Жаропрочный лист ХН33КВЮ-ВИ: характеристики и применение
Жаропрочный лист ХН33КВЮ-ВИ — деформируемый полуфабрикат из никелевого сплава системы Ni–Cr–W–Mo–Al, выплавляемый методом вакуумно-индукционной обработки (маркировка «ВИ»). Сплав относится к классу дисперсионно-твердеющих материалов и упрочняется за счёт выделения интерметаллидной -фазы на основе NiAl при старении. Лист поставляется в горячекатаном или холоднокатаном состоянии с последующей термической обработкой и сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 700–1000 C.
Технические параметры и структура
Химический состав регламентирует никелевую основу с легирующими добавками: хром — 28–31 %, вольфрам — 4,5–6,0 %, молибден — 2,5–4,0 %, алюминий — 2,4–3,2 %, титан и ниобий в сумме — до 2,0 %. Такое сочетание обеспечивает высокое сопротивление ползучести и окалиностойкость. Вакуумно-индукционная выплавка снижает содержание кислорода и серы, что повышает технологическую пластичность при гибке и штамповке.
| Параметр | Значение | Условие испытания | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 900 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести | 550 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 20 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Предел длительной прочности | 180 | 900 C, 100 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Толщина листа | 0,5–12,0 | — | мм | ГОСТ 19903 |
Термообработка и формообразование
Лист подвергают закалке с 1150–1180 C в воде или на воздухе и последующему старению при 750–800 C в течение 8–16 ч. Режим старения определяет дисперсность -фазы и итоговый уровень жаропрочности. Гибку и штамповку выполняют в закалённом состоянии при температуре не ниже 20 C; радиус гиба принимают не менее двух толщин листа. Сварку ведут аргонодуговым способом с присадочным материалом на никелевой основе, после чего участок соединения проходит местное старение.
Области применения
- Камеры сгорания и жаровые трубы газотурбинных установок, включая энергетические ГТУ и авиационные двигатели.
- Экраны и элементы обмуровки высокотемпературных печей сопротивления и нагревательных агрегатов.
- Теплообменники и трубопроводы установок пиролиза и каталитического риформинга в нефтехимии.
- Детали выхлопных трактов и сопловых аппаратов, работающие в окислительной среде.
- Оснастка для термообработки: поддоны, муфели, чехлы садочных печей.
Эксплуатационные ограничения
Сплав чувствителен к длительному воздействию серосодержащих сред при температуре выше 900 C — возможно сульфидное растрескивание. В восстановительных атмосферах с низким парциальным давлением кислорода защитная оксидная плёнка не формируется, что ускоряет газовую коррозию. Предельная рабочая температура кратковременно достигает 1050 C, однако ресурс при этом сокращается. Лист не предназначен для контакта с расплавами щелочных металлов и свинца.
Вопросы и ответы
Чем маркировка «ВИ» отличается от «ВД»?
«ВИ» обозначает вакуумно-индукционную выплавку, «ВД» — вакуумно-дуговой переплав. Для листа ХН33КВЮ-ВИ характерно пониженное содержание газов и неметаллических включений, что улучшает пластичность при холодной гибке.
При какой температуре выполняется старение листа?
Старение проводят при 750–800 C с выдержкой 8–16 ч. Режим подбирают под требуемое сочетание длительной прочности и пластичности.
Допускается ли сварка без последующей термообработки?
Сварные соединения требуют местного старения для восстановления жаропрочных свойств в зоне термического влияния. Без него снижается сопротивление ползучести.
Какой минимальный радиус гиба при формовке?
Радиус гиба принимают не менее двух толщин листа при гибке в закалённом состоянии. Меньшие радиусы приводят к образованию трещин.
