Жаропрочные сплавы

Жаропрочные сплавы

Для деталей, работающих выше 700 0С до 900...1100 0С, применяют сплавы на основе никеля, хрома, кобальта.

Жаропрочные сплавы на железоникелевой основе

К этой группе сплавов относятся сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в железоникелевой основе.

Наилучшие жаропрочные свойства сплав получает после первой закалки от 1150...1180 0С на воздухе, второй закалки от 1050 0С на воздухе и старения при 850 0С в течение 8 часов. Применение сплавов приведено в таблице 16.

Жаропрочные сплавы на никелевой основе

 Содержание никеля в этих сплавах больше 55 %, углерода от 0,02 % до 0,16 %, а хрома около 20 %. В зависимости от количества легирующих элементов эти сплавы подразделяются на нихромы и нимоники.

Таблица 16 - Назначение никелевых сплавов

Марка стали
Назначение
Максималь-ная рабочая темп., 0С Начало окалинообраз-я, 0С
Сплавы на железоникелевой основе
ХН35ВТ Лопатки газовых турбин, диски, роторы, крепежные детали 650 850…900
ХН35ВТЮ Диски и лопатки турбин и компрессоров 750 900
ХН32Т Газоотводящие трубы, листовые детали высокотемпературных установок 850 1000
ХН38ВТ Листовые детали, работающие при умеренных напряжениях 950 1000
Сплавы на никелевой основе
ХН60Ю Листовые детали турбин 1100 1200
ХН78Т Жаропрочные трубы 1000 1100
ХН75М6ТЮ Листовые детали турбин 950 1050
ХН77ТЮР Диски, лопатки турбин 750 1050
ХН70ВМЮТ Лопатки, крепежные детали 750 1000
ХН70ВМБЮФ Лопатки турбин 850 1050
ХН55МВЮ Лопатки, диски турбин 900 1080

Нихромы марок ХН60Ю, ХН78Т обладают очень высокой жаропрочностью до 1000...1100 0С и очень широко применяются для изготовления нагревательных элементов электропечей, паяльников, утюгов и других, так как имеют высокое омическое сопротивление и при прохождении тока выделяется большое количество тепла. Широко применяются в авиационном двигателестроении и теплоэнергетике для изготовления жаровых труб, листовых деталей турбин.

Нимоники дополнительно легируют Аl, Мо W, Со и другими элементами для образования упрочняющих интерметаллидов (Ni, Co, Cr)3Ti, (Ni, Co, Cr)3Al. Применяются для работы до 950 0С.

Жаропрочные никелевые сплавы с трудом подвергаются горячему деформированию и резанию. Они имеют низкую теплопроводность и значительное тепловое расширение.

Хромистые сплавы. Лучшим по жаропрочности является сплав, содержащий 70 % Сr, 10 % Fe, 10 % W, 10 % Тa. Выпускаются сплавы марок ВХ-1, ВХ-2. Они применяются для деталей, длительно работающих в окислительной газовой атмосфере при температурах 1100...1150 0С и кратковременно при 1500...1600 0С.