Металлические заготовки ВН2: жаропрочный никелевый сплав для деталей ГТД
Металлические заготовки ВН2 — полуфабрикаты из жаропрочного никелевого сплава ВН2 (ХН50ВМТЮБ), предназначенные для последующей механической обработки и изготовления деталей горячего тракта газотурбинных двигателей, энергетических установок и высокотемпературного технологического оборудования. Сплав относится к классу деформируемых никелевых жаропрочных материалов, легированных вольфрамом, молибденом, титаном, алюминием и бором, что обеспечивает сохранение прочностных характеристик при длительной работе в интервале 700–900 C.
Сортамент и способы получения
Заготовки ВН2 поставляются в виде прутков, поковок, штамповок, трубных заготовок и листового проката. Формообразование выполняется методами горячей деформации — ковкой, прессованием, прокаткой — с последующей термической обработкой, включающей закалку и старение. Структура металла после обработки представляет собой -матрицу с выделениями упрочняющей -фазы на основе Ni(Al, Ti), дисперсность которой определяет уровень жаропрочности.
- Прутки горячекатаные и кованые диаметром 20–200 мм
- Поковки и штамповки под механическую обработку
- Трубные заготовки для систем охлаждения и топливоподачи
- Листы и полосы для сварных конструкций
- Заготовки под изотермическую штамповку дисков и лопаток
Технические характеристики сплава ВН2
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 950 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел длительной прочности | 200 | 800 C, 100 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Относительное удлинение | 12 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Плотность | 8,3–8,5 | 20 C | г/см | ГОСТ 8.024 |
| Рабочая температура | до 900 | длительная эксплуатация | C | испытания на ползучесть |
Области применения
Заготовки ВН2 применяются в производстве дисков и лопаток турбин авиационных двигателей, деталей камер сгорания, жаровых труб, крепёжных элементов горячего тракта. В энергетическом машиностроении из них изготавливают элементы газотурбинных установок ГТУ-25П, ГТЭ-110 и аналогичного оборудования. В металлургии заготовки используются для деталей печных агрегатов, работающих в условиях термоциклирования.
- Авиационное двигателестроение — диски, лопатки, кольца
- Энергетические ГТУ — камеры сгорания, переходные патрубки
- Нефтегазовое оборудование — высокотемпературная арматура
- Химическая промышленность — реакторы пиролиза
- Металлургия — ролики печей, защитные экраны
Обрабатываемость и сварка
Механическая обработка заготовок ВН2 затруднена из-за склонности к наклёпу и низкой теплопроводности. Рекомендуется применение твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями, режимы резания — пониженные скорости при обильном охлаждении. Сварка выполняется аргонодуговым способом с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой для снятия остаточных напряжений.
Вопросы и ответы
Какие виды заготовок ВН2 доступны для поставки?
Прутки, поковки, штамповки, трубные заготовки и листовой прокат. Сортамент определяется требованиями чертежа и последующей технологии обработки.
При какой температуре сохраняется длительная прочность сплава ВН2?
Сплав работоспособен при длительной эксплуатации до 900 C. Предел длительной прочности при 800 C за 100 ч составляет не менее 200 МПа.
Требуется ли термообработка заготовок перед механической обработкой?
Заготовки поставляются в термически обработанном состоянии — закалка и старение. Перед финишной обработкой рекомендуется проверка твёрдости и структуры.
Какие отрасли используют металлические заготовки ВН2?
Авиационное двигателестроение, энергетика (ГТУ), нефтегаз, химическая и металлургическая промышленность — везде, где требуется жаропрочность и стойкость к термоциклированию.
