Шестигранник из нержавеющей стали ХН35ВТЮ-ВД: жаропрочный сортовой прокат для высокотемпературных узлов
Шестигранник из нержавеющей стали ХН35ВТЮ-ВД — сортовой прокат из жаропрочного никель-хромового сплава, полученного методом вакуумно-дугового переплава (ВД). Сплав ХН35ВТЮ относится к системе Ni–Cr–W–Ti–Al и упрочняется за счёт выделения интерметаллидной -фазы на основе Ni(Al, Ti). Маркировка «ВД» указывает на вакуумно-дуговой переплав, обеспечивающий пониженное содержание газов, неметаллических включений и серы, что критично для деталей, работающих при знакопеременных нагрузках и температурах до 750–800 C.
Геометрия шестигранного профиля нормируется по ГОСТ 2879 и ГОСТ 2591; для сплава ХН35ВТЮ-ВД применяют горячекатаный и калиброванный прокат с полем допуска h11, h12, а также шлифованный вариант под ответственный крепёж. Прокат поставляется в термообработанном состоянии с регламентированным пределом текучести и ударной вязкостью.
Химический состав и механические свойства
Основу сплава составляет никель (основа) с легированием хромом, вольфрамом, титаном и алюминием. Такое сочетание обеспечивает стойкость к окислению и сохраняет прочность при длительной эксплуатации в газотурбинных установках.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести , | 700 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Временное сопротивление в | 1000 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 12 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Длительная прочность | 180 | 700 C | МПа | ГОСТ 10145 |
| Содержание серы S | 0,010 | плавка ВД | % | ГОСТ 17745 |
Технологические особенности проката
Вакуумно-дуговой переплав снижает анизотропию свойств по сечению шестигранника и повышает сопротивление малоцикловой усталости. Прокат ХН35ВТЮ-ВД обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента; при токарной обработке назначают пониженные скорости резания из-за склонности сплава к наклёпу. Сварка выполняется аргонодуговым способом с последующей термообработкой для восстановления -упрочнения.
Области применения
- Крепёж горячего тракта газотурбинных двигателей: шпильки, болты, штуцеры камер сгорания.
- Детали арматуры энергетических паропроводов и теплообменных аппаратов с рабочей температурой до 750 C.
- Элементы крепежа выхлопных систем и форсажных камер авиационных двигателей.
- Оснастка для термического оборудования: подвески, штыри, фитинги печей отжига.
- Узлы химического и нефтегазового оборудования, контактирующие с агрессивными средами при нагреве.
Нормативная база
- ГОСТ 5632 — марки высоколегированных сталей и сплавов.
- ГОСТ 2879 — сортамент горячекатаного шестигранного проката.
- ГОСТ 2591 — сортамент горячекатаной стали квадратной и шестигранной.
- ГОСТ 1497 — методы испытаний на растяжение.
- ГОСТ 10145 — испытания на длительную прочность.
Вопросы и ответы
Чем ХН35ВТЮ-ВД отличается от ХН35ВТЮ открытой выплавки?
Вакуумно-дуговой переплав снижает содержание газов, серы и неметаллических включений, что повышает пластичность, ударную вязкость и сопротивление усталости при сохранении жаропрочности.
До какой температуры сохраняется работоспособность шестигранника?
Длительная прочность нормируется при 700 C; кратковременно детали работают до 750–800 C в зависимости от напряжённого состояния и среды.
В каком состоянии поставляется прокат?
Прокат поставляется термообработанным с регламентированными механическими свойствами; по согласованию возможна поставка в калиброванном или шлифованном исполнении.
Какой инструмент применяется при обработке резанием?
Используют твердосплавный инструмент с износостойкими покрытиями; скорости резания занижают для предотвращения наклёпа и упрочнения поверхностного слоя.
