Горячекатаный круглый пруток КВК32 в Минске


Горячекатаный круглый пруток КВК32: жаропрочный сплав для высокотемпературных узлов

Горячекатаный круглый пруток КВК32 — металлопродукция из жаропрочного никель-хромового сплава системы Ni–Cr–W–Mo, предназначенная для изготовления деталей, работающих при температурах до 1100 C в окислительных средах. Сплав КВК32 (химический состав по ТУ 14-1-2746) относится к дисперсионно-твердеющим материалам и сочетает высокую длительную прочность с сопротивлением газовой коррозии. Пруток получают горячей прокаткой на сортовых станах с последующей термической обработкой — закалкой и старением.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки поставляются диаметром от 12 до 120 мм в состоянии поставки после горячей прокатки, без дополнительной механической обработки поверхности. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины на 1 м. Допуск на диаметр соответствует квалитету h11–h12. Мерная длина — 2–6 м, немерная — 1,5–7 м. Торцы обрезаются под прямым углом без заусенцев.

Диаметр, ммПредел текучести при 20 C, МПаДлительная прочность при 900 C за 100 ч, МПаОтносительное удлинение, %Твёрдость HB
16 620 78 18255–310
32 600 75 16250–305
60 580 72 14245–300
100 560 68 12240–295

Химический состав и структура

Сплав КВК32 содержит 20–23 % хрома, 12–15 % вольфрама, 3–5 % молибдена, 1,5–2,5 % титана, 0,5–1,2 % алюминия, не более 0,08 % углерода, основа — никель. Такое легирование обеспечивает формирование упрочняющей -фазы на основе Ni(Al, Ti) при старении. Горячекатаный пруток после закалки от 1150–1180 C в воде или на воздухе имеет аустенитную структуру с размером зерна 20–60 мкм. Последующее старение при 750–800 C в течение 8–16 ч выделяет дисперсные частицы, повышающие жаропрочность.

Области применения

  • Детали камер сгорания и жаровых труб газотурбинных установок ГТУ-10, ГТУ-16, ГТЭ-110.
  • Крепёжные элементы выхлопных систем энергетических котлов, работающих на мазуте и природном газе.
  • Шпиндели и направляющие втулки высокотемпературных печей отжига в металлургическом производстве.
  • Элементы арматуры установок каталитического крекинга нефтеперерабатывающих заводов.
  • Оснастка для термообработки в соляных ваннах и печах сопротивления при 950–1050 C.
  • Детали газоходов и рекуператоров стекловаренных печей.

Технологические особенности обработки

Горячекатаный пруток КВК32 обрабатывается резанием твердосплавным инструментом (ВК8, ВК10) на скоростях 15–25 м/мин с обильным охлаждением. Сварка выполняется аргонодуговым способом с поддувом защитного газа; после сварки требуется термообработка — закалка и старение для восстановления свойств зоны термического влияния. Пруток подвергается горячей деформации при 1050–1150 C с последующей закалкой. Холодная гибка возможна при радиусе не менее 3 диаметров.

Условия эксплуатации и стойкость

Сплав КВК32 сохраняет работоспособность в окислительных средах при 1000–1100 C, в восстановительных — до 900 C. Предел длительной прочности при 1000 C за 1000 ч составляет не менее 35 МПа. Жаростойкость обеспечивается формированием плотной оксидной плёнки CrO с добавками оксидов вольфрама. Пруток устойчив к сульфидной коррозии при содержании серы в топливе до 2 %. В средах с хлоридами и щелочными металлами при температуре выше 800 C требуется защитное покрытие.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура прутка КВК32?

Длительная эксплуатация возможна до 1100 C в окислительной атмосфере. Кратковременный нагрев допускается до 1150 C без потери несущей способности.

Требуется ли термообработка после сварки прутков КВК32?

Да, после сварки выполняется закалка от 1150–1180 C и старение при 750–800 C. Без термообработки прочность сварного соединения снижается на 30–40 %.

Какой инструмент применяется для обработки прутка КВК32?

Используются твердосплавные пластины ВК8, ВК10, а также керамика на основе нитрида кремния. Скорость резания — 15–25 м/мин с интенсивным охлаждением.

Поставляется ли пруток КВК32 в термообработанном состоянии?

Пруток поставляется после горячей прокатки без окончательной термообработки. Закалка и старение выполняются потребителем после механической обработки.