Стальной квадрат ХН35ВТ-ВД: жаропрочный профиль для высокотемпературных узлов
Стальной квадрат ХН35ВТ-ВД — горячекатаный или кованый профиль квадратного сечения из жаропрочного никель-хромового сплава ХН35ВТ (аналог ХН35ВТЮ, система Ni–Cr–W–Ti), изготовленный по технологии вакуумно-дугового переплава (ВД). Сплав относится к дисперсионно-твердеющим аустенитным материалам и сохраняет работоспособность при длительном нагреве до 750–800 C. Квадрат поставляется в термообработанном состоянии с нормированным пределом длительной прочности и стойкостью к окислению в продуктах сгорания топлива.
Сортамент и технические параметры
Профиль выпускают со стороной квадрата от 8 до 200 мм по ГОСТ 2591 и отраслевым ТУ на жаропрочные сплавы. Ключевое отличие ВД-варианта — пониженное содержание газов (кислород 0,005 %, азот 0,008 %) и неметаллических включений, что повышает характеристики малоцикловой усталости. Точность прокатки — обычная, повышенная и высокая; кривизна прутков не превышает 0,5 % длины.
| Сторона квадрата, мм | Предел текучести, МПа | Длительная прочность (750 C, 100 ч), МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 620 | 230 | 18 | 255–321 |
| 40 | 620 | 230 | 16 | 255–321 |
| 80 | 600 | 220 | 14 | 241–302 |
| 120 | 590 | 210 | 12 | 241–302 |
Химический состав и структура
Основа сплава — никель ( 35 % Cr, остальное Ni), легированный вольфрамом (2,5–3,5 %), титаном (0,8–1,2 %) и алюминием. ВД-переплав обеспечивает однородность макроструктуры и отсутствие ликвационных зон. После закалки и старения формируется аустенитная матрица с выделениями упрочняющей -фазы (Ni(Al, Ti)), что определяет сопротивление ползучести.
Области применения
- Детали камер сгорания и жаровых труб газотурбинных установок (ГТУ) энергетического и газоперекачивающего назначения.
- Элементы крепежа и шпильки фланцевых соединений паропроводов высокого давления.
- Оснастка для термической обработки: поддоны, корзины, направляющие печей сопротивления.
- Арматура и детали выхлопных систем авиационных и судовых двигателей.
- Заготовки для последующей механической обработки в узлах химического оборудования, работающего в агрессивных средах при 600–750 C.
Технологические особенности обработки
Сплав склонен к наклёпу, поэтому механическую обработку ведут твердосплавным инструментом на пониженных скоростях резания с интенсивным охлаждением. Сварка возможна аргонодуговым способом с последующей термообработкой для восстановления свойств зоны термического влияния. Гибка и правка выполняются в горячем состоянии при 1000–1100 C.
Вопросы и ответы
Чем квадрат ХН35ВТ-ВД отличается от ХН35ВТ обычной выплавки?
Вакуумно-дуговой переплав снижает содержание кислорода и азота, уменьшает количество неметаллических включений, что повышает длительную прочность и сопротивление малоцикловой усталости при 700–800 C.
Какой максимальный размер стороны квадрата доступен?
Стандартный сортамент охватывает квадраты от 8 до 200 мм; для крупных сечений возможна поставка кованых заготовок по согласованным ТУ.
Применяется ли сплав для крепежа паропроводов?
Да, из него изготавливают шпильки и болты фланцевых соединений, работающие при температуре до 750 C под нагрузкой.
Какая термообработка обеспечивает оптимальные свойства?
Закалка при 1080–1120 C с охлаждением на воздухе или в воде, затем старение при 750–800 C в течение 8–16 часов.
