Москва
Каталог
Жаропрочная сталь марки ХН78Т: свойства, состав и применение
Сталь ХН78Т (ЭИ435) — жаропрочный никелевый сплав, широко применяемый в энергетике, машиностроении и авиационной промышленности для изготовления деталей, работающих при температурах до 1100°C. Благодаря уникальному сочетанию высокой жаропрочности, коррозионной стойкости и стабильности структуры при длительном нагреве, материал востребован в ответственных конструкциях, где требуется надежность и долговечность.
Краткое описание марки ХН78Т
ХН78Т — это сплав на никелевой основе с добавлением хрома и титана, обладающий высокой жаропрочностью и устойчивостью к окислению. Основное назначение — производство труб, сортовых и фасонных деталей, элементов газопроводов, жаровых труб камер сгорания, направляющих лопаток, уплотнений и других изделий, эксплуатируемых при экстремальных температурах.
Нормативные документы и стандарты
- ГОСТ 25054–81 — поковки из сплава ХН78Т
- ГОСТ 14162–79 — трубки капиллярные
- ГОСТ 24982–81 — лист горячекатаный и холоднокатаный
Вся продукция изготавливается в строгом соответствии с указанными стандартами, что гарантирует стабильность свойств и высокое качество материала.
Расшифровка маркировки ХН78Т
- Х — хром (Cr)
- Н — никель (Ni)
- 78 — приблизительное содержание никеля (78%)
- Т — титан (Ti)
Таким образом, марка ХН78Т указывает на никелевый сплав с высоким содержанием хрома и титана, что определяет его основные эксплуатационные характеристики.
Химический состав сплава ХН78Т
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Никель (Ni) | 70,00–80,85 |
| Хром (Cr) | 19,00–22,00 |
| Титан (Ti) | 0,15–0,35 |
| Железо (Fe) | до 6,00 |
| Кремний (Si) | до 0,80 |
| Марганец (Mn) | до 0,70 |
| Углерод (C) | до 0,12 |
| Сера (S) | до 0,012 |
| Фосфор (P) | до 0,015 |
Такой состав обеспечивает сплаву высокую жаропрочность, устойчивость к окислению и хорошую коррозионную стойкость в агрессивных средах.
Механические свойства ХН78Т
Основные показатели (после закалки, t=980–1020°C, охлаждение на воздухе):
| Сортамент | Толщина/диаметр, мм | Предел текучести sт, МПа | Предел прочности sв, МПа | Относительное удлинение δ5, % | Относительное сужение ψ, % | Ударная вязкость KCU, кДж/м² | Твердость HB |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Лист (ГОСТ 24982–81) | до 3,9 | 860 | 880 | 30–35 | — | — | — |
| Поковки (ГОСТ 25054–81) | до 600 | 588 | 196 | 25–30 | 35–40 | — | 200 |
После длительного старения при температуре 700–1000°C наблюдается снижение прочностных характеристик, что важно учитывать при проектировании длительно нагруженных конструкций.
Предел выносливости при циклических нагрузках
| Температура, °C | Предел выносливости, МПа |
|---|---|
| 20 | 220 |
| 600 | 155 |
| 700 | 140 |
| 800 | 100 |
| 900 | — |
Физические характеристики
| Температура, °C | Плотность, кг/м³ | Уд. сопротивление, Ом·м | Модуль упругости, МПа | Теплопроводность, Вт/(м·К) | Коэф. линейного расширения, 10-6/К | Уд. теплоёмкость, Дж/(кг·К) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 8400 | 1,09×10-6 | 2,24×105 | — | — | — |
| 100 | 8380 | 1,099×10-6 | 2,19×105 | 14,6 | 12,2 | — |
| 200 | 8340 | 1,108×10-6 | 2,13×105 | 16,7 | 13,0 | — |
| 400 | 8260 | 1,127×10-6 | 2,00×105 | 20,6 | 13,8 | — |
| 600 | 8180 | 1,135×10-6 | 1,84×105 | 24,8 | 14,7 | — |
| 800 | 8090 | 1,123×10-6 | — | 28,9 | 15,5 | — |
Плотность сплава — 8400 кг/м³, коэффициент теплопроводности и линейного расширения увеличиваются с ростом температуры, что важно учитывать при проектировании термонагруженных узлов.
Технологические особенности обработки
Термообработка
- Закалка: 980–1020°C, охлаждение на воздухе
- Ковка: температура нагрева слитка 1160–950°C, заготовки — 1220–850°C, охлаждение на воздухе
Свариваемость
Сплав ХН78Т относится к трудно свариваемым материалам. Для получения качественного сварного соединения требуется предварительный подогрев и последующая термообработка. Рекомендуется использовать специальные сварочные материалы и технологии.
Обрабатываемость резанием
- Обрабатываемость резанием по сравнению с углеродистой сталью: 0,3–0,5 (по быстрорежущей стали и твердым сплавам)
- Твердость после закалки: 156 HB
- Предел прочности: 720 МПа
Рекомендуется использовать инструмент с твердосплавными пластинами, пониженные режимы резания и эффективное охлаждение.
Области применения сплава ХН78Т
- Энергетика: жаровые трубы, элементы газопроводов, детали котлов и турбин
- Авиация: направляющие лопатки, уплотнения, жаропрочные элементы камер сгорания
- Химическая промышленность: трубопроводы, аппараты, работающие в агрессивных средах при высоких температурах
- Машиностроение: детали, подвергающиеся длительному нагреву и воздействию агрессивных газов
Сплав ХН78Т незаменим в узлах, где требуется сочетание жаропрочности, коррозионной стойкости и стабильности размеров при длительной эксплуатации.
Аналоги марки ХН78Т
Отечественные аналоги
- ХН38ВТ
- 12Х25Н16Г7АР
- 20Х23Н18
Зарубежные аналоги
| Страна | Марка | Стандарт |
|---|---|---|
| Германия | 2.4951 (NiCr20Ti) | DIN |
| Китай | GH3030 | GB |
| США | N06025 | ASTM |
При подборе зарубежных аналогов необходимо учитывать различия в химическом составе и свойствах, а также требования к сертификации.
FAQ по сплаву ХН78Т
1. Какова максимальная рабочая температура деталей из ХН78Т?
Максимальная температура эксплуатации составляет 1100°C. При длительной работе при температуре выше 1000°C рекомендуется учитывать снижение прочностных характеристик.
2. Можно ли сваривать ХН78Т без предварительного подогрева?
Нет, сплав относится к трудно свариваемым. Для получения качественного шва требуется предварительный подогрев и последующая термообработка.
3. Какие основные отличия ХН78Т от ХН38ВТ?
ХН78Т содержит больше никеля и хрома, что обеспечивает более высокую жаропрочность и коррозионную стойкость по сравнению с ХН38ВТ. ХН38ВТ применяется при менее высоких температурах.
4. Какова обрабатываемость ХН78Т резанием?
Обрабатываемость низкая (0,3–0,5 по сравнению с углеродистой сталью). Рекомендуется использовать твердосплавный инструмент и пониженные режимы резания.
5. Какие зарубежные аналоги наиболее близки по свойствам?
Наиболее близкие аналоги: 2.4951 (Германия), GH3030 (Китай), N06025 (США). Перед заменой рекомендуется сверить химический состав и механические свойства по стандартам.
Заключение
Сплав ХН78Т — оптимальный выбор для изготовления деталей, работающих при высоких температурах и в агрессивных средах. Если вы ищете поставщика или подбор аналога, оставьте заявку на сайте компании «ОборонСпецСплав» — менеджеры помогут быстро подобрать нужный материал и оформить заказ.