Стальной шестигранник ХН35ВТ-ВИ: жаропрочный прокат для высокотемпературных узлов
Шестигранник из сплава ХН35ВТ-ВИ — это сортовой прокат с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из никель-хромового жаропрочного сплава, выплавленного методом вакуумно-индукционной обработки. Маркировка «ВИ» указывает на вакуумно-индукционную выплавку, обеспечивающую минимальное содержание газов, неметаллических включений и примесей серы и фосфора. Сплав относится к системе Ni–Cr–W–Ti и применяется в условиях длительного воздействия температур до 750–800 C при одновременном нагружении.
ХН35ВТ-ВИ — дисперсионно-твердеющий сплав, упрочняемый за счёт выделения интерметаллидной -фазы на основе Ni(Ti, Al) при старении. Вакуумно-индукционная выплавка повышает чистоту металла, что напрямую увеличивает длительную прочность и сопротивление ползучести по сравнению с открытой выплавкой. Шестигранный профиль получают горячей прокаткой или прессованием с последующей термической обработкой — закалкой и старением.
Технические характеристики и сортамент
Шестигранник ХН35ВТ-ВИ поставляется по ГОСТ 2591-2006 (размеры) и ГОСТ 1051-73 (допуски) либо по отраслевым ТУ. Профиль применяется как заготовка для механической обработки крепежа, шпинделей, деталей арматуры и элементов оснастки. Ключевые параметры проката:
- Размер под ключ — от 8 до 46 мм, допуск по h11/h12.
- Предел длительной прочности при 700 C — не менее 280 МПа на базе 1000 ч.
- Предел текучести при 20 C — 700–850 МПа после старения.
- Относительное удлинение — 12–20 % в зависимости от режима термообработки.
- Плотность — 8,2 г/см, температура начала интенсивного окисления — выше 900 C.
| Размер под ключ, мм | Предел текучести, МПа | Длительная прочность при 700 C, МПа | Твёрдость, HB | Тип термообработки |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 780 | 300 | 255 | Закалка + старение |
| 17 | 760 | 290 | 248 | Закалка + старение |
| 24 | 740 | 285 | 241 | Закалка + старение |
| 36 | 720 | 275 | 235 | Закалка + старение |
| 46 | 700 | 265 | 229 | Закалка + старение |
Области применения
Шестигранник ХН35ВТ-ВИ востребован там, где требуется сочетание жаропрочности, стойкости к газовой коррозии и стабильности механических свойств при циклическом нагреве. Конкретные узлы и системы:
- Крепёж горячего тракта газотурбинных установок и энергетических котлов.
- Детали арматуры высокого давления паропроводов ТЭС и АЭС.
- Шпиндели и штоки запорной арматуры нефтегазопереработки.
- Элементы оснастки печей отжига и закалочных агрегатов.
- Заготовки для деталей авиационных двигателей, работающих при 650–750 C.
Обрабатываемость и эксплуатационные ограничения
Сплав склонен к наклёпу, поэтому механическую обработку ведут твердосплавным инструментом на пониженных скоростях резания с обильным охлаждением. Сварка возможна аргонодуговым способом с последующей термообработкой для восстановления свойств зоны термического влияния. Длительная эксплуатация при температурах выше 800 C приводит к коагуляции -фазы и падению длительной прочности, поэтому ресурс узлов рассчитывают по критериям ползучести.
Вопросы и ответы
Чем ХН35ВТ-ВИ отличается от ХН35ВТ открытой выплавки?
Вакуумно-индукционная выплавка снижает содержание кислорода, азота и неметаллических включений, что повышает длительную прочность и пластичность при высокотемпературной эксплуатации.
До какой температуры сохраняется работоспособность шестигранника?
Длительная работоспособность под нагрузкой сохраняется до 750–800 C; выше этого порога интенсивно развивается ползучесть и коагуляция упрочняющей фазы.
Какая термообработка применяется для проката?
Закалка с нагревом до 1080–1120 C с охлаждением и последующее старение при 750–800 C для выделения -фазы.
Можно ли использовать шестигранник в окислительной среде?
Да, сплав устойчив к газовой коррозии до 900 C, однако при более высоких температурах требуется защитное покрытие или инертная атмосфера.
