Отливки из жаропрочной стали ХН60ВТ в Минске

Отливки из жаропрочной стали ХН60ВТ: никель-хромовый сплав для литых деталей ГТУ

Отливки из жаропрочной стали ХН60ВТ — это фасонные литые заготовки из никель-хромового сплава системы Ni–Cr–W–Ti, получаемые литьём по выплавляемым моделям или в керамические формы. Сплав ХН60ВТ (по ГОСТ 5632) относится к дисперсионно-твердеющим жаропрочным материалам и сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 700–1000 C. В отличие от деформированного проката, литая структура ХН60ВТ имеет крупнозернистое строение с дендритной ликвацией, что требует регламентированного режима термической обработки для выделения упрочняющей -фазы на основе Ni(Ti, Al).

Химический состав и механические свойства

Основу сплава составляет никель — 55–62 %. Хром вводится в количестве 23–26 % для обеспечения жаростойкости и сопротивления сульфидной коррозии. Вольфрам — 13–16 % — повышает жаропрочность и сопротивление ползучести. Титан — 0,3–0,7 % — формирует упрочняющую фазу. Содержание углерода ограничено 0,10 %, кремния — 0,8 %, железа — не более 5 %.

Технологические особенности литья

Литьё ХН60ВТ ведут в вакуумных индукционных печах при остаточном давлении 0,1–1,0 Па. Температура заливки составляет 1450–1520 C, температура формы — 900–1000 C. Высокая склонность сплава к ликвации вольфрама и титана требует направленного затвердевания для предотвращения образования усадочной пористости в массивных сечениях. Горячие трещины в отливках ХН60ВТ минимизируют за счёт регламентированной скорости охлаждения и применения керамических стержней с повышенной податливостью.

Термическая обработка литых заготовок включает гомогенизацию при 1150–1180 C в течение 4–8 ч, закалку в вакууме или инертном газе и двухступенчатое старение при 800 C и 900 C. Такая схема обеспечивает выделение мелкодисперсных частиц -фазы и карбидов типа MC, что повышает сопротивление ползучести при рабочих температурах.

Области применения отливок

• Лопатки и сопловые аппараты газотурбинных установок (ГТУ) стационарного и судового исполнения.
• Детали камер сгорания авиационных двигателей, работающие при 900–1000 C.
• Арматура высокотемпературных печей сопротивления и установок термической обработки.
• Элементы выхлопных систем энергетических котлов и газоходов.
• Детали крепежа и экраны горячего тракта установок каталитического крекинга.
• Заготовки для последующей механической обработки в производстве турбинных дисков.

Контроль качества литых отливок

Отливки из ХН60ВТ подвергают рентгенографическому контролю по ГОСТ 7512 для выявления внутренних дефектов — газовых раковин, усадочных рыхлот, горячих трещин. Люминесцентная дефектоскопия применяется для обнаружения поверхностных несплошностей. Химический состав подтверждают спектральным анализом каждой плавки. Механические свойства определяют на образцах, вырезанных из приливов или из тела отливки, при нормальной и рабочей температуре.

Вопросы и ответы