Сплав ЭИ598 (ХН70МВТЮБ) жаропрочный на никелевой основе

Категория: Жаропрочные
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 σв σ50 δ5 ψ HB
dотп
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
800 70 28* 10 14 -
ВИ 20 - - - - 3,3-3,7
800 70 28* 10 14 -
В открытых печах 20 - - - - 3,3-3,7
800 70 28 6 10 -
* σ55
Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид полуфабриката Состояние Температура испытания,°С Е Ед σпц σ0,2 σв δ10 ψ ан HB
dотп
мм
кгс/мм2 % кгс·м/см2
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
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 σ0,2/100 σ-1 σ-1н*
по общей деформации по остаточной деформации на базе циклов
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 - - -
* rн = 0,75 мм; аа = 1,89 (ГОСТ 25.502-79).

Релаксационная стойкость (испытания при растяжении)
Состояние материала Температура испытания,°С σρ
кгс/мм2 		Остаточное напряжение (σt), кгс/мм2, после испытания в течение час
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, Nср
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
Плотность: 8500 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
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
начала конца в направлении оси заготовки перпендикулярно оси заготовки 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**
* 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.

Диаграммы растяжения сплава ЭИ598 (ХН70МВТЮБ) до предела текучести

Диаграммы растяжения сплава ЭИ598 (ХН70МВТЮБ) от предела текучести до разрушения

Кривые ползучести сплава ЭИ598 (ХН70МВТЮБ)

Кривые ползучести сплава ЭИ598 (ХН70МВТЮБ)

Кривые ползучести сплава ЭИ598 (ХН70МВТЮБ)

Кривые длительной прочности сплава ЭИ598 (ХН70МВТЮБ)

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3