Металлические отливки ХН56ВМТЮ в Минске

Металлические отливки из сплава ХН56ВМТЮ: жаропрочный никелевый литейный сплав для деталей ГТУ

Металлические отливки ХН56ВМТЮ — это фасонные изделия, получаемые литьём по выплавляемым моделям из жаропрочного никелевого сплава системы Ni–Cr–W–Mo–Ti–Al. Сплав ХН56ВМТЮ относится к дисперсионно-твердеющим литейным материалам и сохраняет работоспособность при длительном воздействии температур до 900–950 C. Основу составляет никель (56 %), легирующий комплекс — хром, вольфрам, молибден, титан и алюминий, формирующие гетерофазную структуру с упрочняющей -фазой на базе Ni(Al, Ti).

Технические характеристики литого металла

Механические свойства отливок определяются химическим составом, температурой заливки и режимом термической обработки. После гомогенизации и старения сплав демонстрирует высокое сопротивление ползучести и термической усталости. Ключевые параметры литого металла:

• предел прочности при 20 C — не менее 900 МПа;
• предел длительной прочности при 900 C за 100 ч — 90–120 МПа;
• относительное удлинение при растяжении — 4–8 %;
• плотность — 8,3–8,5 г/см;
• рабочая температура эксплуатации — до 950 C в окислительной среде;
• жаростойкость за счёт оксидной плёнки CrO и AlO.

Технология литья и термообработка

Отливки ХН56ВМТЮ изготавливают методом литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) в вакуумных индукционных печах, что исключает газонасыщение и образование оксидных включений. Вакуумная плавка обеспечивает чистоту металла по неметаллическим включениям и стабильность легирования титаном и алюминием. Термическая обработка включает гомогенизацию при 1180–1220 C и двухступенчатое старение при 850–950 C для выделения упрочняющей -фазы. Для снятия литейных напряжений и повышения размерной стабильности применяют горячее изостатическое прессование (ГИП).

Типовые детали и области применения

Отливки ХН56ВМТЮ востребованы в узлах, работающих при высоких температурах и знакопеременных нагрузках:

• лопатки и сопловые аппараты газотурбинных установок (ГТУ);
• детали камер сгорания энергетических и авиационных двигателей;
• жаровые трубы и переходные секции печного оборудования;
• арматура высокотемпературных газоходов металлургических агрегатов;
• элементы турбонагнетателей и выхлопных систем.

Сравнение режимов и параметров

Контроль качества отливок

Приёмку отливок ХН56ВМТЮ выполняют по химическому составу, макро- и микроструктуре, механическим свойствам. Обязателен неразрушающий контроль: рентгенографический анализ внутренних дефектов, люминесцентная дефектоскопия поверхностных трещин, ультразвуковая толщинометрия. Отдельно нормируется содержание газов и примесей серы, фосфора, свинца, олова, снижающих жаропрочность. Для ответственных деталей ГТУ проводят испытания на термическую усталость при циклическом нагреве до 950 C.

Вопросы и ответы