезной. Толщина контролируется микрометрически с допуском 5 % для размеров до 0,1 мм и 3 % для более толстых сечений. Поверхность — светлая, без окалины и следов травления, допускаются локальные потемнения от технологического отжига.
Вопросы и ответы
При какой температуре эксплуатируется фольга ВНЖ-90?
Длительная рабочая температура — до 900 C в окислительной среде и до 1000 C в вакууме или инертной атмосфере. Кратковременный нагрев возможен до 1050 C без необратимой деградации структуры.
Требуется ли термообработка после формообразования?
Да, для восстановления прочностных характеристик после гибки или сварки рекомендуется старение при 700–750 C в течение 8–16 часов. Режим подбирается индивидуально в зависимости от степени деформации.
Какой минимальный радиус гибки допустим для фольги толщиной 0,1 мм?
В мягком состоянии минимальный радиус составляет 1,5–2 толщины листа, то есть 0,15–0,2 мм. В нагартованном состоянии радиус увеличивается до 4–5 толщин во избежание образования трещин.
Возможна ли поставка фольги ВНЖ-90 с повышенной точностью по толщине?
Да, при заказе оговаривается допуск 3 % для толщин свыше 0,1 мм и 5 % для тонких сечений. Контроль осуществляется микрометрами и профилометрами в нескольких точках по ширине рулона.
