Отливки из жаропрочной стали ХН45Ю в Минске

Отливки из жаропрочной стали ХН45Ю: характеристики и применение

Отливки из жаропрочной стали ХН45Ю — это фасонные изделия, получаемые методом литья по выплавляемым моделям или в песчано-глинистые формы, предназначенные для эксплуатации в условиях длительного воздействия высоких температур и агрессивных газовых сред. Сталь ХН45Ю относится к классу хромоалюминиевых сплавов на никелевой основе с высоким содержанием хрома (до 48%) и алюминия (до 6%), что обеспечивает формирование плотной оксидной пленки AlO на поверхности отливки при нагреве.

Материал сохраняет работоспособность при температурах до 1100–1150 C без существенной потери несущей способности. Жаростойкость стали ХН45Ю обусловлена легированием алюминием, который образует на поверхности изделия стабильный защитный слой, препятствующий диффузии кислорода вглубь металла. В отличие от хромоникелевых аустенитных сталей, ХН45Ю не склонна к охрупчиванию при длительной выдержке в интервале 600–800 C, что делает ее пригодной для циклических теплосмен.

Технологические особенности литья

Литье отливок из ХН45Ю требует учета высокой усадки сплава (до 2,2%) и склонности к образованию горячих трещин в зоне кристаллизации. Оптимальная температура заливки составляет 1580–1620 C, температура формы — 900–950 C при литье по выплавляемым моделям. Для получения плотной структуры без усадочных раковин применяются прибыли увеличенного сечения и направленная кристаллизация. Механическая обработка отливок затруднена из-за высокой твердости и наклепа, поэтому предпочтительны конструкции с минимальными припусками.

Свариваемость стали ХН45Ю ограничена: сварные соединения склонны к образованию трещин в околошовной зоне. При необходимости ремонта отливок используется аргонодуговая сварка с предварительным подогревом до 300–400 C и последующим отжигом. Для ответственных узлов рекомендуется изготовление цельной отливки без сварных швов.

Свойства и химический состав

Химический состав стали ХН45Ю регламентируется ГОСТ 5632 и включает следующие основные элементы:

• никель — основа, 45–48%
• хром — 27–30%
• алюминий — 4,5–6,0%
• кремний — до 1,5%
• марганец — до 1,0%
• углерод — до 0,12%

Предел прочности при растяжении литых образцов составляет 590–690 МПа, относительное удлинение — 10–15%. Твердость отливок в литом состоянии — 170–210 HB. Жаростойкость оценивается по потере массы при выдержке в воздушной среде: при 1100 C скорость окисления не превышает 0,5 г/(мч).

Применение отливок из ХН45Ю

Отливки из жаропрочной стали ХН45Ю востребованы в отраслях, где требуется сочетание термостойкости и сопротивления окислению при температурах выше 900 C. Основные области применения:

• конвейерные печи термических цехов — ролики, поддоны, муфели, горелочные устройства
• печи нефтеперерабатывающей промышленности — трубы пиролиза, змеевики, опорные элементы
• установки цементной промышленности — колосники, футеровочные элементы, горелки
• печи обжига в производстве керамики и огнеупоров — рольганги, тележки
• энергетическое машиностроение — детали горелочных устройств, экраны топочных камер
• мусоросжигательные заводы — колосниковые решетки, элементы загрузочных устройств

Отливки из ХН45Ю применяются в узлах, работающих в окислительной атмосфере с содержанием серы до 0,5%, а также в средах с повышенным содержанием водяного пара. Материал не рекомендуется для эксплуатации в средах с восстановительными газами (водород, оксид углерода) при температурах выше 900 C из-за возможного восстановления оксидной пленки.

Контроль качества и дефектоскопия

Каждая партия отливок из ХН45Ю подвергается входному контролю химического состава методом спектрального анализа. Для ответственных изделий проводится радиографический контроль на наличие усадочных раковин, газовой пористости и включений. Допустимые нормы дефектности устанавливаются по ГОСТ 26358 или по согласованию с заказчиком. Контроль жаростойкости выполняется на образцах-свидетелях, отлитых совместно с партией.

Вопросы и ответы