Жаропрочный квадрат ХН60ВТ: сортамент, свойства и применение
Жаропрочный квадрат ХН60ВТ — горячекатаный или кованый профиль квадратного сечения из никельхромового сплава системы Ni–Cr–W–Ti, легированного вольфрамом и титаном. Сплав относится к классу деформируемых жаропрочных материалов и сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 700–1000 C. Квадрат поставляется по ГОСТ 1131-76 (сортамент) и ГОСТ 5632-2014 (марки), термообработка — закалка с 1050–1080 C в воду или на воздухе с последующим старением при 750–800 C.
В отличие от листового проката, квадрат ХН60ВТ применяется там, где требуется массивное сечение с высоким сопротивлением ползучести при знакопеременных нагрузках. Сплав не упрочняется термической обработкой до сверхвысоких значений, но сохраняет пластичность после длительного нагружения — относительное удлинение при 800 C остаётся не ниже 12 %.
Химический состав и механические свойства
Основа сплава — никель (55–60 %), хром — 23–26 %, вольфрам — 13–16 %, титан — 0,3–0,7 %. Такое соотношение обеспечивает стойкость к окислению в продуктах сгорания и сопротивление сульфидной коррозии. Плотность — 8,6 г/см, температура начала интенсивного окисления — 1050 C.
| Параметр | Значение | Условия испытаний | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 750 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести | 350 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел длительной прочности | 130 | 800 C, 1000 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Относительное удлинение | 20 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость | 220–280 | после старения | HB | ГОСТ 9012 |
Сортамент и точность прокатки
Квадрат ХН60ВТ выпускается со стороной 12–200 мм. Для размеров до 60 мм применяется горячая прокатка с последующей правкой; свыше 60 мм — ковка с механической обработкой. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины, косина реза — 5 мм. Предельные отклонения по стороне квадрата соответствуют группе В по ГОСТ 1131-76.
- 12–30 мм — горячекатаный, немерной длины 2–6 м;
- 32–60 мм — горячекатаный, кратной длины;
- 65–120 мм — кованый, обточенный;
- 125–200 мм — кованый, без обточки;
- поставка в термообработанном состоянии (закалка + старение).
Области применения
Массивные квадратные заготовки ХН60ВТ используются для изготовления деталей, работающих под нагрузкой в окислительных и восстановительных средах при высокой температуре. Типовые узлы — крепёж камер сгорания, элементы арматуры высокотемпературных печей, детали газотурбинных установок, оснастка для термообработки.
- энергетика — крепёж и опоры внутри камер сгорания ГТУ;
- металлургия — ролики и направляющие печей отжига;
- авиадвигателестроение — элементы сопловых аппаратов;
- химическая промышленность — арматура реакторов пиролиза;
- термообработка — подовые плиты и стойки вакуумных печей.
Обрабатываемость и сварка
Сплав склонен к наклёпу, поэтому точение и фрезерование выполняют твердосплавным инструментом на пониженных скоростях (15–25 м/мин) с обильным охлаждением. Сварка возможна аргонодуговым способом с подогревом до 200–300 C; после сварки требуется термообработка для снятия напряжений. Шлифование применяется для достижения шероховатости Ra 1,6 мкм.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура квадрата ХН60ВТ?
Длительная эксплуатация возможна до 1000 C при умеренных нагрузках; при 800 C сплав сохраняет предел длительной прочности не ниже 130 МПа на базе 1000 ч.
Упрочняется ли ХН60ВТ термической обработкой?
Да, упрочнение достигается старением при 750–800 C после закалки с 1050–1080 C. Дисперсионное твердение обеспечивают интерметаллиды на основе никеля и титана.
Чем квадрат ХН60ВТ отличается от ХН60В?
Марка ХН60ВТ содержит титан (0,3–0,7 %), что повышает жаропрочность за счёт образования упрочняющих фаз; ХН60В — без титана и уступает по длительной прочности при 800 C.
Поставляется ли квадрат ХН60ВТ в термообработанном виде?
Да, стандартная поставка — после закалки и старения. По согласованию возможна поставка без термообработки для последующей механической обработки у потребителя.
