Жаропрочная лента ХН50ВМТЮБ-ВИ в Минске

Жаропрочная лента ХН50ВМТЮБ-ВИ: никелевый сплав для высокотемпературных узлов

Жаропрочная лента ХН50ВМТЮБ-ВИ — тонколистовой прокат из деформируемого никелевого сплава системы Ni–Cr–W–Mo–Ti–Al, выплавляемого в вакуумно-индукционной печи (буквы «ВИ» в маркировке). Сплав относится к классу дисперсионно-твердеющих: упрочнение достигается выделением интерметаллидной -фазы на основе Ni(Al, Ti) при старении. Лента сохраняет работоспособность в интервале 700–950 C, кратковременно — до 1000 C, что определяет её применение в камерах сгорания, сопловых аппаратах и элементах теплообменной аппаратуры.

Химический состав и структура

Основа сплава — никель (не менее 50 %). Легирующий комплекс подобран под одновременное упрочнение твёрдого раствора и дисперсионное твердение:

• хром — 14–16 %: жаростойкость, сопротивление сульфидной коррозии;
• вольфрам и молибден — суммарно 8–12 %: твёрдорастворное упрочнение, замедление диффузии;
• титан и алюминий — суммарно 4–6 %: формирование -фазы;
• бор и церий — микродобавки: упрочнение границ зёрен, пластичность при прокатке.

Вакуумный переплав обеспечивает низкое содержание газов и неметаллических включений, что критично для ленты толщиной менее 2 мм, где любой дефект становится концентратором напряжений. Структура после закалки — пересыщенный -твёрдый раствор; после старения — -матрица с равномерно распределёнными частицами упрочняющей фазы размером 20–80 нм.

Сортамент и механические свойства

Лента поставляется в холоднокатаном и горячекатаном состоянии, в мягком (термообработанном) или нагартованном исполнении. Толщина — от 0,1 до 4,0 мм, ширина — до 600 мм, точность прокатки — по повышенной категории. Кромка — обрезная или необрезная.

Предел длительной прочности при 900 C за 100 ч — не менее 90 МПа; при 800 C — не менее 180 МПа. Плотность — 8,3–8,5 г/см, модуль упругости — 200–210 ГПа. Сплав немагнитен вплоть до криогенных температур.

Технологичность и обработка

Лента ХН50ВМТЮБ-ВИ деформируется в холодном состоянии с промежуточными отжигами при 1050–1100 C. Сварка выполняется аргонодуговым способом в камере с контролируемой атмосферой или электронно-лучевым методом; после сварки требуется локальная термообработка для восстановления пластичности зоны термического влияния. Обработка резанием затруднена из-за склонности к наклёпу — применяются твердосплавный инструмент и обильное охлаждение.

Области применения

• камеры сгорания и жаровые трубы газотурбинных двигателей;
• сопловые и направляющие аппараты авиационных и судовых ГТУ;
• элементы теплообменников высокотемпературных энергетических установок;
• детали выхлопных систем форсажных камер;
• оснастка для термообработки в печах с защитной атмосферой;
• уплотнительные и экранные элементы атомных реакторов на быстрых нейтронах.

В нефтехимии лента используется для футеровки реакторов пиролиза, где сочетаются температуры 850–950 C и агрессивная среда. В металлургии — для изготовления муфелей и чехлов термопар, работающих в расплавах солей.

Вопросы и ответы