Отливки из жаропрочной стали ХН28ВМАБ в Минске


Отливки из жаропрочной стали ХН28ВМАБ: характеристики, применение и параметры литья

ХН28ВМАБ — дисперсионно-твердеющий никелевый сплав (тип Ni–Cr–W–Mo–Al–B), применяемый для изготовления фасонных отливок, работающих при температурах до 1000–1050 C. Сплав относится к классу литейных жаропрочных материалов и используется преимущественно в литом состоянии без последующей горячей деформации. Основная система легирования — хром (28 %), вольфрам, молибден, алюминий, бор и углерод — обеспечивает высокую длительную прочность и сопротивление ползучести в окислительных средах.

Химический состав и структура

Сплав ХН28ВМАБ содержит никелевую основу с добавками хрома, вольфрама, молибдена, алюминия, бора и углерода. Структура отливки — аустенитная матрица с карбидными и интерметаллидными фазами (карбиды типа Me23C6, MeC, бориды). Именно эти фазы обеспечивают жаропрочность при длительной эксплуатации. Литейная технология позволяет получать детали сложной геометрии с толщиной стенки от 4 до 50 мм.

Механические свойства при нормальной и повышенной температуре

Параметр20 C800 C900 C1000 C
Предел прочности в, МПа 750 420 280 160
Предел текучести 0,2, МПа 550 320 200 110
Относительное удлинение , % 8 12 15 18
Предел длительной прочности 1000, МПа— 180 90 45

Технология литья и термообработка

Отливки из ХН28ВМАБ получают методами точного литья по выплавляемым моделям, а также литьём в керамические формы. Температура заливки — 1450–1520 C. После кристаллизации проводится гомогенизирующий отжиг при 1150–1180 C и последующее старение при 800–850 C для выделения упрочняющих фаз. Режим термообработки подбирается под конкретную толщину стенки и условия нагружения.

Области применения

  • Лопатки и сопловые аппараты газотурбинных установок (ГТУ) и турбокомпрессоров.
  • Детали камер сгорания и жаровых труб печей нефтехимического синтеза.
  • Арматура высокотемпературных трубопроводов и коллекторов систем отопления.
  • Элементы крепежа и оснастки для печей цементации и спекания.
  • Детали установок каталитического крекинга и пиролиза.

Эксплуатационные ограничения

Сплав ХН28ВМАБ сохраняет работоспособность в окислительных средах при содержании серы не выше 0,02 %. В восстановительных средах с высоким парциальным давлением сероводорода стойкость снижается. Длительная эксплуатация при 1000–1050 C приводит к коагуляции упрочняющих фаз и падению жаропрочности. Рекомендуемый ресурс — не более 10 000 ч при 1000 C.

Вопросы и ответы

Какие методы литья применяются для отливок из ХН28ВМАБ?

Основные методы — литьё по выплавляемым моделям и литьё в керамические формы. Оба способа обеспечивают получение сложной геометрии с толщиной стенки от 4 мм.

Какой режим термообработки необходим для достижения максимальной жаропрочности?

Гомогенизация при 1150–1180 C с последующим старением при 800–850 C. Точные параметры зависят от толщины стенки отливки.

При какой температуре отливки из ХН28ВМАБ сохраняют длительную прочность?

Сплав работоспособен до 1000–1050 C. При 1000 C предел длительной прочности за 1000 ч составляет не менее 45 МПа.

В каких средах не рекомендуется эксплуатация отливок?

В восстановительных средах с высоким содержанием сероводорода и при содержании серы выше 0,02 % в окислительных средах.