Отливки из жаропрочной стали ХН75ВМЮ в Минске


Отливки из жаропрочной стали ХН75ВМЮ: характеристики, применение и параметры литья

ХН75ВМЮ — дисперсионно-твердеющий никелевый сплав системы Ni–Cr–Mo–W–Al–Ti с рабочими температурами до 750–800 C. Отливки из этой стали получают методами точного литья по выплавляемым моделям и вакуумно-индукционной плавки, что обеспечивает стабильность химического состава и минимальное газонасыщение. Сплав применяется в условиях одновременного действия высоких температур, окислительных сред и знакопеременных нагрузок.

Химический состав и структура

Основа сплава — никель (около 75 %). Легирующие элементы формируют гетерофазную структуру с упрочняющей -фазой на основе Ni(Al, Ti). Молибден и вольфрам повышают жаропрочность и сопротивление ползучести, хром обеспечивает жаростойкость при высокотемпературном окислении.

  • Никель (Ni) — основа, 70–78 %
  • Хром (Cr) — 14–17 %
  • Молибден (Mo) — 4–6 %
  • Вольфрам (W) — 4–6 %
  • Алюминий (Al) — 1,5–2,5 %
  • Титан (Ti) — 1,5–2,5 %

Механические свойства при рабочих температурах

Предел длительной прочности при 750 C составляет не менее 250 МПа за 1000 ч. Сплав сохраняет пластичность после длительной эксплуатации, что критично для литых деталей сложной геометрии. Жаростойкость при 800 C — потеря массы не более 0,5 г/(мч).

Параметр20 C600 C750 C800 C
Предел прочности, МПа 900 650 420 350
Предел текучести, МПа 600 450 300 250
Относительное удлинение, % 12 10 8 6
Длительная прочность за 1000 ч, МПа— 380 250 180

Технология литья

Отливки ХН75ВМЮ изготавливают вакуумно-индукционной плавкой с последующей заливкой в керамические формы. Температура заливки — 1450–1520 C. Термообработка включает гомогенизацию при 1150–1180 C, закалку и старение при 800–850 C для выделения упрочняющей -фазы. Литейная усадка — 1,8–2,2 %.

Области применения

  • Лопатки и сопловые аппараты газотурбинных установок
  • Детали камер сгорания авиационных двигателей
  • Арматура высокотемпературных печей и реакторов
  • Элементы выхлопных систем энергетических котлов
  • Детали установок каталитического крекинга
  • Корпусные элементы турбонагнетателей

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура отливок из ХН75ВМЮ?

Длительная эксплуатация возможна до 750–800 C. Кратковременно сплав выдерживает нагрев до 900 C без необратимого снижения прочностных характеристик.

Какие методы литья применяются для ХН75ВМЮ?

Основной метод — литьё по выплавляемым моделям в вакууме. Для крупногабаритных отливок применяют вакуумно-индукционную плавку с заливкой в керамические формы.

Требуется ли термообработка литых деталей из ХН75ВМЮ?

Да. Проводят гомогенизацию при 1150–1180 C, закалку и старение при 800–850 C для формирования упрочняющей -фазы и снятия литейных напряжений.

Какова стойкость ХН75ВМЮ к высокотемпературной коррозии?

Сплав устойчив в окислительных средах до 800 C. Потеря массы при испытаниях — не более 0,5 г/(мч). В сульфидсодержащих средах требуется защитное покрытие.