Стальной круг ХН70МВТ — жаропрочный никелевый сплав для высокотемпературных узлов
Стальной круг ХН70МВТ — это горячекатаный или кованый пруток из жаропрочного никелевого сплава на основе Ni-Cr системы с молибденом, вольфрамом и титаном. Материал относится к классу дисперсионно-твердеющих сплавов и сохраняет работоспособность при температурах до 1000–1100 C. Круг ХН70МВТ применяется в узлах газотурбинных двигателей, камер сгорания, крепежных элементах и деталях, работающих под длительной статической нагрузкой в окислительной среде.
Химический состав и структура
Сплав ХН70МВТ легирован хромом (15–17 %), вольфрамом (4–6 %), молибденом (3–5 %) и титаном (1,5–2,5 %). Упрочнение достигается за счет выделения интерметаллидной -фазы Ni(Ti, Al) при термической обработке. Углерод присутствует в количестве до 0,12 %, что обеспечивает дополнительное карбидное упрочнение по границам зерен. Структура после закалки и старения — аустенитная с равномерным распределением упрочняющих фаз.
Механические свойства и термическая обработка
Круг ХН70МВТ поставляется в термически обработанном состоянии — закалка при 1050–1080 C с охлаждением на воздухе и старение при 750–800 C в течение 8–10 часов. После полной обработки материал демонстрирует:
- предел прочности при 20 C — 950–1150 МПа;
- предел текучести — 600–750 МПа;
- относительное удлинение — 12–20 %;
- длительную прочность при 800 C и 100 ч — не менее 250 МПа;
- ударную вязкость KCU — 30–50 Дж/см.
Технологические характеристики
Пруток ХН70МВТ поддается горячей деформации при 1000–1150 C. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, требует применения твердосплавного инструмента с охлаждением. Сварка выполняется аргонодуговым методом с присадочным материалом того же состава; после сварки рекомендуется повторное старение для восстановления свойств. Материал склонен к нагартовке, поэтому при холодной обработке давлением необходимы промежуточные отжиги.
Применение в промышленности
Круг ХН70МВТ востребован в отраслях, где требуется сочетание жаропрочности, окалиностойкости и стабильности свойств при циклических теплосменах:
- авиадвигателестроение — лопатки турбин, диски, кольца камер сгорания;
- энергетическое машиностроение — крепеж газовых турбин, жаровые трубы;
- химическое машиностроение — арматура для агрессивных сред при высоких температурах;
- металлургия — детали печного оборудования, ролики рольгангов;
- ракетно-космическая техника — сопловые блоки, элементы газодинамического тракта.
Сортамент и поставка
Круг ХН70МВТ выпускается в диапазоне диаметров от 10 до 200 мм. Допуски по диаметру — h9–h11 в зависимости от точности прокатки. Мерная длина — 2–6 м, возможна поставка в бухтах для диаметров до 12 мм. Поверхность прутков — обточенная или ободранная, без трещин и плен.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | Закалка + старение | 1050–1150 | 700–750 | 14–18 |
| 25–60 | Закалка + старение | 980–1080 | 650–720 | 15–20 |
| 70–120 | Горячекатаный | 950–1020 | 600–680 | 12–16 |
Нормативная документация
Круг ХН70МВТ изготавливается по ГОСТ 5632-72 в части химического состава и по техническим условиям на сортамент. Контроль качества включает проверку механических свойств на образцах, ультразвуковой контроль сплошности и анализ макроструктуры. Для ответственных применений возможна поставка с дополнительными испытаниями на длительную прочность.
Вопросы и ответы
Чем отличается ХН70МВТ от ХН77ТЮР?
ХН70МВТ дополнительно легирован вольфрамом и молибденом, что повышает жаропрочность при 900–1000 C, тогда как ХН77ТЮР ориентирован на работу до 800 C.
Какая максимальная рабочая температура для круга ХН70МВТ?
Длительная эксплуатация допустима до 1000 C, кратковременная — до 1100 C в окислительной среде без значительной потери механических свойств.
Подвергается ли ХН70МВТ сварке?
Да, аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом с присадкой того же состава. После сварки требуется старение при 750–800 C для восстановления прочностных характеристик.
В каких диаметрах поставляется круг ХН70МВТ?
Стандартный сортамент — от 10 до 200 мм. Для диаметров до 12 мм возможна поставка в бухтах, для крупных сечений — кованые прутки мерной длины.
