Сплав ВТ8 жаропрочный

Химический состав по ОСТ1 90013-71 сплава ВТ8, %
Ti Al Mo Si C Fe Zr O2 N2 H2 Прочие
примеси
не более
Основа 6,0-7,3 2,8-3,8 0,20-0,40 0,10 0,30 0,50 0,15 0,05 0,015 0,30
Механические свойства по ТУ и ОСТ
Вид полу-
фабриката
ТУ, ОСТ Состояние
контрольных
образцов
Температура
испытания
σв δ5 ψ ан σ50 σ100 HB
(dотп)
% кгс·м/см2 кгс/мм2
°С кгс/мм2 не менее мм
Пруток
катаный
диаметром
10-60 мм
АМТУ
451-67
Отожженные 20 100-120 9 30 3 - - 3,2-3,7
450 ≥75 - - - - 65 -
500 ≥60 - - - - 50 -
Закаленные и
состаренные*
20 ≥120 6 20 2 - - 3,0-3,3
Пруток катаный крупногабаритный диаметром, мм
65-100* ТУ1-92
-6-72
Отожженные 20 100-120 9 25 3 - - 3,2-3,7
101-130*** 95-120 7 16 3 - - 3,2-3,7
Пруток кованый диаметром или со стороной квадрата (в мм):
65-100** АМТУ
534-67
Отожженные 20 100-120 9 25 3 - - 3,2-3,7
450 ≥75 - - - - 65 -
500 ≥60 - - - - 50 -
101-150*** 20 95-120 7 16 3 - - 3,2-3,7
151-250*** 95-120 6 16 3 - - 3,2-3,7
Пруток и
заготовка
для лопаток
ОСТ1
90006-70
Отожженные 20 105-125 11 30 3 - - 3,2-3,7
450 ≥75 - - - 67 65 -
500 ≥60 - - - 52 50 -
Штампованная лопатка
- крупно
или
малога-
баритная
ОСТ1
90002-70
Отожженные 20 ≥100 10 30 3 - - 3,2-3,7
- малога-
баритная
После
ВМТО и
старения
20 ≥120 6 20 2 - - 3,0-3,4
Штампованный диск весом (в кг):
до 25 АМТУ
548-69
 
Отожженные 20 ≥100 8 22 3 - - 3,2-3,7
26-50 ≥98 8 20 3 - - 3,2-3,7
51-100 ≥95 8 18 3 - - 3,2-3,7
101-200 ≥95 6 16 3 - - 3,2-3,7
450 ≥68 - - - 61 58 -
500 ≥55 - - - 48 45 -
Штамповка и поковка толщиной (в мм):
до 100** ОСТ1
90000-70
Отожженные 20 100-125 9 25 3 - - 3,2-3,7
101-150*** 95-120 7 16 3 - - 3,2-3,7
101-250*** 95-120 6 16 3 - - 3,2-3,7
450 ≥68 - - - 61 58 -
500 ≥55 - - - 48 45 -
Кольцо
цельно-
раскатное
ОСТ1
9043-72
Отожженные 20 ≥95 8 20 3 - - 3,2-3,7
Кольцо сварное с шириной полки (в мм):
до 80 АМТУ
529-12-68
Отожженные 20 105-125 9 30 3 - - 3,2-3,7
более 80 105-125 8 20 2,5 - - 3,2-3,7
сварной
шов
20 95-125 5 15 2,0 - - 3,2-3,7
* Свойства факультативны.
** В продольном направлении.
*** В поперечном направлении.

Механические свойства при различных температурах
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
Е Ед σпц σ0,2 σв δ5 ψ ан G
кгс/мм2 % кгс·м/см2 кгс/мм2
Пруток
кованый
диаметром
до 60 мм
(микро-
структура
II типа)
Отожженный
-196 - - - 155 165 6 25 2,9 -
-70 - - - 120 130 9 30 4,4 -
20 12000 12900 78 95 110 12 40 3-6 4400
300 10050 - 55 - 88 12 52 - -
400 10000 11200 45 65 82 12 54 - -
450 9500 10900 41 - 80 12 55 - -
500 9000 10800 38 57 75 12 60 - -
550 8500 10700 30 53 72 16 68 - -
600 8000 - 15 40 68 18 76 - -
650 - - - - 60 22 80 - -
700 - - - - 40 40 85 - -
800 - - - - 20 80 92 - -
Закаленный
и
состаренный


20 - - - 110-130 120-140 6 20 - -
300 - - - 90 100 10 40 - -
400 - - - 85 95 12 50 - -
450 - - - 80 90 12 50 - -
500 - - - 78 87 12 50 - -
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости сплава ВТ8
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ100 σ500 σ2000 σ10000
σн100 σ0,2/100 σ0,2/500 σ0,2/2000
кгс/мм2 σ100 кгс/мм2
Пруток
кованый
диаметром
до 60 мм
Отожженный
 
20 - - - - >1 - - -
450 70-75 63-70 61 55 >1 48 38 30
500 50-55 40-45 32 - >1 25 20 10
550 38 - - - - 8-10 - -
(микро-
структура
II типа)
Закаленный
и
состаренный
500 58 43 36 - - - - -
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ-1, кгс/мм2, на базе, циклы σн-1 на базе
2·107 циклов
105 106 107 2·107 108 2·108 5·108 кгс/мм2
Пруток
кованый
диаметром
до 60 мм
Отожженный
 
20 54 - 53 - - - - 45
300 54 49 44 - 39 38 - 29
400 53 48 43 - 39 38 - 27
500 - 42 40 - - - - 28
Закаленный
и
состаренный
20 - - 62 - - - - -
Отожженный* 400 46 41 36,5 35 32,5 31,5 30 -
* При ассиметричном нагружении, σст = 20 кгс/мм2.

Секундная прочность
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ60" σ120" σ180" σ300"
кгс/мм2

Пруток
диаметром
до 60 мм

Отожженный 600 65 61 60 59
700 38 34 32 31
800 20 16 15 13
Механические свойства при комнатной температуре после длительных нагревов
Состояние
материала
Режим нагрева σв δ5
ψ ан
температура, °С время, час кгс/мм2 % кгс·м/см2
Отожженный
пруток
Исходное состояние 110 15 40 4,5
500 100 110 15 36 4,2
500 110 15 34 3,8
2000 112 12 31 3,0
6000 115 10 24 2,6
Физические свойства
Плотность: 4480 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600
α·106 1/град 8,3 8,6 8,7 8,8 9,1 9,5 8,8 8,9 9,4 10,4 10,9
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С 25 100 200 300 400 500 600 700
λ Вт/м·град 7,1 8,4 9,6 11,3 12,6 14,2 15,5 16,8
Удельная теплоемкость
Температура, С 100 200 300 400 500
с кдж/кг·град 0,503 0,545 0,587 0,608 0,628
Удельное электросопротивление
Температура, °С 20
ρ·106, ом·см 161
Коррозионная стойкость
Устойчив в атмосферных условиях и морской воде.
Технологические данные
Горячая обработка давлением*
Вид
обработки
Температурный
интервал
деформации, °С
Степень деформации
за один нагрев, %
Условия
охлаждения
Ковка слитка 1180-900 ≥40 На воздухе
Ковка предварительно
деформированной
заготовки, мм
 
до 100 (1020...1000)-850 40-50**, 70***
более 100 (1100...1020)-900 40-50**, 70***
Штамповка на прессе (1000...960)-850 40-60
Штамповка на молоте (980...950)-800 40-60
* Инструкция ВИАМ №680-70.
** Деформация в α+β-области.
*** Деформация в β-области.
Рекомендуемая термическая обработка *
Вид термической
обработки
Температура
°С
Выдержка
час
Условия
охлаждения
Неполный отжиг 530-620 0,5-4 На воздухе, в аргоне
Изотермический отжиг 920-950 + 1-4 В печи (или перенос в другую печь) до 570-600°С
570-600 1 На воздухе
Двойной отжиг 920-950 + 1-4 На воздухе
570-600 1 На воздухе
Закалка 920-940 1-4 В воде
Старение 500-600 1-6 На воздухе
* Инструкция ВИАМ №685-69.
Температура полиморфного превращения 980-1020°С.
Свариваемость
Свариваемые
материалы

Метод
сварки

Толщина
мм
Присадочный
материал
Термическая
обработка
после
сварки
Механические свойства сварных соединений
σв ан шва σ500100
кгс/мм2 кгс·м/см2 кгс/мм2
ВТ8+ВТ8 ЭЛС 4-10 Без
присадки
Отжиг при
920-950°С,
1 час,
охлаждение
на воздухе +
при 590-620°С,
1 час,
охлаждение
на воздухе
0,9 σв
основного
материала
3,0-4,5 0,9 σ500100
основного
материала

Применение
Детали, длительно работающие в отожженном состоянии при температурах до 500°С (6000 часов), в термически упрочненном - до 450°С (6000 часов) и при 500°С (100 часов), а также сварные узлы.

Диаграммы растяжения сплава ВТ8 до предела текучести

Кривые ползучести сплава ВТ8

Длительная прочность сплава ВТ8

Кривые выносливости сплава ВТ8

Секундная прочность сплава ВТ8

Влияние микроструктуры на предел выносливости сплава ВТ8

Влияние микроструктуры на ползучесть сплава ВТ8

Влияние микроструктуры на длительную прочность сплава ВТ8

Влияние микроструктуры на механические свойства сплава ВТ8

Prin obozn 5 1

Prin obozn 5 2

Prin obozn 5 3

Prin obozn 5 4

Prin obozn 5 5