Сплав ЭИ437Б (ХН77ТЮР) жаропрочный на никелевой основе

Химический состав, %
(ГОСТ 5632-72)
C* Cr Al Ti Ni
≤0,07 19-22 0,6-1,0 2,4-2,8 Основа
Si Mn Ce Fe Cu Pb B S P
не более
0,6 0,4 0,02 1,0 0,07 0,001 0,01 0,007 0,015
* Сплав вакуумно-дугового переплава (ВД) содержит 0,04-0,08% С.
Механические свойства по ТУ и ГОСТ
Вид
полу-
фабри-
ката

ТУ,
ГОСТ

Метод
выплавки
Состояние
контрольных
образцов
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σв σ40 σ50
δ5
ψ

HB
dотп
мм

кгс/мм2 %
не менее
Пруток
горяче-
катанный
ГОСТ
23705-79
ВД Термически обработанные
по режиму: закалка с
1080±10°С (8 часов) на
воздухе, старение при
700±10°С (16 часов)

20 - - - - - 3,4-3,8
700 75 46 - 15 20 -
В открытых
печах
20 - - - - - 3,4-3,8
700 75 46 44 15 20 -
ТУ14-1-
75-71
20 - - - - - 3,4-3,8
700 70 - 44 15 20 -
Пруток
калибро-
ванный
ТУ14-1-
2480-78
700 75 46 - 15 20 -
Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид
полу-

фабри-
ката

Состояние

Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
 
Е Ед
σпц σ0,2 σв δ10 ψ ан HB
dотп
мм
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Пруток
горяче-
катан-
ный
Термически
обработанные
по режиму:
закалка с
1080±10°С
(8 часов) на

воздухе,
старение
при 700±10°С
(
16 часов)
20 21000 21500 52-57 62-70 95-110 15-30 15-30 4-10 3,4-3,45
600 16250 18100 48-52 58-65 85-95 20-30 25-40 - -
700 15300 17200 47-52 55-62 80-90 15-30 20-30 6-12 3,7-4,0
750 - 16700 - - 65-75 10-20 15-30 - -
800 13000 16100 35-40 42-48 50-60 12-20 20-45 - 4,0-4,5
850 11500 15700 22-28 30-35 37-45 12-25 30-60 - -
900 - 15000 - - - - - - -

Пределы длительной прочности
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С

σ1 σ5 σ10 σ25
σ50 σ100
кгс/мм2 
Пруток
горяче-
катан-
ный
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1080±10°С (8 часов) на
воздухе,старение при
700±10°С (16 часов)
600 82 80 - - 70 70
650 - - - - - 60
700 62 59 54 47 46 45
750 - - - - - 30
800 39 37 31 - 27 25
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С

σ200 σ500 σ1000 σ2000
кгс/мм2
Пруток
горяче-
катан-
ный
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1080±10°С (8 часов) на
воздухе,старение при
700±10°С (16 часов)
600 66 65 60 55
650 58 - - -
700 43 35 32 30
750 29 - - -
800 - 15 12 10
Пределы ползучести
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ0,2/100 σ0,2/500
по общей
деформации
по остаточной
деформации
кгс/мм2
Пруток
горяче-
катанный
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1080±10°С (8 часов) на
воздухе,старение при
700±10°С (16 часов)
600 - 58 -
650 29 46 -
700 26 40 26
750 19 25 -
800 15 17 11
Пределы выносливости
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ-1 σ-1н*
на базе N циклов
107 2·107 108 107 2·107
кгс/мм2
Штамповка Термически обработанные
по режиму: закалка с
1080±10°С (8 часов) на
воздухе,старение при
700±10°С (16 часов)
20 36 34 - 22 20
600 36 34 - 26 25
700 36 34 30 21 20
* rн = 0,75 мм; аа = 1,89 (ГОСТ 25.502-79).

Секундная прочность и ползучесть
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ10'' σ60'' σ120'' σ180'' σ240'' σ0,5/10'' σ0,5/60'' σ0,5/120''
кгс/мм2
Пруток В состоянии
поставки
в=118 кгс/мм2)
700 103 97 96 95 94 - - -
800 79 74 70,5 67,5 64 - 51,5 48,5
900 45,5 41,5 38 35,5 32,5 29 23 19,5
1000 21 14 12 11 9,5 9,5 7 6
Лист В состоянии
поставки
(σв=68 кгс/мм2)
800 51,5 48,5 47 46 44 44 38 35,5
900 30 26 24 22,5 21,5 19,5 15,5 14,5
1000 15 11,5 9,5 9 - - - -
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ0,5/180'' σ0,5/300'' σ1/10'' σ1/60'' σ1/120'' σ1/180'' σ1/300''
кгс/мм2
Пруток В состоянии
поставки
в=118 кгс/мм2)
700 - - - - - - -
800 46,5 - - 54 52 50 48
900 18,5 18 30 25 21 20,5 19,5
1000 5 4,5 10 8 7 6 5,5
Лист В состоянии
поставки
(σв=68 кгс/мм2)
800 34,5 32,5 45,5 40,5 38 36,5 34,5
900 13,5 13 20 17 15,5 14,5 13,5
1000 - - - - - - -
Релаксационная стойкость
(испытания при растяжении)
Состояние
материала
Температура
испытания,
°С

σ0
Остаточное напряжение
σt, кгс/мм2, после
испытания в течение, час
кгс/мм2 100 200 500
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1080±10°С (8 часов) на
воздухе,старение при
700±10°С (16 часов)
500 48 45 45 45
23 22 22 22
600 44 38 37 35
35 32 - -
20 18 18 18
700 35 27 - -
30 21 19 15
750 40 17 15 10
35 17 - -
800 25 8 4 0
Термостойкость *
Состояние
материала
Температур-
ный режим
испытания,
°С

Степень
стеснения
образца, %
Среднее число
теплосмен (циклов до
разрушения)
, Nср
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1080±10°С (8 часов) на
воздухе,старение при
700±10°С (16 часов)
750↔200 65 >5000
* Испытания цилиндрических образцов в воздушной среде (Методика определения термостойкости жаропрочных сплавов, ВИАМ-ЦИАМ, 1968).

Физические свойства
Плотность: 8200 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Темп-ра, °С
20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800
20-900 20-1000
α·106 1/град 13,1 13,4 13,8 14,2 14,5 15,0 15,6 16,3 16,8
Темп-ра, °С
100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800
800-900 900-1000
α·106 1/град 13,4 14,2 14,9 15,5 16,3 18,1 19,9 22,0 22,6
Коэффициент теплопроводности
Темп-ра, °С
100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ вт/м·град 13,8 15,5 17,2 18,9 21,0 23,5 25,2 28,1 31,0
Удельная теплоемкость
Темп-ра, °С 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
с кДж/кг·град 0,440 0,461 0,503 0,545 0,566 0,587 0,629 0,671 0,671 0,712
Магнитные свойства
Сплав немагнитен.
Удельное электросопротивление при 20°С
ρ·106 = 124 Ом·см.
Жаростойкость (окалиностойкость)
Сплав в термически обработанном состоянии после испытания на воздухе при 800 и 900°С имеет привес 0,038 и 0,068 г/м2·час соответственно.
Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка*
Вид
полу-
фабри-
ката
Вид
термической
обработки
Температура,
°С
Выдержка,
час
Условия
охлаждения
Штамповка
лопаток
Закалка 1080±10 8 На
воздухе
Старение 700±10 16
Отпуск** для
снятия
остаточных
напряжений
850
2 В среде
аргона до
600°С, далее
на воздухе
Отпуск** для
восстановления
свойств
700 8 На
воздухе
* Инструкция ВИАМ №542-76.
** Для готовых деталей (инструкция ВИАМ №972-70).
Метод выплавки
Сплав выплавляется в открытых печах и методом вакуумно-дугового переплава.
Обработка резанием
Сплав удовлетворительно обрабатывается резанием.
Горячая обработка давлением
Вид
обработки
Температура
деформации, °С
Степень деформации
за один ход
машины-орудия, %

Продолжи-
тельность
нагрева, мин
Условия
начала конца в направлении
оси заготовки
перпендикулярно
оси заготовки
нагрева охлаждения
Прокатка на прутки
предварительно
деформированных
заготовок
1140+20 ≥950 - 40-50 30-60 В газовых
или
электропечах
На
воздухе
Штамповка
лопаток*
1130 980 65 40-50 20-70 В воздушной
среде, вакууме
или аргоне**
* Инструкция ВИАМ №813-67.
** Среда нагрева выбирается в зависимости от величины припуска на механическую обработку.

Применение
Для рабочих лопаток газовых турбин и компрессоров, работающих при температурах до 750°С.

Диаграммы растяжения сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР) до предела текучести

Диаграммы растяжения сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР) от предела текучести до разрушения

Кривые ползучести сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Кривые ползучести сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Кривые ползучести сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Кривые ползучести сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Кривые ползучести сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Кривые длительной прочности сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Параметрические кривые сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Параметрические кривые сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Кривые релаксации при кручении сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Кривые релаксации при растяжении сплава ЭИ437Б (ХН77ТЮР)

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3

Связанные материалы