Отливки из жаропрочной стали ХН70ВМТЮ в Минске

Отливки из жаропрочной стали ХН70ВМТЮ

Отливки из жаропрочной стали ХН70ВМТЮ — это фасонные заготовки, предназначенные для длительной эксплуатации в условиях высокотемпературного нагрева, агрессивных газовых сред и значительных механических нагрузок. Материал относится к никелевым дисперсионно-твердеющим сплавам на основе Ni–Cr с дополнительным легированием вольфрамом, молибденом, титаном и алюминием. ХН70ВМТЮ сохраняет работоспособность при температурах до 950–1000 C, что достигается за счет формирования упрочняющей -фазы при термической обработке.

Технология изготовления отливок из ХН70ВМТЮ предполагает выплавку в вакуумных индукционных печах с последующей заливкой в разовые формы — оболочковые, по выплавляемым моделям или в холоднотвердеющие смеси. Высокая жидкотекучесть сплава позволяет получать сложнопрофильные отливки с толщиной стенки от 5 мм и минимальными припусками на механическую обработку. После затвердевания изделия подвергаются гомогенизации при 1180–1220 C и двухступенчатому старению для достижения оптимального сочетания жаропрочности и пластичности.

Характеристики и свойства

Основное преимущество отливок из ХН70ВМТЮ — стабильность механических свойств при длительном нагреве. Сплав обладает высокой стойкостью к окалинообразованию в окислительной атмосфере, а также сопротивлением к межкристаллитной коррозии в продуктах сгорания углеводородного топлива. Предел длительной прочности при 800 C составляет не менее 250 МПа при базе испытаний 100 часов, что позволяет применять материал для ответственных узлов газотурбинных установок.

Микроструктура отливок после полного цикла термообработки представляет собой аустенитную матрицу с равномерно распределенными частицами -фазы и карбидов титана. Такая структура обеспечивает сопротивление термической усталости при циклических нагрузках в диапазоне 20–950 C. Коэффициент линейного расширения материала — 13,5 10 1/C в интервале 20–900 C, теплопроводность при 800 C — 24 Вт/(мК).

Применение отливок из ХН70ВМТЮ

Отливки из жаропрочной стали ХН70ВМТЮ востребованы в энергетическом машиностроении, авиастроении и нефтегазовой отрасли. Из них изготавливают:

• корпуса и сопловые аппараты газотурбинных двигателей;
• рабочие и направляющие лопатки турбин;
• камеры сгорания и жаровые трубы;
• элементы выхлопных коллекторов и патрубков;
• детали арматуры для трубопроводов высокотемпературных сред;
• фасонные заготовки для печей нефтепереработки и установок пиролиза.

В авиационной промышленности отливки применяются в горячей части турбореактивных двигателей, где требуется сочетание высокой удельной прочности и сопротивления ползучести. В энергетике материал используется для стационарных газотурбинных агрегатов и парогазовых установок, работающих при температуре газа на входе в турбину до 900 C.

Типовые механические свойства отливок

Особенности литейного производства

При литье отливок из ХН70ВМТЮ необходимо учитывать склонность сплава к образованию усадочных раковин и горячих трещин. Для минимизации дефектов применяются прибыли увеличенного сечения, холодильники из графита или меди, а также регулируемый режим заливки с температурой перегрева 1550–1600 C. Формовочные смеси должны обладать низкой газотворностью и высокой огнеупорностью — используются цирконовые и электрокорундовые материалы.

Механическая обработка отливок затруднена из-за высокой твердости материала после старения (35–40 HRC). Рекомендуется применять твердосплавный инструмент с износостойкими покрытиями и пониженные режимы резания. Для контроля качества используются радиографический и ультразвуковой методы, а также люминесцентная дефектоскопия для выявления поверхностных трещин.

Вопросы и ответы