Отливки из жаропрочной стали ХН75МБТЮ в Минске

Отливки из жаропрочной стали ХН75МБТЮ: характеристики и применение

Отливки из жаропрочной стали ХН75МБТЮ — это фасонные изделия, получаемые методом литья по выплавляемым моделям или в песчано-глинистые формы, предназначенные для длительной эксплуатации при температурах до 1100 C. Материал относится к никелевым дисперсионно-твердеющим сплавам на основе Ni–Cr с добавлением молибдена, ниобия, титана и алюминия. Химический состав регламентируется ГОСТ 5632, а технические условия на отливки — ГОСТ 977.

Ключевая особенность ХН75МБТЮ — сочетание высокой жаропрочности с окалиностойкостью в окислительных и слабоокислительных средах. Легирование молибденом (4,0–6,0 %) и ниобием (0,7–1,2 %) обеспечивает упрочнение твёрдого раствора и стабильность механических свойств при нагреве. Титан (2,4–3,2 %) и алюминий (0,7–1,2 %) формируют упрочняющую -фазу Ni(Al,Ti), что позволяет материалу сохранять предел длительной прочности на уровне 60–80 МПа при 900 C в течение 1000 часов.

Технологические параметры литья

Отливки из ХН75МБТЮ изготавливаются преимущественно литьём по выплавляемым моделям, что обеспечивает точность размеров 5–7-го квалитета и шероховатость поверхности Ra 3,2–6,3 мкм. Для крупногабаритных изделий массой свыше 50 кг применяется литьё в оболочковые формы. Усадка сплава при кристаллизации составляет 1,8–2,2 %, что учитывается при проектировании модельной оснастки. Термическая обработка отливок включает закалку при 1050–1080 C с охлаждением на воздухе и старение при 750–800 C в течение 8–10 часов.

Механические свойства отливок после полной термической обработки:

• временное сопротивление разрыву — 700–850 МПа при 20 C;
• предел текучести — 400–500 МПа;
• относительное удлинение — 8–15 %;
• ударная вязкость KCU — 30–50 Дж/см;
• твёрдость — 220–280 HB.

Эксплуатационные характеристики

Сплав сохраняет работоспособность в интервале температур от –196 до 1100 C. При 1000 C предел длительной прочности за 100 часов составляет не менее 25 МПа, при 1100 C — 12–15 МПа. Окалиностойкость в воздушной среде при 1000 C — до 1,0 г/(мч), что позволяет применять отливки в циклических теплосменных режимах без образования отслаивающейся окалины. Материал устойчив к воздействию продуктов сгорания природного газа, серосодержащих сред с концентрацией серы до 0,5 % и перегретого водяного пара.

Применение отливок из ХН75МБТЮ

Фасонные отливки из этого сплава востребованы в узлах, работающих при высоких температурах в сочетании с механическими нагрузками. Основные области использования:

• камеры сгорания и жаровые трубы газотурбинных установок;
• сопловые и рабочие лопатки турбин малой мощности;
• арматура печей нефтепереработки — заслонки, горелочные устройства, направляющие аппараты;
• детали установок термической обработки — конвейерные ролики, поддоны, муфели;
• элементы выхлопных систем и рекуператоров промышленных печей;
• фитинги и переходники для трубопроводов горячих газов.

Типовые размеры и масса отливок

При заказе отливок из ХН75МБТЮ необходимо указывать категорию прочности по ГОСТ 977, группу герметичности для корпусных деталей и требования к рентгенографическому контролю. Для изделий, работающих под давлением, предусмотрен 100 %-ный контроль методами радиографии или ультразвуковой дефектоскопии. Допустимые отклонения размеров назначаются по ГОСТ 26645 с учётом усадки сплава.

Вопросы и ответы