Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Стальной пруток ХН50МВКТЮР — жаропрочный сплав на никелевой основе для высокотемпературных узлов
Стальной пруток ХН50МВКТЮР — это деформируемый жаропрочный сплав на никель-хромовой основе, легированный вольфрамом, молибденом, кобальтом, титаном и алюминием. Материал относится к классу дисперсионно-твердеющих сплавов и предназначен для эксплуатации при температурах до 1000–1050 C. Пруток поставляется в горячекатаном, кованом или термически обработанном состоянии, с обточенной или шлифованной поверхностью, диаметром от 10 до 200 мм.
Основное назначение ХН50МВКТЮР — изготовление деталей газотурбинных двигателей, работающих в условиях длительных статических и циклических нагрузок при высоких температурах. Сплав сохраняет прочностные характеристики в интервале 700–950 C, что достигается за счет упрочняющей -фазы на основе интерметаллидов Ni(Al, Ti). Дополнительное легирование вольфрамом и молибденом обеспечивает твердорастворное упрочнение матрицы, а кобальт повышает жаропрочность и сопротивление ползучести.
Химический состав и структура
Сплав ХН50МВКТЮР нормируется по ГОСТ 5632 и ТУ 14-1-224. Химический состав регламентирует содержание основных элементов в следующих пределах:
- никель — основа, 48–52 %;
- хром — 9–12 %, обеспечивает окалиностойкость до 1050 C;
- вольфрам — 9–11 %, упрочнение твердого раствора;
- молибден — 4–6 %, повышение жаропрочности;
- кобальт — 4–6 %, стабилизация структуры;
- титан и алюминий — суммарно 3–5 %, формирование -фазы.
Микроструктура после полной термической обработки (закалка + старение) представляет собой аустенитное зерно с равномерно распределенными частицами упрочняющей фазы. Размер зерна контролируется в пределах 3–6 баллов по ГОСТ 5639, что обеспечивает оптимальное сочетание кратковременной и длительной прочности.
Механические свойства при высоких температурах
Ключевая особенность прутка ХН50МВКТЮР — стабильность механических характеристик при нагреве. Сплав не склонен к охрупчиванию после длительных выдержек при рабочих температурах, что подтверждается испытаниями на длительную прочность. Ниже приведены типовые значения свойств после стандартной термообработки:
| Температура испытания, C | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Длительная прочность (100 ч), МПа |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 980–1180 | 680–780 | 12–18 | — |
| 700 | 780–880 | 620–700 | 10–15 | 550–620 |
| 800 | 640–740 | 540–620 | 8–14 | 380–450 |
| 900 | 480–560 | 400–460 | 8–12 | 220–280 |
Технологические особенности обработки
Пруток ХН50МВКТЮР характеризуется низкой теплопроводностью и высокой склонностью к деформационному упрочнению, что требует корректировки режимов механической обработки. Рекомендуется применение твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями, пониженные скорости резания (20–40 м/мин) и обильное охлаждение. При токарной обработке необходимо исключать прерывистое резание во избежание наклепа и вибраций.
Сварка сплава ограничена: соединения выполняются аргонодуговой сваркой с присадочным материалом того же состава с последующей полной термической обработкой. Для ответственных узлов предпочтительны механические соединения или пайка в вакууме при температуре 1150–1200 C.
Применение в промышленности
Прутки ХН50МВКТЮР используются для изготовления деталей, работающих в интервале температур 700–1000 C в окислительных и нейтральных средах:
- рабочие и сопловые лопатки газотурбинных двигателей;
- диски и кольца турбин авиационных и промышленных ГТУ;
- крепежные элементы горячего тракта — болты, шпильки, гайки;
- детали камер сгорания и жаровых труб;
- элементы выхлопных систем и теплообменного оборудования;
- оснастка для термических печей — поддоны, контейнеры, садки.
В энергетическом машиностроении сплав применяется для узлов газоперекачивающих агрегатов и турбокомпрессоров, работающих при температурах до 900 C. В химической промышленности пруток используется для арматуры и деталей печей пиролиза, контактирующих с агрессивными средами при высоких температурах.
Форма поставки и контроль качества
Прутки поставляются в термически обработанном состоянии (закалка при 1150–1180 C, охлаждение на воздухе, старение при 800–850 C в течение 8–16 ч). Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и результатов механических испытаний. Допуски на диаметр — h9–h11 для обточенных прутков, кривизна — не более 2 мм на 1 м длины. По требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль сплошности на 100 % объема.
Вопросы и ответы
До какой температуры можно эксплуатировать пруток ХН50МВКТЮР?
Сплав сохраняет работоспособность до 1000–1050 C в окислительной среде. Длительная прочность на базе 100 ч при 900 C составляет 220–280 МПа, что позволяет использовать материал для нагруженных деталей горячего тракта.
Какая термическая обработка применяется для прутка?
Стандартный режим — закалка от 1150–1180 C с охлаждением на воздухе и двухступенчатое старение при 800–850 C. После обработки достигается максимальная жаропрочность за счет выделения упрочняющей -фазы.
Можно ли сваривать пруток ХН50МВКТЮР?
Сварка возможна аргонодуговым методом с присадочным материалом того же состава, но требует последующей полной термической обработки. Для ответственных узлов рекомендуется применять механические соединения или вакуумную пайку.
Какие диаметры прутков доступны для заказа?
Диапазон поставки — от 10 до 200 мм. Прутки диаметром до 60 мм поставляются в горячекатаном состоянии, свыше 60 мм — коваными. По требованию выполняется обточка и шлифовка поверхности.