Металлические заготовки ЖС6К в Минске

Металлические заготовки из жаропрочного сплава ЖС6К

Металлические заготовки ЖС6К — это полуфабрикаты из литейного жаропрочного никелевого сплава на основе никеля, легированного хромом, кобальтом, вольфрамом, молибденом, алюминием и титаном. Материал относится к группе сложнолегированных сплавов с карбидным и интерметаллидным упрочнением, предназначен для изготовления деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и энергетических установок, работающих при температурах до 1000–1050 C.

Заготовки поставляются в виде литых прутков, трубных заготовок, фасонных отливок по индивидуальным чертежам, а также поковок после переплава. Основной способ получения — вакуумно-индукционная плавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ВИП+ВДП), что обеспечивает минимальное содержание газов, серы и неметаллических включений. Структура сплава после термической обработки — -фаза (Ni(Al,Ti)) с объемной долей до 60%, упрочняющая матрицу при высоких температурах.

Технические характеристики заготовок ЖС6К

Сплав ЖС6К (аналог — ВЖЛ-8) демонстрирует стабильный комплекс механических свойств в интервале рабочих температур. Длительная прочность при 950 C составляет не менее 140 МПа при базе испытаний 100 часов. Предел прочности при комнатной температуре достигает 850–950 МПа, относительное удлинение — 4–8%. Жаропрочность обеспечивается сочетанием тугоплавких элементов: вольфрам (до 11%) и молибден (до 6%) формируют твердый раствор, а алюминий и титан образуют упрочняющую -фазу.

Заготовки характеризуются высокой стойкостью к газовой коррозии в продуктах сгорания авиационного топлива и природного газа. Легирование хромом (до 12%) обеспечивает образование плотной защитной пленки CrO, а добавки кобальта повышают жаропрочность и технологическую пластичность при литье. Материал склонен к образованию горячих трещин при сварке, поэтому соединение деталей выполняется преимущественно механическими способами или пайкой в вакууме.

Номенклатура и сортамент

Металлические заготовки ЖС6К выпускаются в нескольких исполнениях, различающихся по способу производства и геометрическим параметрам:

• Прутки литые диаметром 20–120 мм, длиной до 2000 мм — для механической обработки деталей;
• Трубные заготовки с толщиной стенки 5–25 мм — для изготовления корпусных элементов;
• Фасонные отливки по чертежам заказчика с припусками на механообработку;
• Поковки и штамповки после деформационного передела — для ответственных дисковых деталей;
• Слитки для последующего литья по выплавляемым моделям.

Каждая партия заготовок сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава, результатов механических испытаний и данных о термической обработке. Контроль структуры проводится металлографическим методом на предмет наличия карбидной сетки и неметаллических включений.

Применение заготовок ЖС6К

Основные потребители заготовок — предприятия авиадвигателестроения, энергетического машиностроения и производители газоперекачивающих агрегатов. Из сплава изготавливают:

• Рабочие и сопловые лопатки турбин высокого давления;
• Крыльчатки и завихрители камер сгорания;
• Корпуса клапанов и седла для высокотемпературной арматуры;
• Элементы жаровых труб и форсунок;
• Крепежные детали горячего тракта — болты, шпильки, гайки.

Заготовки применяются в условиях циклических теплосмен, статических и вибрационных нагрузок. Детали из ЖС6К эксплуатируются в окислительной и нейтральной средах при температурах до 1050 C без потери несущей способности. Сплав не рекомендуется для работы в восстановительных средах, содержащих сероводород, вследствие ускоренной сульфидной коррозии.

Особенности заказа и поставки

При заказе металлических заготовок ЖС6К необходимо указывать способ выплавки, сечение и длину, а также требования к термической обработке. Стандартная поставка — в состоянии литья или после гомогенизирующего отжига при 1180 C с охлаждением на воздухе. Для ответственных деталей предусмотрена дополнительная термическая обработка: закалка с 1210 C и старение при 950 C в течение 4 часов.

Механическая обработка заготовок затруднена из-за высокой твердости (35–40 HRC) и низкой теплопроводности материала. Рекомендуется применение твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями и обильным охлаждением. Шлифование выполняется кругами на керамической связке с пониженными режимами резания для исключения прижогов.

Вопросы и ответы