Металлические отливки 31Х19Н9МВБТЛ в Минске

Металлические отливки 31Х19Н9МВБТЛ — жаропрочный литейный сплав на никель-хромовой основе

Металлические отливки 31Х19Н9МВБТЛ — это фасонное литьё из жаропрочной стали аустенитного класса, легированной хромом, никелем, молибденом, вольфрамом, ниобием и титаном. Материал предназначен для изготовления деталей, работающих в интервале температур 600–850 C под нагрузкой в окислительных и газовых средах. Буква «Л» в обозначении указывает на литейное исполнение сплава, что определяет особенности его структуры и механических свойств после термической обработки.

Сплав 31Х19Н9МВБТЛ относится к группе сложнолегированных аустенитных сталей с карбидным и интерметаллидным упрочнением. Основные легирующие элементы обеспечивают комплекс эксплуатационных характеристик:

• хром (19%) — сопротивление окалинообразованию и коррозии при высоких температурах;
• никель (9%) — стабилизация аустенитной структуры и жаропрочность;
• молибден и вольфрам — повышение прочности при нагреве за счёт твёрдорастворного механизма;
• ниобий и титан — карбидное упрочнение и предотвращение межкристаллитной коррозии.

Технологические особенности литья

Отливки из стали 31Х19Н9МВБТЛ изготавливаются методами литья по выплавляемым моделям, в оболочковые формы и в песчано-глинистые формы. Жидкотекучесть сплава достаточна для получения тонкостенных отливок сложной конфигурации с толщиной стенки от 5 мм. Усадка при кристаллизации составляет 1,8–2,2%, что требует корректировки размеров модельной оснастки.

Термическая обработка отливок включает закалку от 1100–1150 C с охлаждением в воде или на воздухе. После закалки структура представляет собой однородный аустенит с карбидами ниобия и титана. Для деталей, работающих при температурах выше 750 C, применяется дополнительное старение при 750–800 C в течение 10–15 часов, что обеспечивает выделение дисперсных упрочняющих фаз.

Механические свойства при высоких температурах

Ключевое преимущество отливок 31Х19Н9МВБТЛ — стабильность механических характеристик при длительном нагреве. Сплав сохраняет высокий предел ползучести и длительную прочность при рабочих температурах до 850 C. Ниже приведены типовые значения свойств после полной термической обработки.

Применение отливок из стали 31Х19Н9МВБТЛ

Фасонные отливки из данного сплава востребованы в узлах, где сочетаются высокая температура, статические и циклические нагрузки, а также воздействие агрессивных газовых сред. Основные области применения:

• детали газотурбинных установок — сопловые и рабочие лопатки, диафрагмы, корпуса камер сгорания;
• элементы печного оборудования — ролики, подовые плиты, муфели, реторты для цементации и азотирования;
• арматура для нефтеперерабатывающей и химической промышленности — корпуса задвижек, патрубки, фланцы, работающие при 600–800 C;
• детали установок каталитического крекинга и пиролиза углеводородов;
• элементы выхлопных систем и турбокомпрессоров энергетического оборудования.

Отливки 31Х19Н9МВБТЛ применяются в судостроении для деталей газотурбинных двигателей, в энергетическом машиностроении при производстве паровых турбин и котлов-утилизаторов, а также в авиастроении для элементов горячего тракта вспомогательных силовых установок.

Контроль качества и дефектоскопия

Литьё из стали 31Х19Н9МВБТЛ подвергается обязательному контролю химического состава и механических свойств на образцах, вырезанных из тела отливки или из прилагаемых технологических проб. Для ответственных деталей применяется радиографический контроль и ультразвуковая дефектоскопия для выявления внутренних дефектов — газовых раковин, усадочной пористости и трещин. Допустимые нормы дефектности регламентируются техническими условиями на конкретную отливку.

При заказе отливок необходимо указывать класс точности размеров, шероховатость поверхности, объём механической обработки и категорию прочности. Для деталей, работающих под давлением, дополнительно требуется гидравлическое испытание и контроль герметичности.

Вопросы и ответы