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.