Жаропрочный квадрат ЧС4-ВИ в Минске


Жаропрочный квадрат ЧС4-ВИ: характеристики и применение

Жаропрочный квадрат ЧС4-ВИ — это фасонный прокат из литейного никелевого жаропрочного сплава марки ЧС4-ВИ, полученный методом вакуумно-индукционной выплавки (ВИ). Материал предназначен для изготовления деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и энергетических установок, работающих при температурах до 1000 C. Квадратное сечение позволяет получать заготовки с минимальным припуском под последующую механическую обработку, что снижает расход дорогостоящего сплава.

Сплав ЧС4-ВИ относится к классу деформируемых никелевых жаропрочных материалов на основе системы Ni–Cr–W–Al–Ti–Co. Легирование вольфрамом и кобальтом обеспечивает высокую жаропрочность и сопротивление ползучести при длительных сроках эксплуатации. Вакуумно-индукционная выплавка гарантирует низкое содержание газовых примесей и неметаллических включений, что критично для ресурса лопаток турбин, крепежа и других ответственных элементов.

Технические параметры квадрата ЧС4-ВИ

Квадрат ЧС4-ВИ поставляется в горячедеформированном состоянии с последующей термической обработкой. Механические свойства зависят от режима старения: стандартная термообработка включает закалку при 1050–1080 C с охлаждением на воздухе и двухступенчатое старение при 750–800 C. В результате формируется упрочняющая -фаза, обеспечивающая стабильность свойств при рабочих температурах.

  • Предел прочности при 20 C — 950–1150 МПа
  • Предел текучести при 20 C — 650–800 МПа
  • Относительное удлинение — 8–15%
  • Предел длительной прочности при 800 C / 100 ч — не менее 350 МПа
  • Рабочая температура — до 1000 C (кратковременно до 1050 C)

Сортамент и геометрия

Квадрат ЧС4-ВИ выпускается со стороной квадрата от 40 до 120 мм. Допуски на размеры соответствуют ГОСТ 2591-2006 для горячекатаного проката повышенной точности. Кривизна не превышает 4 мм на 1 метр длины, скручивание — не более 2 на метр. Поставка возможна в прутках мерной, кратной или немерной длины от 1 до 4 метров.

Сторона квадрата, ммПредельное отклонение, ммРадиус скругления, ммМасса 1 м, кгТиповое применение
40+0,8 / –0,5412,6Крепеж, мелкие детали
60+1,0 / –0,6628,3Диски, кольца
80+1,2 / –0,8850,2Лопатки, сопловые аппараты
100+1,5 / –1,01078,5Корпусные элементы

Области применения

Квадрат ЧС4-ВИ используется в авиастроении, энергетическом машиностроении и газоперекачивающей отрасли. Из него изготавливают рабочие и сопловые лопатки турбин, жаровые трубы камер сгорания, диски компрессора высокого давления, крепежные элементы горячего тракта. Материал также востребован при производстве элементов арматуры для газотурбинных установок наземного базирования, работающих в условиях циклических теплосмен и агрессивных сред.

Квадратная форма заготовки обеспечивает рациональный раскрой при изготовлении деталей сложной конфигурации. При механической обработке рекомендуется применять твердосплавный инструмент с износостойким покрытием и обильное охлаждение — сплав склонен к наклепу и требует соблюдения режимов резания. Сварка ЧС4-ВИ ограничена из-за склонности к горячим трещинам; соединения выполняются преимущественно аргонодуговой сваркой с предварительным подогревом.

Вопросы и ответы

Чем отличается ЧС4-ВИ от ЧС4 без индекса ВИ?

Индекс ВИ означает вакуумно-индукционную выплавку, которая обеспечивает снижение содержания газов и неметаллических включений. Это повышает пластичность и длительную прочность сплава, что критично для лопаток турбин.

Какая максимальная рабочая температура для квадрата ЧС4-ВИ?

Длительная рабочая температура составляет до 1000 C. Кратковременно материал выдерживает нагрев до 1050 C без существенной потери механических свойств.

Поставляется ли квадрат ЧС4-ВИ в термообработанном состоянии?

Да, стандартная поставка включает закалку и старение. По запросу возможна поставка в мягком (отожженном) состоянии для облегчения механической обработки с последующей термообработкой у потребителя.

Какие допуски на геометрию квадрата ЧС4-ВИ действуют?

Допуски соответствуют ГОСТ 2591-2006 для горячекатаного проката повышенной точности. Для стороны 40 мм предельное отклонение составляет +0,8 / –0,5 мм, для стороны 100 мм — +1,5 / –1,0 мм.