Стальные листы ХН45Ю-ВИ в Минске

Листы из жаропрочного сплава ХН45Ю-ВИ: свойства и применение

Листы из сплава ХН45Ю-ВИ представляют собой горячекатаный или холоднокатаный прокат из никель-хромового жаропрочного сплава системы Ni–Cr–Al с вакуумно-индукционной выплавкой (ВИ). Сплав ХН45Ю-ВИ относится к классу дисперсионно-твердеющих жаропрочных материалов и предназначен для длительной работы при температурах до 1100–1150 C в окислительных средах. Наличие алюминия в составе (до 5 %) обеспечивает формирование плотной оксидной плёнки AlO, что определяет высокую жаростойкость листового проката.

Химический состав и структура

Сплав ХН45Ю-ВИ содержит никель как основу, хром в пределах 44–46 %, алюминий 4,5–5,5 %, а также ограниченные примеси углерода, кремния, марганца и серы. Вакуумно-индукционная выплавка снижает содержание газов и неметаллических включений, что повышает технологическую пластичность при горячей деформации и обеспечивает стабильность механических свойств листа по толщине.

Структура листов после отжига — аустенитная матрица с равномерно распределёнными выделениями интерметаллидной фазы на основе NiAl. Именно эти выделения обеспечивают упрочнение и сопротивление ползучести при высоких температурах.

Технические характеристики листового проката

Технологические особенности производства

Листы ХН45Ю-ВИ изготавливают по схеме: вакуумно-индукционная выплавка слитка гомогенизирующий отжиг горячая прокатка промежуточный отжиг холодная прокатка до конечной толщины термическая обработка. Вакуумная выплавка исключает образование оксидных плёнок на границах зёрен, что критично для последующей холодной прокатки тонких листов.

Горячую деформацию проводят при температурах 1150–1180 C с последующей закалкой в воде или на воздухе. Холодная прокатка выполняется с промежуточными отжигами при 1050–1100 C для снятия наклёпа. Финальный отжиг листов проводят при 1080–1120 C с охлаждением, обеспечивающим получение требуемого комплекса механических свойств.

Области применения листов ХН45Ю-ВИ

• Камеры сгорания и жаровые трубы газотурбинных установок, работающих на природном газе и жидком топливе.
• Элементы теплообменных аппаратов нефтехимических производств, контактирующие с высокотемпературными газовыми потоками.
• Оснастка для термической обработки: поддоны, муфели, чехлы печей сопротивления и индукционных установок.
• Детали выхлопных систем энергетических котлов и печей обжига в цементной промышленности.
• Экраны и защитные кожухи в установках каталитического крекинга и пиролиза.
• Элементы высокотемпературных испытательных стендов авиационного и ракетного двигателестроения.

Обработка и сварка

Листы ХН45Ю-ВИ удовлетворительно деформируются в холодном состоянии при степени обжатия до 15–20 % за проход с промежуточными отжигами. Резку выполняют плазменным или лазерным способом; механическая резка на гильотинных ножницах возможна для толщин до 2 мм.

Сварку осуществляют аргонодуговым методом с использованием присадочных материалов на никелевой основе. После сварки рекомендуется термическая обработка при 1080–1120 C для восстановления пластичности сварного шва и околошовной зоны. Зона термического влияния склонна к охрупчиванию при длительной эксплуатации в интервале 600–800 C, что учитывают при проектировании конструкций.

Условия эксплуатации и ограничения

Листовой прокат ХН45Ю-ВИ сохраняет работоспособность в окислительных средах при температурах до 1150 C. В восстановительных средах и средах, содержащих сернистые соединения, жаростойкость снижается, что требует защитных покрытий или замены материала. Сплав чувствителен к циклическим теплосменам: при резких перепадах температур возможно растрескивание оксидной плёнки и ускоренное окисление.

Вопросы и ответы