Сплав ЭИ598 (ХН70МВТЮБ) жаропрочный на никелевой основе - Inzhener-Info

: Категория: Жаропрочные

Сталь жаропрочная

Химический состав, % (ГОСТ 5632-72)
C*	Cr	W	Mo	Al	Ti	Nb	Ni
≤0,12	16-19	2,0-3,5	4,0-6,0	1,0-1,7	1,9-2,8	0,5-2,3	Основа

Si	Mn	Ce	Fe	Cu	B	S	P
не более
0,6	0,5	0,02	5,0	0,07	0,01	0,01	0,015
* Сплав вакуумно-дугового переплава (ВД) содержит 0,04-0,10% С.

Механические свойства по ТУ
Вид полуфабриката	ТУ, ГОСТ	Метод выплавки	Состояние контрольных образцов	Температура испытания,°С	σ_в	σ₅₀	δ₅	ψ	HB d_отп мм
					кгс/мм²		%
					не менее
Пруток горячекатанный	ГОСТ 23705-79	ВД	Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1200±10°С (5 часов) на воздухе, 2-я закалка с 1070±10°С (8 часов) на воздухе, старение при 800±10°С (16 часов)	20	-	-	-	-	3,3-3,7
		ВД		800	70	28*	10	14	-
		ВИ		20	-	-	-	-	3,3-3,7
		ВИ		800	70	28*	10	14	-
		В открытых печах		20	-	-	-	-	3,3-3,7
		В открытых печах		800	70	28	6	10	-
* σ₅₅

Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания,°С	Е	Е_д	σ_пц	σ_0,2	σ_в	δ₁₀	ψ	а_н	HB d_отп мм
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания,°С	кгс/мм²					%		кгс·м/см²	HB d_отп мм
Пруток горячекатанный	Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1200±10°С (5 часов) на воздухе, 2-я закалка с 1070±10°С (8 часов) на воздухе, старение при 800±10°С (16 часов)	20	20000	21000	55-62	65-72	100-110	12-25	15-25	-	3,3-3,7
		600	16500	17700	52-57	60-65	95-100	15-30	20-30	-	-
		700	15000	17000	50-55	57-62	90-95	10-20	12-22	6-12	-
		750	-	16400	-	-	-	-	-	-	-
		800	13500	15800	45-50	50-58	70-78	4-12	14-18	4-8	-
		850	12300	15200	35-40	42-48	55-62	6-15	10-25	5-10	-
		900	11500	-	20-25	25-30	35-40	10-20	30-40	-	-

Пределы длительной прочности
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания,°С	σ₅₀	σ₁₀₀	σ₂₀₀
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания,°С	кгс/мм²
Пруток горячекатанный	Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1200±10°С (5 часов) на воздухе, 2-я закалка с 1070±10°С (8 часов) на воздухе, старение при 800±10°С (16 часов)	20	-	-	-
		600	-	-	-
		650	-	62	60
		700	55-59	48-52	40-42
		800	31-33	25-30	23-25
		850	21	18-20	17-18

Пределы ползучести и выносливости
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания,°С	σ_0,2/100		σ_-1		σ_-1^н*
			по общей деформации	по остаточной деформации	на базе циклов
			по общей деформации	по остаточной деформации	10⁷	2·10⁷
			кгс/мм²
Пруток горячекатанный	Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1200±10°С (5 часов) на воздухе, 2-я закалка с 1070±10°С (8 часов) на воздухе, старение при 800±10°С (16 часов)	20	-	-	32	30	24
		600	-	-	32	28	23
		650	-	-	-	-	-
		700	30	-	33	32	26
		800	18	21	33	31	24
		850	10	11	-	-	-
* r_н = 0,75 мм; а_а = 1,89 (ГОСТ 25.502-79).

Релаксационная стойкость (испытания при растяжении)
Состояние материала	Температура испытания,°С	σ_ρ кгс/мм²	Остаточное напряжение (σ_t), кгс/мм², после испытания в течение час
Состояние материала	Температура испытания,°С	σ_ρ кгс/мм²	100	200	500
Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1200±10°С (5 часов) на воздухе, 2-я закалка с 1070±10°С (8 часов) на воздухе, старение при 800±10°С (16 часов)	800	30	14	10	8

Термостойкость*
Состояние материала	Температурный режим испытания, °С	Степень стеснения образца К, %	Среднеечисло теплосмен до разрушения, N_ср
Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1200±10°С (5 часов) на воздухе, 2-я закалка с 1070±10°С (8 часов) на воздухе, старение при 800±10°С (16 часов)	800↔200	65	1310
	900↔200	65	132
* Испытание в воздушной среде цилиндрических образцов (Методика определения термостойкости жаропрочных сплавов, ВИАМ-ЦИАМ, 1968).

Физические свойства
Коэффициент термического линейного расширения
Плотность: 8500 кг/м³
Температура,°С			20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
α·10⁶ 1/град			12,9	13,5	14,1	14,6	15,1	15,7	16,4	17,5	18,0
Температура,°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	14,8	15,7	16,5	18,0	18,8	21,8	26,3	22,7
Коэффициент теплопроводности
Температура,°С			100	200	300	400	500	600	700	800	900
λ вт/м·град			11,3	13,0	14,7	15,9	18,9	20,6	21,8	24,3	26,4
Магнитные свойства
Сплав немагнитен.

Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка
Вид полуфабриката	Вид термической обработки	Температура, °С	Выдержка, час	Условия охлаждения
Штамповки лопаток	1-я закалка	1220±10	5	На воздухе
	2-я закалка	1070±10	8
	Старение	800±10	16
	Отпуск* (в аргоне) для снятия остаточных напряжений	950	2	В аргоне до 600°С, далее на воздухе
	Отпуск* для восстановления свойств	800	8	На воздухе
* Для готовых деталей.
Метод выплавки
Сплав выплавляется в открытых и вакуумно-индукционных печах, а также 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, %		Продолжительность нагрева, мин	Условия
Вид обработки	начала	конца	в направлении оси заготовки	перпендикулярно оси заготовки	Продолжительность нагрева, мин	нагрева	охлаждения
Прокатка на прутки (предварительно деформированной заготовки)	1140	≥1000	-	15-30	30-60	В газовых или электропечах	На воздухе
Штамповка лопаток*	1180	≥1050	65	40-50	20-70	В воздушной среде, вакууме или аргоне**	На воздухе
* Инструкция ВИАМ №813-76. ** Среда нагрева выбирается в зависимости от величины припуска на механическую обработку.

Применение
Для рабочих лопаток газовых турбин, работающих при температурах до 850°С.