Металлические отливки ХН28ВМАБ в Минске

Отливки из жаропрочной стали 1 мм ХН28ВМАБ ГОСТ 977-88

Модель:tm2178241

0 р.

Металлические отливки из сплава ХН28ВМАБ: жаропрочный никелевый литой сплав для агрессивных сред

ХН28ВМАБ — дисперсионно-твердеющий никелевый сплав системы Ni–Cr–Mo–W–Al–Ti, предназначенный для изготовления фасонных отливок методом литья по выплавляемым моделям. Металлические отливки из ХН28ВМАБ сохраняют работоспособность в окислительных и восстановительных средах при температуре до 750–800 C, что обеспечивается сочетанием молибдена (до 16 %), вольфрама и хрома в твёрдом растворе, а также выделением упрочняющей -фазы на основе Ni(Al, Ti). Сплав относится к классу литейных жаропрочных никелевых сплавов и применяется там, где деформационные материалы теряют стойкость из-за ползучести и газовой коррозии.

Химический состав и структура литого металла

Химический состав регламентируется по ГОСТ 5632 и техническим условиям на литейные сплавы. Основные легирующие элементы:

никель — основа (55–60 %), обеспечивает аустенитную матрицу с высокой жаропрочностью;
хром — 26–28 %, формирует защитную оксидную плёнку CrO;
молибден — 14–16 %, повышает сопротивление питтинговой коррозии и жаропрочность;
вольфрам — 2–4 %, замедляет диффузию и увеличивает длительную прочность;
алюминий и титан — суммарно 1,5–2,5 %, образуют -фазу при старении;
углерод — не более 0,10 %, ограничивается для снижения карбидной неоднородности.

Литая структура — аустенитный твёрдый раствор с карбидами типа MeC и MeC, а также эвтектикой /. После гомогенизации при 1150–1180 C и старения при 800–850 C формируется равномерное распределение упрочняющей фазы. Пористость и усадочная рыхлость контролируются методами рентгеновской дефектоскопии по ГОСТ 23055.

Механические и эксплуатационные свойства отливок

Свойства литого сплава ХН28ВМАБ определяются как составом, так и технологией литья. Ключевые параметры при 20 C и в рабочем диапазоне температур:

Параметр	20 C	600 C	700 C	800 C
Предел прочности в, МПа	780–850	620–680	480–540	320–380
Предел текучести 0,2, МПа	450–520	380–430	300–350	200–250
Относительное удлинение , %	12–18	14–20	16–22	20–28
Предел длительной прочности 1000, МПа	—	280–320	160–200	80–110
Твёрдость HB	210–260	—	—	—

Сплав устойчив к сульфидному растрескиванию под напряжением в средах с HS и CO, что подтверждается испытаниями по NACE TM0177. Плотность — 8,6–8,8 г/см. Коэффициент линейного расширения при 20–700 C — 14,5–15,5 10 К.

Технология получения и обработки

Отливки ХН28ВМАБ получают литьём по выплавляемым моделям в вакуумных индукционных печах или в среде аргона. Температура заливки — 1450–1520 C, форма — керамическая на этилсиликатном связующем. Термообработка включает:

гомогенизацию при 1150–1180 C, выдержка 4–6 ч, охлаждение на воздухе;
старение при 800–820 C, выдержка 8–12 ч, охлаждение с печью;
контроль структуры на отсутствие -фазы и выделений карбидов по границам зёрен.

Механическая обработка — твердосплавным инструментом (ВК8, Т15К6) с охлаждением. Сварка отливок затруднена из-за склонности к горячим трещинам; при необходимости применяют аргонодуговую сварку с подогревом до 300–400 C и последующей термообработкой.

Области применения

Металлические отливки из ХН28ВМАБ востребованы в узлах, работающих при высоких температурах и агрессивном воздействии:

детали камер сгорания и газовых трактов энергетических ГТУ и ГПА;
арматура и корпусные элементы установок каталитического крекинга и риформинга в нефтепереработке;
рабочие колёса и направляющие аппараты центробежных компрессоров химических производств;
элементы печной оснастки, ролики и подовые плиты в металлургических агрегатах;
детали насосов и запорной арматуры для перекачки агрессивных сред с температурой до 750 C.

В нефтегазовой отрасли отливки применяют в фонтанной арматуре и элементах устьевого оборудования, контактирующих с сероводородсодержащими средами. В энергетике — в сопловых аппаратах и лопатках вспомогательных турбин.

Контроль качества и нормативная база

Отливки поставляются с сертификатом, включающим результаты химического анализа, механических испытаний при 20 C и рабочей температуре, а также данные неразрушающего контроля. Нормативные документы:

ГОСТ 5632 — марки высоколегированных сталей и сплавов;
ГОСТ 23055 — контроль качества отливок, категории дефектности;
ГОСТ 3242 — испытания сварных соединений (при сварке узлов);
ASTM A494 — стандарт на никелевые литые сплавы (аналог CW-12MW);
NACE MR0175 / ISO 15156 — для сред с HS.

Вопросы и ответы

При какой максимальной температуре сохраняется работоспособность отливок ХН28ВМАБ?

Длительная эксплуатация возможна до 750–800 C. При 800 C предел длительной прочности за 1000 ч составляет 80–110 МПа. Кратковременный нагрев до 850 C допустим без потери несущей способности, но сопровождается ускоренным окислением.

Чем литой ХН28ВМАБ отличается от деформируемого аналога?

Литой сплав имеет более грубую дендритную структуру и пониженную пластичность ( = 12–18 % против 25–35 % у деформируемого). Однако он позволяет получать фасонные детали сложной геометрии без механической обработки, что критично для корпусных элементов и рабочих колёс.

Применяется ли ХН28ВМАБ в средах с сероводородом?

Да, сплав соответствует требованиям NACE MR0175 / ISO 15156 для сред с HS и CO. Он устойчив к сульфидному растрескиванию под напряжением при парциальном давлении HS до 1,0 МПа и температуре до 200 C.

Какая термообработка необходима после литья?

Обязательны гомогенизация при 1150–1180 C (4–6 ч) и старение при 800–820 C (8–12 ч). Без старения не формируется -фаза, и жаропрочность снижается на 30–40 %. Охлаждение после старения — с печью для предотвращения повторного выделения карбидов.