Металлические отливки ХН75МБТЮ в Минске

Металлические отливки из сплава ХН75МБТЮ: жаропрочное литьё для газотурбинных узлов

Металлические отливки ХН75МБТЮ — это фасонные изделия из никелевого жаропрочного сплава системы Ni–Cr–Mo–Nb–Ti–Al, получаемые литьём по выплавляемым моделям. Сплав ХН75МБТЮ (аналог ЭИ868, зарубежный аналог — Inconel 718-типа по легированию) сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 600–750 C и кратковременно — до 900 C. Отливки применяют там, где требуется сочетание жаростойкости, сопротивления ползучести и стойкости к газовой коррозии.

Химический состав и структура литого металла

Химический состав регламентируется ГОСТ 5632 и техническими условиями на литейные сплавы. Основу составляет никель — 68–72 %. Легирующие элементы формируют гетерофазную структуру с упрочняющими фазами -Ni(Al, Ti) и карбонитридами ниобия.

• Хром — 18,0–21,0 %: жаростойкость и сопротивление сульфидной коррозии
• Ниобий — 4,5–5,5 %: упрочнение и торможение роста зерна при литье
• Молибден — 2,8–3,5 %: жаропрочность и стойкость к ползучести
• Титан — 0,6–1,2 %, алюминий — 0,4–1,0 %: образование -фазы
• Углерод — не более 0,08 %: ограничение карбидной сетки по границам зёрен

Литейная структура — дендритная с междендритной ликвацией ниобия и молибдена. Для снятия литейных напряжений и выравнивания состава отливки подвергают гомогенизирующему отжигу при 1080–1120 C с последующим старением при 720–780 C.

Механические свойства литых заготовок

Технология получения отливок

Литьё ведут в вакуумных индукционных печах при остаточном давлении 0,1–1,0 Па, что исключает насыщение расплава кислородом и азотом. Формы — керамические по выплавляемым моделям, оболочка на основе электрокорунда. Температура заливки — 1450–1520 C, температура подогрева формы — 900–1000 C. Горячие трещины предотвращают регламентированной скоростью кристаллизации и литниково-питающей системой с прибылями.

После обрубки и зачистки отливки проходят:

• рентгенографический контроль по ГОСТ 7512 — выявление усадочной рыхлоты и газовых раковин;
• люминесцентную дефектоскопию поверхностных слоёв;
• термообработку: гомогенизация 1080–1120 C, старение 720–780 C;
• контроль химического состава на оптико-эмиссионном спектрометре;
• испытания на длительную прочность образцов-свидетелей.

Области применения

Отливки ХН75МБТЮ востребованы в узлах, работающих под совместным действием высокой температуры и знакопеременных нагрузок:

• лопатки и сопловые аппараты газотурбинных установок и турбонаддува;
• камеры сгорания и жаровые трубы энергетических и авиационных ГТД;
• арматура высокотемпературных трубопроводов нефтегазопереработки;
• детали печной оснастки: ролики, поддоны, муфели установок отжига;
• элементы выхлопных трактов и коллекторов агрегатов химического синтеза.

Вопросы и ответы