Отливки из жаропрочной стали ХН35ВТР в Минске

Отливки из жаропрочной стали ХН35ВТР: характеристики, применение и параметры литья

Отливки из жаропрочной стали ХН35ВТР — это фасонные изделия, получаемые методом литья по выплавляемым моделям или в керамические формы, предназначенные для эксплуатации при температурах до 750–800 C в условиях одновременного действия статических и циклических нагрузок. Сталь ХН35ВТР (аналог по ГОСТ 5632) относится к классу никель-хромовых аустенитных сплавов, легированных вольфрамом и титаном, и применяется преимущественно для изготовления деталей газотурбинных установок, печной арматуры и энергетического оборудования.

Химический состав и структура

Сталь ХН35ВТР содержит 34–38 % никеля, 14–16 % хрома, 2,5–3,5 % вольфрама, 1,0–1,5 % титана, а также ограниченное количество углерода (не более 0,10 %). Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает формирование стабильной аустенитной структуры с выделением карбидов и интерметаллидных фаз, что определяет высокую жаропрочность и сопротивление ползучести. Отливки проходят термическую обработку — закалку при 1050–1100 C с охлаждением в воде или на воздухе и последующее старение при 700–750 C.

Механические свойства при рабочих температурах

Ключевое преимущество отливок из ХН35ВТР — сохранение прочностных характеристик при нагреве. Предел длительной прочности при 700 C на базе 1000 часов составляет не менее 180–200 МПа, что существенно превышает показатели обычных аустенитных сталей. Предел текучести при 20 C — не менее 350 МПа, относительное удлинение — не менее 20 %. Жаропрочные отливки из ХН35ВТР устойчивы к термической усталости при циклическом изменении температуры в диапазоне 400–750 C.

Технология литья и особенности производства

Отливки из ХН35ВТР изготавливают методами точного литья: по выплавляемым моделям (ЛВМ) для сложногеометрических деталей массой до 50 кг и в керамические формы для более крупных отливок. Температура заливки расплава составляет 1450–1520 C. Для предотвращения газонасыщения и образования оксидных включений применяют вакуумно-индукционную плавку или плавку в среде аргона. Литейная усадка стали ХН35ВТР — 1,8–2,2 %, что учитывается при проектировании модельной оснастки.

После заливки и кристаллизации отливки подвергают:

• обрезке литниковой системы и зачистке поверхностей;
• термической обработке по режиму закалка + старение;
• рентгенографическому или ультразвуковому контролю внутренних дефектов;
• контролю химического состава каждой плавки;
• испытаниям на длительную прочность образцов-свидетелей.

Области применения

Отливки из жаропрочной стали ХН35ВТР востребованы в следующих отраслях:

• энергетика — лопатки, сопловые аппараты, корпуса камер сгорания газотурбинных установок;
• металлургия — ролики и направляющие печей отжига, детали нагревательных колпаков;
• нефтехимия — элементы реакторов каталитического крекинга, работающие при 650–750 C;
• авиадвигателестроение — детали горячего тракта турбореактивных двигателей;
• общее машиностроение — крепёж и арматура для высокотемпературных трубопроводов.

Нормативная база

Отливки из ХН35ВТР поставляются в соответствии с требованиями ГОСТ 5632 (марки высоколегированных сталей), ГОСТ 977 (отливки из конструкционных и жаропрочных сталей) и технических условий конкретных отраслей. Контроль качества осуществляется по ГОСТ 1497, ГОСТ 10145, ГОСТ 9454. Допускается поставка с сертификатами по EN 10295 или ASTM A297 для экспортных заказов.

Вопросы и ответы