Китайские заводы по производству полос из расширенного сплава

Когда слышишь про китайские заводы по производству полос из расширенного сплава, сразу представляются гигантские цеха с роботами – но на деле там до сих пор ручная доводка геометрии кромок занимает 30% времени. Наш технолог как-то сказал: 'Расширяемый сплав – это не про химию, а про терпение'.

География против логистики

Вот возьмем ООО 'Даньян Цзяньфэн Новые Материалы' – их расположение у Шанхай-Наньцзинской магистрали изначально казалось плюсом. Но когда мы в 2022 г. получили заказ на полосы для авиакомпонентов, выяснилось: 40% брака возникало именно из-за вибрации при транспортировке от ковочного цеха к прокатному стану. Пришлось переделывать систему крепления заготовок.

Их сайт https://www.js-jianfeng.ru упоминает 'непрерывное рисование' – на практике это означало, что для сплава ХН60Ю приходилось делать 12 проходов вместо стандартных 7. Металлург с завода рассказывал, как они три месяца подбирали скорость подачи для сплава ЭИ868 – каждый раз получались либо трещины, либо волнообразная поверхность.

А вот водородный отставник – это действительно их сильная сторона. Для полос из хастеллоя С-276 они добились показателя 0,0001% водорода, хотя по ГОСТу допускалось 0,0005%. Но пришлось пожертвовать скоростью охлаждения: вместо 15 минут на пласт тратили почти час.

Технологические парадоксы

Многие думают, что китайские заводы по производству полос из расширенного сплава работают по старым ТУ. Но на том же Цзяньфэне я видел немецкие установки для вакуумно-дугового переплава – правда, адаптированные под местные материалы. Например, электроды из никелевого сплава ЭП516 там прогревают не до 1150°C, как в Европе, а до 980°C – иначе кристаллизация идет неравномерно.

Запомнился случай с заказом на полосы для нефтехимии: по чертежам требовалась толщина 2,8 мм ±0,05 мм. После шести пробных прогонов поняли, что при такой точности неизбежны микротрещины. Пришлось уговаривать заказчика изменить допуск до ±0,1 мм – иначе выход годных был бы 63% вместо требуемых 85%.

Их система контроля качества выглядит так: после каждого этапа – выборочная проверка 3-4 полос из партии. Но для ответственных заказов (например, для атомной промышленности) проверяют каждую полосу на ультразвуковом дефектоскопе. Это увеличивает стоимость на 18%, зато брак почти нулевой.

Материаловедческие нюансы

Когда разрабатывали технологию для коррозионно-стойкого сплава ХН78Т, столкнулись с аномалией: при содержании титана 2,8% вместо 2,5% коэффициент расширения увеличивался на 12%. Пришлось пересматривать весь регламент термообработки – отжиг при 1080°C вместо 1120°C дал стабильные результаты.

Особенность их производства – использование индукционных печей с азотной средой для сплавов типа Инконель 625. Это дороже на 25%, но предотвращает окисление молибдена. Хотя для толстых полос (свыше 8 мм) все равно приходится применять водородный отжиг – иначе не добиться равномерности структуры.

Запомнился спор с технологом насчет скорости прокатки для жаропрочных сплавов. Он настаивал на 0,8 м/с, я приводил данные по европейским заводам – 1,2 м/с. В итоге нашли компромисс: 0,9 м/с с предварительным подогревом валков до 200°C. Это снизило энергопотребление на 15% без потери качества.

Практические ловушки

В 2021 г. был курьезный случай с партией полос для судостроения: при испытаниях на соленой спрей выдержали 2000 часов, а в реальных условиях покрылись пятнами через 3 месяца. Оказалось, проблема в остатках эмульсии между слоями при намотке в бухты – теперь перед упаковкой обязательно промывают щелочным раствором.

Их испытательное оборудование позволяет проводить тесты на ползучесть при 1100°C – редкость для рядовых производителей. Но как-то пришлось экстренно останавливать испытания для сплава ЭИ929: образец деформировался на 40% быстрее расчетного. Выяснилось, что партия лигатуры с кобальтом имела примесь вольфрама – поставщик не указал в сертификате.

Сейчас внедряют систему лазерного контроля плоскостности – пока только для полос шириной свыше 300 мм. Для узких полос (50-100 мм) все еще используют механические щупы – точность ±0,01 мм против ±0,005 мм у лазера, но надежнее в цеховых условиях.

Экономика качества

Себестоимость полос из расширенного сплава на их производстве на 15-20% выше среднекитайских аналогов. Но когда считаешь полный цикл – от сырья до готового изделия – экономия получается за счет меньшего количества операций механической обработки.

Например, для партии хастеллоя С-22 они добились чистоты поверхности Rz=6,3 мкм сразу после прокатки. Это позволило клиенту исключить шлифовку – экономия 1200 евро на тонне. Правда, пришлось заменить рабочие валки после каждых 15 тонн вместо стандартных 25 тонн.

Сейчас экспериментируют с системой водородного охлаждения после закалки – пока только для никелевых сплавов. Для медных сплавов типа Куни все еще используют воздушное охлаждение – технология 1970-х, но стабильная как швейцарские часы.