Жаропрочная стальная поковка ХН78Т: никель-хромовый сплав для высокотемпературных узлов
Жаропрочная стальная поковка ХН78Т — изделие, полученное горячей пластической деформацией (ковкой, штамповкой, прессованием) из никель-хромового сплава ХН78Т (Ni — основа, Cr — 19–22 %, Ti — 0,15–0,35 %, Al — до 0,15 %, C — до 0,10 %). Сплав относится к системе Ni–Cr с карбидным и карбонитридным упрочнением, сохраняет работоспособность в окислительных средах при температуре до 1100 C и в нагруженном состоянии — до 900–1000 C. Поковки ХН78Т поставляются по ГОСТ 11382 и ГОСТ 25054 с последующей термообработкой: аустенизация при 1050–1100 C, закалка в воде или на воздухе.
Технические характеристики поковок ХН78Т
Сплав ХН78Т не упрочняется термической обработкой — его жаропрочность обеспечивается твёрдорастворным упрочнением хромом и дисперсными карбидами титана. Поковки сохраняют структуру аустенита с зерном 3–7 балла по ГОСТ 5639. Предел длительной прочности при 900 C за 1000 ч — не менее 25 МПа; предел текучести при 20 C — 300–350 МПа; относительное удлинение — не менее 35 %. Плотность — 8,2 г/см, коэффициент линейного расширения при 20–900 C — 15,510 1/C.
| Параметр | Значение | Условие испытания | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 650–750 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел длительной прочности | 25 | 900 C, 1000 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Относительное удлинение | 35 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Жаростойкость | до 1100 | воздух | C | ГОСТ 6130 |
| Твёрдость | 140–200 | после закалки | HB | ГОСТ 9012 |
Технология изготовления и контроль
Исходная заготовка — слиток или кованый пруток ХН78Т — нагревается до 1150–1180 C и деформируется с суммарной степенью укова не менее 5–6. Температура окончания ковки — не ниже 950 C во избежание трещинообразования. После деформации поковки подвергаются закалке с 1050–1100 C. Контроль включает ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 24507, определение макро- и микроструктуры, испытания на длительную прочность и жаростойкость. Допускается изготовление поковок с припуском под механическую обработку или по чистовым размерам.
Области применения
- Детали камер сгорания и жаровых труб газотурбинных установок (ГТУ) и авиационных двигателей.
- Элементы печной арматуры: ролики, подовые балки, муфели термических печей с рабочей температурой до 1050 C.
- Крепёж и опорные узлы установок каталитического крекинга и пиролиза в нефтехимии.
- Детали выхлопных систем энергетических котлов и газоходов, работающих в окислительной среде.
- Оснастка для горячей штамповки и прессования цветных металлов.
- Теплообменное оборудование химических производств с агрессивными средами при высокой температуре.
Вопросы и ответы
Чем отличается поковка ХН78Т от литого изделия из того же сплава?
Горячая деформация обеспечивает заварку внутренних дефектов, измельчение зерна и более высокие характеристики длительной прочности и пластичности по сравнению с литой структурой.
Упрочняется ли сплав ХН78Т термической обработкой?
Нет. Сплав не относится к дисперсионно-твердеющим; закалка применяется для снятия напряжений и гомогенизации структуры, а не для повышения прочности.
Какая максимальная рабочая температура поковок ХН78Т?
В окислительной среде без нагрузки — до 1100 C; под нагрузкой длительно — до 900–1000 C в зависимости от напряжённого состояния.
Возможна ли сварка поковок ХН78Т?
Да, сплав сваривается аргонодуговой сваркой с использованием присадочного материала на никелевой основе; после сварки рекомендуется термообработка для снятия остаточных напряжений.
