Нержавеющий квадрат ХН77ТЮРУ: жаропрочный сортовой прокат для высокотемпературных узлов
Нержавеющий квадрат ХН77ТЮРУ — сортовой прокат из жаропрочного никелевого сплава системы Ni–Cr–Ti–Al, упрочняемого дисперсионным твердением интерметаллидной -фазы Ni(Al, Ti). Сплав относится к классу деформируемых жаропрочных материалов и сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 700–900 C. Квадрат поставляется в горячекатаном или кованом состоянии с последующей термической обработкой — закалкой и старением, обеспечивающей выделение упрочняющей фазы и стабильность механических свойств при нагреве.
Сортамент и технические параметры
Прокат выпускают со стороной квадрата от 8 до 100 мм по ГОСТ 2591 и ГОСТ 1133 либо по отраслевым ТУ с регламентированными допусками. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины, косина реза — не более 3 мм. Поставка осуществляется в термообработанном состоянии с нормированным пределом текучести и относительным удлинением. Твёрдость после старения составляет 250–320 HB в зависимости от режима.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 1100 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести | 750 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 12 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Предел длительной прочности | 200 | 800 C, 100 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Плотность | 8,2 | 20 C | г/см | расчёт |
Химический состав и структура
Основу сплава составляет никель — 68–72 %. Хром вводится в количестве 14–16 % для жаростойкости и сопротивления сульфидной коррозии. Титан (2,2–2,8 %) и алюминий (0,6–1,0 %) формируют упрочняющую -фазу. Присутствуют бор и церий в микродозах для повышения жаропрочности и пластичности границ зёрен. Структура после старения — -матрица с равномерно распределёнными выделениями Ni(Al, Ti) размером 20–50 нм.
Области применения
- Детали камер сгорания и жаровых труб газотурбинных установок
- Крепёж и элементы выхлопных систем авиационных двигателей
- Оснастка для термообработки в печах сопротивления и индукционных установках
- Арматура высокотемпературных трубопроводов нефтехимических реакторов
- Элементы энергетических котлов и пароперегревателей
Технологические особенности обработки
Сплав склонен к упрочнению при механической обработке, что требует применения твёрдосплавного инструмента с износостойкими покрытиями и низких скоростей резания. Сварка выполняется аргонодуговым методом с поддувом защитного газа; после сварки рекомендуется термообработка для восстановления свойств зоны термического влияния. Обработка давлением проводится в горячем состоянии при 1050–1150 C с последующей закалкой.
Вопросы и ответы
Какие отрасли промышленности используют квадрат ХН77ТЮРУ?
Авиадвигателестроение, энергетическое машиностроение, нефтехимия и производство высокотемпературной оснастки.
При какой максимальной температуре сохраняется работоспособность?
Длительная эксплуатация возможна до 900 C при умеренных нагрузках; кратковременно — до 1000 C.
Требуется ли термообработка после сварки?
Да, для снятия напряжений и восстановления структуры зоны термического влияния рекомендуется аустенизация с последующим старением.
Какой инструмент применяется для обработки резанием?
Твёрдосплавные пластины класса P25–P35 с покрытием TiAlN, скорости резания 15–30 м/мин.
