Стальные поковки ХН77ТЮР в Минске

Стальные поковки ХН77ТЮР — жаропрочный дисперсионно-твердеющий сплав для газотурбинных установок

Поковки из сплава ХН77ТЮР — это деформируемый жаропрочный материал на никелевой основе, предназначенный для изготовления ответственных деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и энергетических установок. Сплав относится к классу дисперсионно-твердеющих никелевых жаропрочных сталей, упрочняемых интерметаллидной -фазой типа Ni(Al,Ti). Химический состав ХН77ТЮР регламентирован ГОСТ 5632 и характеризуется содержанием хрома 19–22 %, титана 2,4–2,8 %, алюминия 0,6–1,0 % и микролегированием бором и церием, что обеспечивает стабильность свойств при длительной эксплуатации.

Технология производства поковок включает многоступенчатый передел: выплавку в вакуумно-индукционных печах с последующим вакуумно-дуговым переплавом, горячую деформацию в интервале 1050–1180 C и последующую термическую обработку. Стандартная схема упрочнения — закалка с 1080 C (охлаждение на воздухе) и двухступенчатое старение при 700 C и 750 C. В результате формируется структура с равномерным выделением упрочняющей фазы, обеспечивающая сочетание высоких показателей длительной прочности и сопротивления ползучести при температурах до 750–800 C.

Механические свойства поковок ХН77ТЮР

После полной термической обработки поковки демонстрируют следующие характеристики при комнатной температуре: временное сопротивление разрыву — 930–1080 МПа, условный предел текучести — 590–700 МПа, относительное удлинение — 10–15 %, ударная вязкость — 30–50 Дж/см. При испытаниях на длительную прочность при 700 C и напряжении 340 МПа образцы выдерживают не менее 100 часов, что подтверждает пригодность материала для высоконагруженных узлов.

Номенклатура и геометрические параметры

Поковки ХН77ТЮР поставляются в широком диапазоне конфигураций, определяемых требованиями последующей механической обработки:

• диски турбин и компрессоров диаметром до 1200 мм;
• кольцевые заготовки с наружным диаметром 200–1500 мм и высотой до 300 мм;
• валы и цапфы роторных групп длиной до 2000 мм;
• плиты и пластины толщиной 20–150 мм;
• фланцы и корпусные элементы сложной формы.

Масса поковок варьируется от 5 до 3000 кг. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию по классу сплошности 1–2 согласно ГОСТ 24507, проверку макро- и микроструктуры, а также поштучное подтверждение химического состава спектральным методом. Допуски на размеры назначаются по ГОСТ 7062 с припусками на механическую обработку, обеспечивающими удаление поверхностного обезуглероженного слоя.

Применение в промышленности

Основная область использования поковок ХН77ТЮР — производство и ремонт горячей части газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Из материала изготавливают рабочие и сопловые лопатки, диски турбины, промежуточные корпуса и теплозащитные экраны. В энергетическом машиностроении сплав применяется для элементов камер сгорания и жаровых труб промышленных газотурбинных установок. Дополнительно материал востребован в химическом аппаратостроении для арматуры, работающей в окислительных средах при повышенных температурах.

Эксплуатационные ограничения связаны с чувствительностью к длительным выдержкам в интервале 600–850 C, где возможно выделение охрупчивающих -фаз. Поэтому при проектировании узлов необходимо учитывать суммарную наработку и температурный режим. Механическая обработка поковок выполняется твердосплавным инструментом с интенсивным охлаждением; шлифование — абразивными кругами на керамической связке.

Вопросы и ответы