Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Отливки из жаропрочной стали ХН56ВМТЮ: никелевый сплав для литых деталей ГТД
Отливки из жаропрочной стали ХН56ВМТЮ — это фасонные литые заготовки из никелевого дисперсионно-твердеющего сплава системы Ni–Cr–W–Mo–Ti–Al, предназначенные для работы при температурах до 750–800 C в окислительных средах. Сплав ХН56ВМТЮ (по ГОСТ 5632) относится к группе литейных жаропрочных никелевых сплавов и применяется преимущественно для изготовления деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и установок. В отличие от деформируемых никелевых сплавов, литые заготовки ХН56ВМТЮ сохраняют прочностные характеристики непосредственно в литом состоянии без дополнительной горячей деформации.
Химический состав и структура
Основу сплава составляет никель — 53–57 %. Легирующие элементы обеспечивают гетерофазное упрочнение за счёт выделения интерметаллидной -фазы на основе Ni(Al, Ti) при термической обработке. Структура литой заготовки — аустенитная дендритная с карбидной сеткой по границам зёрен.
- Хром — 14–16 %: жаростойкость и сопротивление сульфидной коррозии
- Вольфрам — 4,5–6,0 %: твёрдорастворимое упрочнение, замедление диффузии
- Молибден — 2,5–4,0 %: повышение жаропрочности и ползучести
- Титан — 1,8–2,5 % и алюминий — 1,0–1,6 %: формирование -фазы
- Углерод — не более 0,08 %: минимизация карбидной хрупкости
Механические свойства литого металла
| Параметр | Значение | Температура испытания | Условия | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 750 МПа | 20 C | литое состояние | ГОСТ 5632 |
| Предел прочности в | 520 МПа | 700 C | кратковременный разрыв | ГОСТ 5632 |
| Предел текучести 0,2 | 400 МПа | 700 C | литое состояние | ГОСТ 5632 |
| Предел длительной прочности 100 | 130 МПа | 700 C | база 100 ч | ГОСТ 10145 |
| Относительное удлинение | 6 % | 20 C | литое состояние | ГОСТ 5632 |
| Твёрдость HB | 255–321 | 20 C | после термообработки | ГОСТ 9012 |
Технология получения отливок
Отливки ХН56ВМТЮ получают преимущественно методом литья по выплавляемым моделям в вакуумных индукционных печах. Вакуумная плавка (остаточное давление 1–10 Па) предотвращает насыщение расплава кислородом и азотом, которые снижают пластичность и жаропрочность. Температура заливки — 1480–1520 C, температура формы — 900–1000 C. Термообработка включает гомогенизацию при 1180–1200 C и последующее старение при 800–850 C для выделения -фазы.
Для ответственных отливок применяют горячее изостатическое прессование (ГИП) при 1180 C и давлении 150–180 МПа, устраняющее усадочную пористость и повышающее предел выносливости на 20–30 %.
Области применения
- Лопатки и сопловые аппараты турбин авиационных ГТД
- Рабочие колёса и направляющие аппараты турбокомпрессоров ГПА
- Детали камер сгорания стационарных газотурбинных установок
- Арматура высокотемпературных печей и агрегатов нефтехимии
- Элементы выхлопных систем энергетических котлов
Вопросы и ответы
При какой максимальной температуре эксплуатируются отливки из ХН56ВМТЮ?
Длительная рабочая температура — до 750 C, кратковременно — до 800 C. Выше 850 C начинается интенсивная коагуляция -фазы и падение длительной прочности.
Чем литой ХН56ВМТЮ отличается от деформируемого сплава того же состава?
Литая структура имеет дендритное строение и карбидную сетку по границам зёрен, что снижает пластичность ( 6 % против 15–20 % у деформированного металла), но позволяет получать детали сложной геометрии без механической обработки.
Обязательно ли применять ГИП для отливок ХН56ВМТЮ?
Для деталей горячего тракта ГТД — обязательно. ГИП при 1180 C и 150–180 МПа закрывает внутренние дефекты и повышает предел выносливости на 20–30 %. Для неответственной арматуры допускается применение без ГИП.
Какие дефекты характерны для отливок из ХН56ВМТЮ?
Усадочная пористость, горячие трещины, плёночные засоры и ликвационные зоны по вольфраму и молибдену. Контроль — рентгенография по ГОСТ 7512 и люминесцентная дефектоскопия.