Заготовки из жаропрочной стали ХН43МДТЮ-ВД: характеристики и применение
Заготовки из жаропрочной стали ХН43МДТЮ-ВД — это полуфабрикаты, полученные методом вакуумно-дугового переплава (ВД), что обеспечивает минимальное содержание газов и неметаллических включений. Сталь ХН43МДТЮ относится к классу никель-хромовых сплавов, легированных молибденом, вольфрамом, титаном и алюминием, и предназначена для длительной работы при температурах до 750–800 C. Суффикс «ВД» указывает на вакуумно-дуговой переплав, повышающий чистоту металла и изотропность свойств.
Химический состав и структура
Сплав ХН43МДТЮ-ВД содержит никель в качестве основы (около 43 %), хром 15–17 %, молибден 3–5 %, вольфрам 2–4 %, титан и алюминий в сумме 2,5–3,5 %. Такое сочетание обеспечивает гетерофазную структуру с выделением упрочняющих фаз Ni(Al, Ti) и карбидов типа MeC. Вакуумно-дуговой переплав снижает содержание кислорода до 0,005 % и азота до 0,008 %, что повышает длительную прочность и сопротивление термической усталости.
Технические параметры заготовок
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел длительной прочности | 280 | 750 C, 1000 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Предел текучести | 650 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 18 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость | 255–321 | после старения | HB | ГОСТ 9012 |
| Плотность | 8,2 | 20 C | г/см | ГОСТ 8.024 |
Сортамент и виды заготовок
- Прутки кованые диаметром 80–250 мм, длиной до 3000 мм
- Заготовки для штамповки и прессования под изотермическую деформацию
- Трубные заготовки под прошивку и горячую прокатку
- Слитки ВД массой до 2,5 т для последующего передела
- Поковки по ГОСТ 1133 с припуском под механическую обработку
Области применения
Заготовки из ХН43МДТЮ-ВД используются в производстве деталей горячего тракта газотурбинных установок, камер сгорания, лопаток турбин и крепёжных элементов, работающих при 700–800 C. В нефтехимической отрасли из них изготавливают змеевики печей пиролиза и реакторы каталитического крекинга. В авиадвигателестроении — диски и кольца компрессоров высокого давления. Также применяются в энергетических установках на суперсверхкритических параметрах пара.
Термическая обработка и обработка давлением
Заготовки подвергают гомогенизационному отжигу при 1150–1180 C с последующей закалкой в воде или на воздухе и старением при 750–800 C в течение 8–16 ч. Температура горячей деформации — 1050–1150 C, скорость деформации ограничивается во избежание трещинообразования. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная после старения, рекомендуется твёрдосплавный инструмент с износостойкими покрытиями.
Вопросы и ответы
Чем отличается ХН43МДТЮ-ВД от ХН43МДТЮ без ВД?
Вакуумно-дуговой переплав снижает содержание кислорода и азота в 2–3 раза, повышая длительную прочность на 10–15 % и уменьшая анизотропию свойств в крупных сечениях.
Какая максимальная рабочая температура заготовок?
Длительная эксплуатация возможна до 750–800 C; кратковременно — до 850 C без существенного снижения окалиностойкости.
По каким стандартам поставляются заготовки?
По ГОСТ 1133, ГОСТ 2590, а также по техническим условиям производителя с указанием метода ВД и результатов контроля макро- и микроструктуры.
Возможна ли сварка заготовок ХН43МДТЮ-ВД?
Да, аргонодуговая сварка с использованием присадочного материала на никелевой основе; требуется последующая термообработка для снятия напряжений.
