Стальной квадрат ХН43БМТЮ-ВД в Минске

Стальной квадрат ХН43БМТЮ-ВД: жаропрочный прокат для газотурбинных установок

Стальной квадрат ХН43БМТЮ-ВД — это горячекатаный или кованый сортовой прокат квадратного сечения из жаропрочного никелевого сплава, выплавленного методом вакуумно-дугового переплава (ВД). Обозначение «ВД» гарантирует повышенную чистоту металла по газонасыщению, неметаллическим включениям и микролегирующим примесям, что критично для деталей, работающих при температурах до 800–850 C в условиях длительного статического и циклического нагружения.

Сплав ХН43БМТЮ относится к классу дисперсионно-твердеющих никелевых материалов на основе Ni–Cr системы с дополнительным легированием молибденом, титаном, алюминием и ниобием. После полной термической обработки (закалка + старение) материал приобретает высокую жаропрочность: предел длительной прочности при 700 C составляет не менее 450 МПа при базе испытаний 100 ч. Квадратный профиль поставляется в термически обработанном или горячедеформированном состоянии с последующей обточкой или без неё, в зависимости от требований к точности геометрии.

Химический состав и структура

Основные легирующие элементы сплава ХН43БМТЮ-ВД обеспечивают комплекс эксплуатационных свойств:

• хром (19–22%) — окалиностойкость и сопротивление коррозии в окислительных средах;
• молибден (4,5–6,5%) — упрочнение твёрдого раствора и повышение жаропрочности;
• титан (2,2–2,8%) и алюминий (0,6–1,0%) — образование упрочняющей -фазы при старении;
• ниобий (0,9–1,3%) — дополнительное дисперсионное упрочнение и стабилизация структуры.

Вакуумно-дуговой переплав обеспечивает минимальное содержание серы (не более 0,010%), фосфора и газов (кислород, азот, водород), что исключает образование хрупких эвтектик по границам зёрен и повышает технологическую пластичность при горячей деформации. Микроструктура после полной термической обработки — аустенитное зерно с равномерно распределёнными частицами -фазы размером 0,02–0,08 мкм.

Механические свойства при высоких температурах

Квадрат ХН43БМТЮ-ВД сохраняет работоспособность в интервале температур от –196 до +850 C. Кратковременная прочность при 20 C достигает 950–1100 МПа, при 800 C — не менее 550 МПа. Материал характеризуется высоким сопротивлением ползучести: скорость установившейся ползучести при 750 C и напряжении 200 МПа не превышает 110 %/ч.

Сортамент и геометрические параметры

Квадратный прокат ХН43БМТЮ-ВД изготавливается со стороной квадрата от 8 до 200 мм. Допуски на размеры соответствуют ГОСТ 2591 (для горячекатаного проката) или более жёстким требованиям для кованых заготовок. Кривизна профиля не превышает 2 мм на 1 метр длины, скручивание вокруг оси — не более 1 на метр. Длина поставляемых прутков — от 1 до 6 метров, возможна резка в размер по требованию заказчика.

Применение в промышленности

Квадрат ХН43БМТЮ-ВД используется для изготовления ответственных деталей энергетического и авиационного машиностроения, работающих при повышенных температурах в окислительных и агрессивных средах:

• рабочие и сопловые лопатки газотурбинных двигателей и стационарных ГТУ;
• крепёжные элементы (болты, шпильки) горячего тракта компрессора и турбины;
• диски и кольцевые заготовки роторных групп;
• детали камер сгорания и жаровых труб;
• элементы арматуры для химических реакторов и печей пиролиза.

Материал пригоден для последующей механической обработки резанием (в состоянии поставки с твёрдостью 280–340 HB), а также для горячей штамповки и ковки при температурах 1050–1180 C. Сварка сплава ограничена из-за склонности к горячим трещинам; при необходимости соединения применяют аргонодуговую сварку с предварительным и сопутствующим подогревом до 300–400 C.

Вопросы и ответы