Сплав ЭИ437БУ (ХН77ТЮР) жаропрочный на никелевой основе

Химический состав*, %
(ТУ14-1-684-73)
C Cr Ti Al Ni
0,04-0,08 19-22 2,65-2,9 0,7-1,0 Основа
Si Mn Fe Cu Ce B S P Pb
не более
0,6 0,4 1,0 0,07 0,02 0,01 0,007 0,015 0,001
* Содержание олова, висмута, мышьяка и сурьмы определяется спектральным анализом (не более первого балла по шкале).
Механические свойства по ТУ
Вид
полу-
фабри-
ката
ТУ
Состояние
контрольных
образцов
Метод
выплав-
ки
Тем-
пера-
тура
испы-
тания,
°С
σ0,2 σв σ30 σ50 δ5
ψ ан

HB
dотп
мм

кгс/мм2 % кгс·м
/см
2
не менее
Штанга ТУ14-1
684-73
Термически
обработанные
по режиму:
закалка с
1080±10°С
8 часов на
воздухе,
старение при
750-790°С,
16 часов
В
открытых
печах
20 65 100 - - 12 14 3 3,4-3,75
750 - - - 35 - - - -
ВД 20 68 100 - - 13 16 3 3,4-3,7
650 - - - 62 - - - -
750 - - - 35 - - - -
Шайба ТУ14-1
669-73
В
открытых
печах
20 65 100 - - 12 14 3 3,4-3,7
750 - - - 35 - - - -
ВД 20 68 100 - - 13 16 3 3,4-3,7
650 - - - 62 - - - -
750 - - - 35 - - - -
Штам-
повка
АМТУ
562-70
ВД 20 68 100 - - 13 16 3 3,4-3,7
650 - - - 65 - - - -
Штам-
повка
для
диска*:
образцы
АМТУ
557-69
В
открытых
печах
 
-из тела
диска
20 62/60 95/90 - - 11/10 13/12 2,5/2,2 3,4-3,75
3,4-3,75
750 - - - 35/35 - - - -
-из тех-
нологи-
ческого
припуска
20 65/62 100
95
- - 12/12 14/14 3/3 3,4-3,75
3,4-3,75
750 - - - 35/35 - - - -
* В числителе свойства дисков I группы, в знаменателе - II группы.

Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид
полу-

фабри-
ката

Состояние

Метод
выплав-
ки
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
 
Е σпц σ0,2 σв δ5
δ10 ψ ан HB
dотп
мм
кгс/мм2 % кгс·м/
см
2
Штам-
повка
для
диска
Термически
обработанная
по режиму I
(см. табл.
"Рекомендуемая
термическая
обработка")

В откры-
тых 
печах
20 21000 53 66-75 100-115 14-20 - 15-22 3-7 3,4-3,7
300 19400 52 64-70 100-107 14-20 - 15-22 - -
400 18300 52 64-70 96-102 14-20 - 15-22 - -
500 17900 51 62-65 90-96 22 - 23 - -
550 17200 50 58-60 88-93 22 - 26 - -
600 16500 50 55-60 85-90 22 - 23 - -
650 15500 50 55-59 84-89 22 - 22 - -
700 15000 50 54-58 82-84 16 - 21 - -
750 14500 45 52 66-68 14 - 29 - -
800 13000 37 44 54-56 16 - 36 - -
850 11700 21 27 35-37 17 - 55 - -
ВД 20 - 56-60 70-80 105-120 16-30 16-22 16-30 3-7 3,4-3,65
400 - 51-55 58-64 100-110 18-30 18-24 24-35 - -
500 - 50-54 58-63 95-105 22-30 20-26 24-35 - -
550 - 48-52 58-62 94-105 24-31 22-26 25-35 - -
600 - 47-50 57-62 92-103 24-30 22-26 25-30 - -
650 - 45-49 56-61 90-100 23-28 21-26 25-30 - -
700 - 44-48 55-60 80-86 16-25 16-22 21-28 - -
750 - 43-46 54-59 66-74 15-20 14-20 23-30 - -
800 - - - 52-62 15-20 - 25-32 - -
Термически
обработанная
по режиму II
(см. табл.
"Рекомендуемая
термическая
обработка")
20 21000 - 70-85 109-120 13-24 - 16-30 3-9 3,4-3,7
550 17200 - 69-73 99-101 20-21 - 33 - -
650 15500 - 69-73 99-101 21-24 - 26-30 - -
Пределы длительной прочности
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Метод
выплав-
ки
Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ100 σ500 σ1000 σ2000 σ4000
σ100н**
σ100
кгс/мм2  
Штам-
повка
для
диска
Термически
обработанная
по режиму
(см. табл.
"Рекомендуемая
термическая
обработка")
 
I В откры-
тых 
печах
400 90 - - - - -
450 89 88 - - - -
550 80 72 70 68 - -
600 70 59 55 52 - -
650 60 50 46 42 - -
700 44 32 30 28 - -
750 32 - - - - -
800 22 12 10 8 - -
ВД 550 80 76 72 70 67 >1
650 60 50 46 42 38 >1
750 34 27 23 20 17 >1
II
(с одинарным
старением)
550 86 76 - - - >1
650 61 53 - - - >1
II
(с двойным
старением)
550 88 - - - - >1
650 61 - - - - >1
* rн = 0,15 мм; аа = 3,8 (ОСТ1 90294-80).
Пределы ползучести
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Метод
выплав-
ки
Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ0,2/100 σ0,2/500 σ0,2/1000
по остаточной деформации
кгс/мм2
Штам-
повка
для
диска
Термически
обработанная
по режиму
(см. табл.
"Рекомендуемая
термическая
обработка")
 
I В откры-
тых 
печах
550 56 - -
600 53 - -
650 46 - -
700 40 - -
750 25 - -
800 17 - -
ВД 550 57 56 -
650 46 42 38
II 550 56 - -
650 46 - -

Пределы выносливости
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Метод
выплавки
Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ-1 σ-1н*
кгс/мм2, на базе N, цикл
106 107 2·107 107 2·107 108
Штам-
повка
Термически
обработанная
по режиму
(см. табл.
"Рекомендуемая
термическая
обработка")
 
I
В откры-
тых 
печах
20 - 37 - 22** - -
600 - 34 - 22** - -
700 - 35 - 23** - -
ВД 20 46 36 34 - 13 -
650 39 33 30 - 16 -
II 650 - - 39 - 18 16
rн = 0,5 мм; аа = 2,33 (ГОСТ 25.502-79).
** rн = 0,75 мм; аа = 1,89 (ГОСТ 25.502-79).
Малоцикловая усталость
Вид
полу-

фабри-
ката

Состояние

Метод
выплавки
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
 
σ
(при R=0)
σR н**
(при R=0)
кгс/мм2, на базе N, цикл
5·103 104 5·103 104
Штам-
повка
Термически
обработанная
по режиму
(см. табл.
"Рекомендуемая
термическая
обработка")
   
I
ВД 400 96 88 67 57
550 87 84 66 55
650 77 73 52 45
II
(с одинарным
старением)
550 91 90 66 55
II
(с двойным
старением)
550 97 94 65 55
* rн = 0,25 мм; аа = 3,35 (ГОСТ 25.502-79).
Термостойкость *
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние
Метод
выплавки
Температур-
ный режим 
испытания, °С

Степень
стеснения
образца К,
%
Среднее
число
теплосмен
(циклов до
разрушения),
Nср
Штам-
повка
для
диска
Термически
обработанная
по режиму I
(см. табл.
"Рекомендуемая
термическая
обработка")
В откры-
тых 
печах
850↔200 65 1380
850↔425 65 3290
700↔200 65 >5000
ВД 800↔200 65 2890
750↔200 65 >5000
* Методика определения термостойкости жаропрочных сплавов (ВИАМ, 1968 г.; испытания в воздушной среде цилиндрических образцов, вырезанных в радиальном направлении)
Механические свойства при комнатной температуре после длительных нагревов
Состояние
материала
Режим нагрева σ0,2 σв δ5 ψ ан HB
dотп
мм
темпера-
тура, °С
продолжи-
тельность, час
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Термически
обработанный
по режиму:
закалка с 1080°С
(8 часов) на
воздухе,
старение* при:
 
750°С, 16 часов Без нагрева 70 108 26 26 3,6 3,6
650 1000 80 116 18 20 2,8 3,42
750°С, 16 часов Без нагрева 72 116 24 25 3,7 3,5
650 1000 84 123 14 15 1,8 3,35
* Режим старения выбирается в зависимости от суммарного содержания титана и алюминия (см. табл. "Рекомендуемая термическая обработка").

Физические свойства
Плотность: 8200 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Темп-ра, °С
20-100 20-200 20-300 20-400 20-500
20-600 20-700
α·106 1/град 12,4 12,9 13,3 13,8 14,2 14,6 15,1
Темп-ра, °С
100-200 200-300 300-400 400-500
500-600 600-700
α·106 1/град 13,4 14,2 15,0 15,8 16,9 17,7
Коэффициент теплопроводности
Темп-ра, °С
100 200 300 400 500 600 700
λ вт/м·град 13,8 15,5 17,2 18,8 20,9 23,4 25,1
Жаростойкость * (окалиностойкость)
Состояние
материала
Температура
испытания, °С

Продолжительность
нагрева,
час
Привес
г/м2·час
Термически
обработанная
по режиму I
(см. табл.
"Рекомендуемая
термическая
обработка")
800 100 0,0387
200 0,0173
900 100 0,068
200 0,051
* Испытания в воздушной среде.
Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка *
Вид термической
обработки
Температура,
°С
Выдержка,
час
Условия
охлаждения
Режим I:
- закалка 1080±10 8 На воздухе
- старение ** 750±10 16
775±10 16
790±10 16
Режим II:
- закалка 1020±10 6 На воздухе
- одинарное старение 750±10 16
- двойное старение*** 775±10 + 16
+ 700±10 16
* ОСТ1 90154-74.
** Температура старения выбирается в зависимости от суммарного содержания титана и алюминия: 750, 775, 790°С при содержании ∑ (Ti+Al) в количестве (%) <3,6; 3,6-3,78 или >3,78 соответственно.
*** Применяется при необходимости получения повышенных значений МЦУ.
Метод выплавки
Сплав выплавляется в открытых дуговых печах (отливается в изложницы конусной формы) и методом вакуумно-дугового переплава (отливается в кристаллизаторы диаметром 380 или 480 мм). Температура плавления и заливки 1450 и 1530°С соответственно. Охлаждение на воздухе (в изложницах или кристаллизаторах).
Горячая обработка давлением *
Вид
обработки
Температура
деформации, °С
Степень
деформа-
ции, %

Условия
начала конца за один
проход
(на прессе)
за один
нагрев
(на молоте)
нагрева охлаждения
Осадка слитков
на прессе
1150±10 980±10 50 - В открытых
печах
На воздухе
Ковка (вытяжка
слитков), осадка
(заготовок на шайбы)
и штамповка (дисков)
на мототе
1150±10 980±10 - 85
* Инструкция ВИАМ 902-67.

Применение
Для дисков турбин и компрессоров, дефлекторов, силовых несварных колец, крепежных и других деталей, работающих при температурах до 550°С с кратковременными "забросами" до 600°С.

Кривые ползучести сплава ЭИ437БУ-ВД

Кривые длительной прочности сплава ЭИ437БУ-ВД

Параметрическая кривая сплава ЭИ437БУ-ВД

Параметрическая кривая сплава ЭИ437БУ-ВД

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3

Связанные материалы