Отливки из жаропрочной стали ХН77ТЮРУ в Минске

Отливки из жаропрочной стали ХН77ТЮРУ: литьевые заготовки для высокотемпературных узлов

Отливки из жаропрочной стали ХН77ТЮРУ — это фасонные литые заготовки, получаемые из никелевого дисперсионно-твердеющего сплава системы Ni–Cr–Ti–Al с упрочняющей интерметаллидной фазой -Ni(Al, Ti). Сплав выплавляется в вакуумно-индукционных печах с последующим вакуумно-дуговым или электрошлаковым переплавом, что обеспечивает низкое содержание газов и неметаллических включений. Отливки сохраняют работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 700–1000 C и кратковременно — до 1050 C.

Химический состав и структура литого металла

ХН77ТЮРУ относится к группе жаропрочных никелевых сплавов, упрочняемых термообработкой. Основу составляет никель — 68–72 %, хром вводится в пределах 19–22 % для жаростойкости и сопротивления газовой коррозии. Титан и алюминий образуют упрочняющую -фазу, суммарное содержание которых определяет уровень длительной прочности. В литом состоянии структура представлена -твёрдым раствором, эвтектикой / и карбидной сеткой по границам зёрен.

• Ni — основа, 68–72 %
• Cr — 19–22 %, жаростойкость до 1000 C
• Ti — 2,4–2,8 %, формирование -фазы
• Al — 0,6–1,0 %, упрочнение и жаростойкость
• C — 0,06–0,10 %, карбидное упрочнение границ
• Примеси S, P, Pb, Sb — регламентированы по ГОСТ 5632

Технология получения отливок

Фасонное литьё по выплавляемым моделям — основной метод формообразования деталей из ХН77ТЮРУ. Литейные свойства сплава ограничены узким интервалом кристаллизации, поэтому применяют подогрев форм до 900–1000 C и направленную кристаллизацию для снижения пористости. Термообработка включает гомогенизацию при 1150–1180 C, закалку в воздухе или на воздушном потоке и старение при 800–850 C в течение 8–16 ч.

Области применения литых деталей

Отливки из ХН77ТЮРУ востребованы в узлах, где сочетаются механическая нагрузка и воздействие горячих газов. Типовые потребители — авиационное двигателестроение, энергетические газотурбинные установки, металлургические агрегаты.

• Лопатки и сопловые аппараты газотурбинных двигателей
• Детали камер сгорания и жаровых труб ГТУ
• Арматура высокотемпературных печей и нагревательных установок
• Элементы выхлопных трактов и коллекторов
• Оснастка для термообработки и пайки в защитных средах

Эксплуатационные ограничения

Литой металл чувствителен к термическим ударам и локальному перегреву выше 1050 C, что приводит к коагуляции -фазы и падению жаропрочности. Сварка отливок затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин; соединения выполняют электронно-лучевым способом с последующей термообработкой. Длительная работа в серосодержащих средах требует защитных покрытий.

Вопросы и ответы