Жаропрочная стальная поковка ХН62БМКТЮ-ИД в Минске

Жаропрочная стальная поковка ХН62БМКТЮ-ИД: никелевый сплав для деталей горячего тракта

Поковка из сплава ХН62БМКТЮ-ИД (ХН62БМКТЮ-ИД — жаропрочный никелевый сплав системы Ni–Cr–Mo–Nb–Ti–Al, выплавляемый методом вакуумно-индукционной плавки с последующим вакуумно-дуговым или электрошлаковым переплавом) представляет собой деформированную заготовку, полученную горячей пластической деформацией слитка. Индекс «ИД» указывает на изготовление по специальной технологии с ограниченным содержанием примесей внедрения и регламентированным размером зерна. Материал сохраняет работоспособность при длительном воздействии температур 650–750 C и кратковременно — до 800 C.

Сплав относится к дисперсионно-твердеющим: упрочнение обеспечивается выделением -фазы на основе Ni(Al, Ti) и карбонитридных фаз ниобия. Поковка формируется при температурах 1050–1150 C с последующей термической обработкой, включающей закалку и двухступенчатое старение. Такая схема обеспечивает сочетание кратковременной прочности и сопротивления ползучести.

Технические характеристики поковки

Нормативная база и маркировка

• ГОСТ 5632 — маркировка коррозионно-стойких и жаропрочных сплавов.
• ОСТ 1 90127 — поковки из жаропрочных сплавов для авиационной техники.
• ТУ на поковки из сплава ХН62БМКТЮ-ИД с регламентом УЗК и макроструктуры.
• ГОСТ 24018.0 — общие требования к контролю жаропрочных сплавов.
• АМТУ 1.2.1 — аттестация металлургической технологии для ответственных деталей.

Технология изготовления

Исходный слиток выплавляется в вакуумно-индукционной печи с разливкой в изложницы в вакууме или среде аргона. Для устранения ликвации и повышения плотности применяется вакуумно-дуговой переплав (ВДП) или электрошлаковый переплав (ЭШП). Деформация осуществляется на гидравлических прессах усилием 3000–10000 тс при температуре 1080–1120 C с многократной осадкой и протяжкой. Суммарная степень деформации — не менее 50 %. Термообработка: закалка от 1080–1120 C (охлаждение на воздухе или в масле), старение при 800–850 C (8–12 ч) и 650–700 C (16–24 ч).

Готовые поковки подвергаются ультразвуковому контролю по ГОСТ 24507, контролю макро- и микроструктуры, определению размера зерна (не крупнее 4–5 балла по ГОСТ 5639). Твёрдость после старения — 280–340 HB.

Области применения

• Диски и лопатки турбин авиационных ГТД, работающие при 650–750 C.
• Детали камер сгорания и реактивных сопел жидкостных ракетных двигателей.
• Крепёж и элементы горячего тракта энергетических газотурбинных установок.
• Оснастка для горячей штамповки и прессования в металлургическом производстве.
• Детали арматуры высокотемпературных трубопроводов нефтехимических установок.
• Элементы теплообменников и реакторов установок каталитического крекинга.

Обрабатываемость и эксплуатационные ограничения

Сплав относится к труднообрабатываемым: механическая обработка резанием выполняется твердосплавным инструментом (ВК8, ВК10) с охлаждением, скорости резания — 15–30 м/мин. Свариваемость ограничена; при необходимости соединения применяется аргонодуговая сварка с последующей термообработкой. Длительная эксплуатация при температуре выше 750 C приводит к коагуляции -фазы и падению длительной прочности. Поковки поставляются с припуском под механическую обработку, в термообработанном состоянии, с сертификатом качества, включающим химический состав, механические свойства и результаты неразрушающего контроля.

Вопросы и ответы