ЖС30-ВИ

ЖС30-ВИ — жаропрочный литейный сплав на никелевой основе, применяемый для изготовления ответственных деталей, работающих при высоких температурах и длительных нагрузках. Сплав используется в виде литых заготовок и предназначен для последующего переплава и литья сложнопрофильных изделий.

Марка ЖС30-ВИ установлена ОСТ 1 90126-85 и не имеет прямого соответствия среди деформируемых никелевых сплавов типа ХН, поскольку относится исключительно к литейным жаропрочным системам.

Обозначение

  • ЖС — жаропрочный сплав
  • 30 — номер марки
  • ВИ — вакуумно-индукционная выплавка

Выплавка в вакууме обеспечивает низкое содержание газов и неметаллических включений, необходимых для обеспечения длительной прочности при высоких температурах.

Нормативная база

  • ОСТ 1 90126-85 — жаропрочные литейные сплавы вакуумной выплавки

Контроль химического состава выполняется по государственным стандартам:

  • ГОСТ 12344–12365
  • ГОСТ 28473
  • ГОСТ 24018.0, 24018.3, 24018.4

Химический состав, %

Элемент Содержание
Углерод (C) 0,11–0,20
Хром (Cr) 5,0–9,0
Никель (Ni) основа
Кобальт (Co) 7,5–9,5
Молибден (Mo) 0,4–1,0
Вольфрам (W) 11,0–12,6
Алюминий (Al) 4,8–5,8
Титан (Ti) 1,4–2,3
Ниобий (Nb) 0,4–1,4
Гафний (Hf) 0,3–1,2
Железо (Fe) ≤1,0
Кремний (Si) ≤0,4
Марганец (Mn) ≤0,4
Сера (S) ≤0,010
Фосфор (P) ≤0,015

Микролегирование (вводится по расчету):

  • бор (B)
  • церий (Ce)
  • цирконий (Zr)
  • иттрий (Y)
  • кальций (Ca)
  • редкоземельные элементы

Допускается содержание ванадия до 0,1 %.

Физико-механические свойства

(ОСТ 1 90126-85)

Для ЖС30-ВИ механические свойства нормируются без термообработки контрольных образцов.

При комнатной температуре:

Показатель Значение
Временное сопротивление σв ≥ 830 МПа
Относительное удлинение δ5 ≥ 3 %

Длительная прочность:

Параметр Значение
Температура испытания 975 °C
Напряжение 240 МПа
Время до разрушения ≥ 40 ч

Сплав предназначен для эксплуатации при температурах порядка 950–1000 °C.

Поставка и геометрия заготовок

По ОСТ:

  • литые прутковые заготовки диаметром до 90 мм
  • предельные отклонения:
    • До Ø65 мм — ±5 мм
    • До Ø90 мм — −10 мм

Заготовки поставляются в механически обработанном состоянии.

Поверхность:

  • шероховатость: Rz 80–40 мкм
  • допускается зачистка дефектов на глубину до 15 мм

Не допускается:

  • шлаковые и неметаллические включения
  • окисные плены
  • включения инородных материалов
  • наплывы

Структура и упрочнение

Структура сплава представляет собой γ-твердый раствор никеля с дисперсными выделениями γ′-фазы.

Упрочнение обеспечивается:

  • высоким содержанием вольфрама (твердорастворное упрочнение)
  • дисперсионным упрочнением γ′-фазой (Al, Ti)
  • легированием кобальтом
  • микролегированием (B, Zr, Hf, РЗМ)

Такая структура обеспечивает устойчивость к ползучести при температурах выше 900 °C.

Технологические особенности

  • выплавка — вакуумно-индукционная
  • применяется последующий переплав
  • основная технология получения изделий — литье по выплавляемым моделям

Сплав чувствителен к:

  • перегреву расплава
  • скорости кристаллизации
  • режимам охлаждения

Область применения

  • рабочие и направляющие лопатки турбин
  • детали горячего тракта
  • фасонные литые заготовки сложной формы

Сплав применяется для деталей, работающих при высоких температурах и длительных нагрузках.

Контроль качества

Контроль проводится по каждой плавке:

  • химический состав
  • механические свойства
  • длительная прочность

Дополнительно применяются:

  • рентгенографический контроль
  • люминесцентный контроль
  • контроль излома

Особенности применения

  • применяется исключительно как литейный сплав
  • поставляется в виде заготовок под переплав
  • требует строгого соблюдения технологии производства

Литейное производство

ООО «СОЮЗ-МЕТАЛЛИСТ» осуществляет поставку изделий, изготовленных методом литья по выплавляемым моделям.

  • изготовление по чертежам и техническому заданию
  • контроль геометрии и состояния поверхности
  • контроль качества на всех этапах производства
  • комплект сопроводительной документации

Метод литья по выплавляемым моделям позволяет получать отливки сложной геометрии с высокой точностью и стабильными характеристиками материала.