Металлические отливки ХН78Т в Минске

Металлические отливки из сплава ХН78Т: жаропрочное литьё для газотурбинных агрегатов

ХН78Т — дисперсионно-твердеющий никель-хромовый сплав системы Ni–Cr–Ti–Al, легированный титаном и алюминием для формирования упрочняющей -фазы Ni(Al,Ti). Металлические отливки из ХН78Т получают литьём по выплавляемым моделям (ЛВМ) в вакуумных индукционных печах, что обеспечивает воспроизводимость химического состава и минимальное газонасыщение расплава. Сплав сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 700–900 C и относится к классу жаропрочных литейных никелевых сплавов, применяемых для нагруженных деталей горячего тракта.

Технические характеристики литого металла

Механические свойства отливок определяются режимом кристаллизации, дисперсностью -фазы и наличием ликвационных зон. Для отливок из ХН78Т нормируются следующие показатели:

• предел прочности при 20 C — не менее 750 МПа;
• предел длительной прочности при 800 C за 100 ч — 180–220 МПа;
• относительное удлинение при растяжении — 6–12 %;
• плотность — 8,2 г/см;
• рабочая температура длительной эксплуатации — до 900 C;
• кратковременный нагрев — до 1000 C без потери несущей способности.

Сплав обладает повышенной склонностью к образованию горячих трещин, поэтому литники и прибыли проектируют с учётом направленного затвердевания. Термообработка отливок включает гомогенизацию при 1150–1180 C и последующее старение, формирующее когерентные выделения -фазы размером 0,1–0,5 мкм.

Химический состав и структура

Области применения отливок

Отливки из ХН78Т востребованы там, где требуется сочетание жаропрочности и сложной геометрии, недостижимой для деформированных полуфабрикатов:

• лопатки и сопловые аппараты газотурбинных установок (ГТУ) энергетического назначения;
• детали камер сгорания авиационных двигателей;
• жаровые трубы и переходные секции печей термической обработки;
• арматура высокотемпературных газоходов металлургических агрегатов;
• элементы выхлопных систем турбокомпрессоров.

Технология литья и контроль качества

Формовка по выплавляемым моделям с керамической оболочкой на основе электрокорунда обеспечивает шероховатость поверхности Ra 2,5–6,3 мкм и минимальные припуски. Вакуумная плавка и заливка при остаточном давлении 1–10 Па подавляют образование оксидных включений. Контроль отливок включает:

• рентгенографический контроль внутренних дефектов по ГОСТ 7512;
• люминесцентную дефектоскопию поверхностных трещин;
• определение макро- и микроструктуры на темплетах;
• испытания на длительную прочность образцов-свидетелей.

Пористость литого металла не должна превышать 2 балла по эталонным шкалам, а размер зерна — 3–5 баллов. Отливки проходят размерную аттестацию на координатно-измерительных машинах с допуском 0,1 мм по критическим поверхностям.

Вопросы и ответы