Стальной круг ХН62ВМЮТ в Минске

Стальной круг ХН62ВМЮТ — жаропрочный прокат для газотурбинных установок

Стальной круг ХН62ВМЮТ — это сортовой прокат круглого сечения из жаропрочного никелевого сплава на основе никеля, легированного хромом, вольфрамом, молибденом, алюминием и титаном. Материал относится к классу деформируемых дисперсионно-твердеющих сплавов и предназначен для эксплуатации при температурах до 800–850 C. Круг ХН62ВМЮТ поставляется в горячекатаном или кованом состоянии, диаметр сечения — от 10 до 300 мм, что определяется требованиями к последующей механической обработке и условиям нагружения деталей.

Сплав ХН62ВМЮТ характеризуется сочетанием высокой кратковременной и длительной прочности, сопротивления ползучести и окалиностойкости в окислительных средах. Упрочнение достигается за счет выделения интерметаллидной -фазы при термической обработке: закалка с 1150–1200 C и старение при 750–800 C в течение 10–16 часов. После полной термообработки предел прочности при комнатной температуре составляет не менее 980 МПа, предел длительной прочности при 800 C и базе 100 часов — не менее 250 МПа.

Химический состав и структура

Основные легирующие элементы сплава ХН62ВМЮТ определяют его эксплуатационные характеристики:

• никель (основа) — обеспечивает аустенитную структуру и жаропрочность;
• хром 18–22 % — формирует окалиностойкость и сопротивление коррозии;
• вольфрам 7–9 % и молибден 3–5 % — упрочняют твердый раствор и повышают сопротивление ползучести;
• алюминий 1,5–2,5 % и титан 1,5–2,5 % — образуют упрочняющую -фазу Ni(Al,Ti);
• углерод до 0,08 % — стабилизирует карбидную фазу по границам зерен.

Микроструктура после полной термической обработки — аустенитный твердый раствор с равномерно распределенными частицами -фазы размером 0,1–0,5 мкм и карбидами типа MC и MC по границам зерен. Такая структура обеспечивает стабильность механических свойств при длительных выдержках под нагрузкой при высоких температурах.

Механические свойства круга ХН62ВМЮТ

Предел длительной прочности при 800 C на базе 1000 часов составляет не менее 180 МПа, на базе 10000 часов — не менее 120 МПа. Сплав сохраняет пластичность после длительных выдержек при рабочих температурах, что важно для деталей, работающих в условиях термоциклирования.

Применение круга ХН62ВМЮТ

Круг ХН62ВМЮТ используется для изготовления ответственных деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и стационарных газотурбинных установок. Из проката круглого сечения механической обработкой изготавливают:

• рабочие и сопловые лопатки турбин авиационных и промышленных ГТД;
• крепежные элементы — болты, шпильки, гайки для фланцевых соединений корпусов турбин;
• диски компрессора и турбины, работающие при температурах до 750 C;
• кольца и обечайки камер сгорания, подвергающиеся термоциклическим нагрузкам;
• валы и втулки насосов, перекачивающих агрессивные среды при повышенных температурах.

Материал применяется в энергетическом машиностроении, авиадвигателестроении, химическом и нефтегазовом аппаратостроении. Круг ХН62ВМЮТ пригоден для изготовления деталей, работающих в среде продуктов сгорания топлива, а также в контакте с расплавами солей и щелочных металлов при температурах до 850 C.

Технологические особенности обработки

Круг ХН62ВМЮТ обладает низкой теплопроводностью и высокой склонностью к деформационному упрочнению, что требует применения специальных режимов механической обработки. Точение и фрезерование выполняются твердосплавным инструментом с охлаждением эмульсией; скорость резания — 15–30 м/мин, подача — 0,05–0,15 мм/об. Шлифование кругов малого диаметра производится на проход с обильным охлаждением для предотвращения прижогов.

Сварка сплава ХН62ВМЮТ ограничена: соединения выполняются аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадочным материалом того же состава. После сварки обязательна термическая обработка для восстановления свойств в зоне термического влияния. Для деталей, работающих при максимальных температурах, рекомендуется изготовление из цельного проката без сварных соединений.

Вопросы и ответы