Прутки из сплавов 40КХНМ в Минске


Прутки из сплава 40КХНМ: жаропрочный никель-хромовый прокат для тяжелонагруженных узлов

Прутки из сплава 40КХНМ — горячекатаный и кованый сортовой прокат из дисперсионно-твердеющего никель-хромового сплава системы Ni–Cr–Nb–Mo, легированного алюминием и титаном. Сплав 40КХНМ относится к классу жаропрочных никелевых сплавов, сохраняющих работоспособность при длительном воздействии температур до 750–800 C. Прутки поставляются в термообработанном состоянии (закалка + старение) и предназначены для изготовления деталей, работающих под совместным действием высоких температур, знакопеременных нагрузок и агрессивных сред.

Сортамент и состояние поставки

Прутки изготавливаются методом горячей прокатки, ковки или прессования с последующей механической обработкой. Диаметр прутков — от 8 до 250 мм, длина — от 1 до 6 м. По требованию заказчика поставляются прутки с обточенной или шлифованной поверхностью, а также в виде мерных заготовок. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины на 1 м. Твёрдость после старения — 280–360 HB в зависимости от режима термообработки.

ПараметрЗначениеУсловиеМетод контроляЕд. измерения
Предел прочности в 110020 C, после старенияГОСТ 1497МПа
Предел текучести 0,2 75020 CГОСТ 1497МПа
Относительное удлинение 1220 CГОСТ 1497%
Предел длительной прочности 250700 C, 1000 чГОСТ 10145МПа
Жаростойкость (окалиностойкость) 0,5800 C, 100 чГОСТ 6130г/(мч)

Химический состав и структура

Сплав 40КХНМ содержит никель в качестве основы (не менее 55 %), хром — 14–17 %, ниобий — 1,8–2,5 %, молибден — 2,5–3,5 %, алюминий — 0,8–1,3 %, титан — 1,8–2,4 %. Упрочнение достигается выделением интерметаллидной -фазы (Ni(Al, Ti, Nb)) при старении. Структура прутков — аустенитная с равномерно распределёнными упрочняющими частицами. Содержание вредных примесей ограничено: сера — не более 0,010 %, фосфор — не более 0,015 %.

Области применения

  • Детали камер сгорания и жаровых труб газотурбинных установок (ГТУ) и авиационных двигателей.
  • Крепёжные элементы выхлопных систем, работающие при 650–750 C в среде продуктов сгорания.
  • Арматура высокотемпературных печей сопротивления и установок термической обработки.
  • Элементы энергетических котлов и пароперегревателей с рабочим давлением до 25 МПа.
  • Оснастка для горячей штамповки и прессования в металлургическом производстве.
  • Детали нефтехимических реакторов, контактирующие с агрессивными средами при повышенных температурах.

Технологические особенности обработки

Прутки из сплава 40КХНМ обрабатываются резанием в термообработанном состоянии с применением твердосплавного инструмента и обильного охлаждения. Сварка выполняется аргонодуговым способом с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой сварного соединения. Сплав склонен к упрочнению при пластической деформации, что требует промежуточных отжигов при холодной обработке давлением.

Вопросы и ответы

Какой максимальный диаметр прутков из сплава 40КХНМ доступен?

Горячекатаные и кованые прутки поставляются диаметром до 250 мм. Для больших сечений применяется изготовление заготовок методом ковки под заказ.

При какой температуре сохраняется длительная прочность сплава 40КХНМ?

Сплав сохраняет предел длительной прочности не менее 250 МПа при 700 C в течение 1000 ч. Кратковременная работоспособность возможна до 800 C.

Требуется ли термообработка после сварки прутков 40КХНМ?

Да, после сварки рекомендуется старение при 700–750 C для восстановления механических свойств и снятия остаточных напряжений в зоне термического влияния.

Каким стандартам соответствуют прутки из сплава 40КХНМ?

Поставка осуществляется по ГОСТ 5632 (марки сплавов), ГОСТ 2590 (сортамент), ГОСТ 1497 (методы испытаний). Возможна поставка по техническим условиям заказчика.