Жаропрочный круг ХН77ТЮР-ВД — деформируемый сплав на никелевой основе для горячедеформированных заготовок
Жаропрочный круг ХН77ТЮР-ВД — это горячекатаный или кованый пруток из дисперсионно-твердеющего никелевого сплава, выплавленного методом вакуумно-дугового переплава (ВД). Сочетание легирования хромом, титаном, алюминием и молибденом обеспечивает материалу стабильную жаропрочность до 750–800 C и высокое сопротивление ползучести при длительном нагружении. Круг ХН77ТЮР-ВД поставляется в термически обработанном состоянии (закалка + старение) либо в горячедеформированном виде с последующей механической обработкой.
Ключевая особенность металлопроката — контролируемая мелкозернистая структура, достигаемая за счет вакуумно-дугового переплава, который снижает содержание газов, серы и неметаллических включений. Это повышает пластичность в интервале температур 950–1150 C и обеспечивает стабильность механических свойств в направлении волокна. Круг ХН77ТЮР-ВД применяется для изготовления ответственных деталей газотурбинных двигателей, энергетических установок и химического оборудования, работающих в окислительных и агрессивных средах.
Химический состав и механические характеристики
Сплав ХН77ТЮР-ВД относится к системе Ni–Cr–Ti–Al. Основные легирующие элементы:
- хром (Cr) — 19,0–22,0 %, обеспечивает жаростойкость и сопротивление окислению;
- титан (Ti) — 2,4–2,8 %, формирует упрочняющую -фазу Ni(Al,Ti);
- алюминий (Al) — 0,6–1,0 %, участвует в дисперсионном твердении;
- молибден (Mo) — 3,0–4,0 %, повышает жаропрочность и сопротивление ползучести;
- железо (Fe) — до 3,0 %, ограничивается для сохранения стабильности структуры.
Механические свойства круга ХН77ТЮР-ВД после полной термической обработки: предел прочности при 20 C — 950–1150 МПа, предел текучести — 650–800 МПа, относительное удлинение — 15–25 %. При 700 C длительная прочность составляет не менее 250 МПа при базе испытаний 100 ч.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 20–40 | Закалка + старение | 1050–1150 | 750–800 | 18–22 |
| 45–90 | Закалка + старение | 980–1080 | 700–760 | 16–20 |
| 100–180 | Горячедеформированный | 950–1020 | 650–720 | 15–18 |
Технологические особенности обработки
Круг ХН77ТЮР-ВД характеризуется низкой теплопроводностью и склонностью к наклепу, что требует корректировки режимов резания. Рекомендуемая скорость точения твердосплавными пластинами — 30–60 м/мин при подаче 0,1–0,3 мм/об. Для сверления глубоких отверстий применяются сверла из быстрорежущей стали Р6М5К5 с обильным охлаждением эмульсией. Шлифование выполняется кругами на керамической связке с зернистостью 25–40.
Сварка сплава ХН77ТЮР-ВД ограничена из-за склонности к горячим трещинам; при необходимости соединений используется аргонодуговая сварка с присадочным материалом того же состава и последующим отжигом при 1080 C. Горячая деформация заготовок проводится в интервале 1000–1150 C с нагревом в печах с защитной атмосферой.
Применение в промышленности
Круг ХН77ТЮР-ВД востребован в отраслях, где требуется сочетание жаропрочности, окалиностойкости и стабильности свойств при циклических нагрузках:
- производство рабочих и сопловых лопаток газотурбинных двигателей;
- изготовление крепежных элементов (болтов, шпилек) для горячих трактов турбин;
- детали камер сгорания и жаровых труб энергетических установок;
- арматура и фланцы для трубопроводов с температурой среды до 800 C;
- заготовки для штамповки дисков компрессора высокого давления.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг ХН77ТЮР-ВД от ХН77ТЮР без вакуумного переплава?
Вакуумно-дуговой переплав снижает содержание газов (кислорода, азота, водорода) и неметаллических включений, что повышает пластичность, ударную вязкость и стабильность жаропрочных свойств при длительной эксплуатации.
До какой температуры эксплуатации применим круг ХН77ТЮР-ВД?
Сплав сохраняет работоспособность до 750–800 C при длительном нагружении. Кратковременная работа возможна до 850 C, однако ресурс снижается из-за коагуляции упрочняющей -фазы.
Какие диаметры круга ХН77ТЮР-ВД доступны для поставки?
Стандартный сортамент — от 20 до 180 мм. Возможен выпуск поковок большего сечения по индивидуальному заказу с дополнительной термической обработкой.
Требуется ли механическая обработка перед использованием круга?
Поверхностный слой горячекатаного круга содержит обезуглероженную зону и окалину, поэтому перед изготовлением деталей необходима обдирка на глубину 2–5 мм в зависимости от диаметра.
