Металлические отливки ХН35ВТР в Минске

Металлические отливки ХН35ВТР: жаропрочный сплав для ответственного машиностроения

Металлические отливки из сплава ХН35ВТР — это фасонные заготовки, получаемые методом литья по выплавляемым моделям или в керамические формы и предназначенные для эксплуатации при температурах до 750–800 C. Материал относится к группе никель-хромовых жаропрочных сплавов с карбидным и интерметаллидным упрочнением. Химический состав регламентируется ГОСТ 5632, а технические условия на отливки — отраслевыми стандартами, например ОСТ 1.41154.

Легирующая система ХН35ВТР включает хром (20–23 %), вольфрам (2,5–3,5 %), титан (2,5–3,2 %) и бор (до 0,02 %). Такое сочетание обеспечивает стабильную структуру аустенитного типа, высокое сопротивление ползучести и достаточную окалиностойкость в окислительных средах. После литья отливки подвергаются гомогенизирующему отжигу при 1120–1150 C с последующим старением, что формирует дисперсные выделения -фазы и карбидов по границам зёрен.

Технологические особенности литья

Изготовление металлических отливок ХН35ВТР требует строгого контроля температурного режима плавки: перегрев расплава выше 1600 C не допускается из-за риска взаимодействия титана с формой. Применяются вакуумно-индукционные печи или открытая плавка с аргонной защитой. Литейная усадка сплава составляет 2,0–2,2 %, что учитывается при конструировании модельной оснастки. Для отливок сложной конфигурации с тонкими стенками (3–8 мм) рекомендуется центробежная заливка, обеспечивающая заполняемость без неслитин и горячих трещин.

Механические свойства отливок после полной термической обработки:

• предел прочности при 20 C — 700–850 МПа;
• предел текучести — 450–550 МПа;
• относительное удлинение — 8–15 %;
• ударная вязкость — 30–50 Дж/см;
• длительная прочность при 700 C и 200 МПа — не менее 100 ч.

Применение в промышленности

Металлические отливки ХН35ВТР востребованы в узлах, работающих под воздействием высоких температур, циклических нагрузок и агрессивных газовых сред. Основные области использования:

• выпускные коллекторы и патрубки газотурбинных двигателей;
• корпуса и крышки турбокомпрессоров;
• элементы камер сгорания и жаровых труб;
• арматура печей нефтехимических производств;
• детали установок термической обработки металлов.

В авиационном двигателестроении отливки применяются для изготовления сопловых аппаратов и рабочих лопаток турбин низкого давления, где требуется сочетание жаропрочности и сопротивления термической усталости. В энергетическом машиностроении материал используется для деталей газоперекачивающих агрегатов и стационарных турбин.

Контроль качества и дефектоскопия

Каждая партия металлических отливок ХН35ВТР проходит входной контроль химического состава методом спектрального анализа. Обязательными являются рентгенографический контроль на отсутствие усадочных раковин и газовой пористости, а также люминесцентная дефектоскопия поверхности. Допустимые отклонения геометрических размеров устанавливаются по 3–5 классу точности ГОСТ 26645. Для ответственных деталей проводится 100 %-ный контроль механических свойств на образцах, вырезанных из тела отливки.

Особенности заказа и поставки

При заказе металлических отливок ХН35ВТР необходимо указывать чертёж с допусками, требования к шероховатости поверхности (обычно Ra 6,3–12,5 мкм для необрабатываемых поверхностей) и категорию прочности. Отливки поставляются после термической обработки, с припусками под механическую обработку или в чистовом виде. Масса отливок варьируется от 0,5 до 150 кг, максимальные габариты ограничены 800 мм в наибольшем измерении.

Сплав ХН35ВТР не рекомендуется применять в средах, содержащих серу или соединения ванадия, поскольку это вызывает межкристаллитную коррозию. Для морских атмосфер и хлоридсодержащих сред предпочтительны другие никелевые материалы. При проектировании отливок следует избегать резких переходов сечения и массивных скоплений металла, провоцирующих ликвацию титана и образование усадочной пористости.

Вопросы и ответы