Сплав ЭИ617 (ХН70ВМТЮ) жаропрочный на никелевой основе

Химический состав, %
(ГОСТ 5632-72)
C Cr W Mo Al Ti V Ni
≤0,12 13-16 5-7 2-4 1,7-2,3 1,8-2,3 0,1-0,5 Основа
Si Mn Ce B Cu Fe S P
не более
0,6 0,5 0,02 0,02 0,07 5,0 0,01 0,015
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-
катан-
ный
ГОСТ
23705-79
ВИ Термически обработанные
по режиму: 1-я закалка с
1190±10°С (2 часа) на
воздухе, 2-я закалка с
1050±10°С (4 часа) на
воздухе,старение при
800±10°С (16 часов)

20 - - - - - 3,3-3,7
800 70 - - 7 10 -
850 - - 20 - - -
В
открытых
печах
20 - - - - - 3,3-3,7
800 68 - - 3 8 -
850 - 20 - - - -
ТУ14-1-
5.2-73
ВИ 20 - - - - - 3,3-3,7
800 72 - - 7 10 -
850 - - 20* - - -
ТУ14-1-
1477-75
В
открытых

печах
20 - - - - - 3,3-3,7
800 70 - - 4 8 -
850 - - 20 - - -
* σ70
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:
1-я 
закалка с
1190±10°С
(2 часа) на
воздухе,2-я
закалка с
1050±10°С
(4 часа) на
воздухе,
старение при
800±10°С
(16 часов)

20 20000 21200 65 75 114 14 15 1,5-3 3,45
600 16500 18500 59 68 99 16 19 - -
700 15000 17700 56 65 90 6-10 12 - 3,6
750 - 17200 - - - - - - -
800 14500 16600 46 58 75 5,5-8 12 9,6 3,8
850 14000 - 37 47 59 5-8 14 - 3,9
900 13000 - 28 38 49 9-14 19 13,4 4,6
* По данным ЦИАМ

Пределы длительной прочности
Вид
полу-

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

σ1 σ5 σ10 σ25
σ100 σ200
кгс/мм2 
Пруток
горяче-
катан-
ный
Термически обработанные
по режиму: 1-я закалка с
1190±10°С (2 часа) на
воздухе,2-я закалка с
1050±10°С (4 часа) на
воздухе,старение при
800±10°С (16 часов)
700 70 61 57 53 48 45
800 48 40 34 31 28 27
850 39 28 25 21 19 17
900 - - - - 13 10
Вид
полу-

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

σ300 σ500 σ1000 σ2000 σн100*
кгс/мм2 σ100
Пруток
горяче-
катан-
ный
Термически обработанные
по режиму: 1-я закалка с
1190±10°С (2 часа) на
воздухе,2-я закалка с
1050±10°С (4 часа) на
воздухе,старение при
800±10°С (16 часов)
700 42 34 32 29 ≥0,8
800 21 19 17 14 ≥1
850 - 12 10 8,5 -
900 - - - - -
* rн = 0,5 мм; аа = 2,10 (ОСТ1 90294-80).
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: 1-я закалка с
1190±10°С (2 часа) на
воздухе,2-я закалка с
1050±10°С (4 часа) на
воздухе,старение при
800±10°С (16 часов)
20 - - -
600 - - -
700 30 40 29
800 17 22 13
830 15 18 -
850 14 16 10
Пределы выносливости
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ-1 σ-1н*
на базе N циклов
107 2·107 8·107 107
кгс/мм2
Пруток
горяче-
катанный
Термически обработанные
по режиму: 1-я закалка с
1190±10°С (2 часа) на
воздухе,2-я закалка с
1050±10°С (4 часа) на
воздухе,старение при
800±10°С (16 часов)
20 34 - - -
600 33 30 28 -
700 37 35 31 -
800 33 31 28 16
830 - - - -
850 26 25 22 -
* rн = 0,5 мм; аа = 2,33 (ГОСТ 25.502-79).

Секундная прочность
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ10'' σ60'' σ120'' σ180'' σ240''
кгс/мм2
Пруток
горяче-
катанный
В состоянии
поставки
в=119 кгс/мм2)
700 101 96 95,5 95 93,5
800 83 77,5 73,5 70 67,5
900 67,5 60 55 51 48
1000 45 36 31,5 30,5 30
Секундная ползучесть
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ0,5/10'' σ0,5/60'' σ0,5/120'' σ1/10'' σ1/60'' σ1/120'' σ1/180'' σ1/300''
кгс/мм2
Пруток
горяче-
катанный
В состоянии
поставки
в=119 кгс/мм2)
1000 19,5 15,5 13,5 20,5 17,5 15,5 14,5 13,5
Механические свойства при 800°С после длительных нагревов
Состояние
материала
Режим нагрева*
σв δ5 ψ
темпера-
тура, °С
продолжи-
тельность,
час
кгс/мм2 %
Термически обработанные
по режиму: 1-я закалка с
1190±10°С (2 часа) на
воздухе,2-я закалка с
1050±10°С (4 часа) на
воздухе,старение при
800±10°С (16 часов)
Без нагрева 74 3,2 3,9
720
20 70 3 7,2
400 69,5 2 3,4
600 71,5 2,8 5,6
800 74,5 2,5 5,4
1000 71 3 6
* Нагрев образцов под нагрузкой (σ=20 кгс/мм2).
Термостойкость *
Состояние
материала
Метод
выплавки
Температур-
ный режим
испытания,
°С

Степень
стеснения
образца, %
Среднее число
теплосмен (циклов до
разрушения)
, Nср
Термически обработанные
по режиму: 1-я закалка с
1190±10°С (2 часа) на
воздухе,2-я закалка с
1050±10°С (4 часа) на
воздухе,старение при
800±10°С (16 часов)
В открытых
печах
800↔200 64 1900
800↔400 65 4500
ВД 800↔200 65 >5000
850↔200 65 2310
850↔425 65 >5000
* Испытания цилиндрических образцов в воздушной среде (Методика определения термостойкости жаропрочных сплавов, ВИАМ-ЦИАМ, 1968).

Физические свойства
Плотность: 8400 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Темп-ра, °С
20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800
20-900 20-1000
α·106 1/град 12,0 12,3 12,6 12,9 13,1 13,3 13,6 14,0 14,8 15,8
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 12,6 13,2 13,6 14,0 14,1 16,0 16,6 21,3 24,4
Коэффициент теплопроводности
Темп-ра, °С
100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ вт/м·град 9,64 11,3 13,0 15,1 17,2 19,3 21,8 24,3 27,2
Удельная теплоемкость
Темп-ра, °С
100 200 300 400 500 600 700 800 900
с кДж/кг·град 0,377 0,403 0,440 0,482 0,503 0,545 0,587 0,608 0,629
Магнитные свойства
Сплав немагнитен.
Жаростойкость* (окалиностойкость)
Состояние
материала
Температура
испытания, °С

Потери массы,
г/м2·час
Термически обработанные
по режиму: 1-я закалка с
1190±10°С (2 часа) на
воздухе,2-я закалка с
1050±10°С (4 часа) на
воздухе,старение при
800±10°С (16 часов)
 
900 0,085
1000 0,58
* Испытания в воздушной среде.
Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка
Вид
полу-
фабри-
ката
Вид
термической
обработки
Температура,
°С
Выдержка,
час
Условия
охлаждения
Штамповка
лопаток
1-я закалка 1190±10 2 На
воздухе
2-я закалка 1050±10 4
Старение 800±10 16
Отпуск* (в аргоне) для
снятия остаточных
напряжений
950±10 2 В среде
аргона до
600°С, далее
на воздухе
Отпуск* для
восстановления
свойств
800±10 8 На
воздухе
* Для готовых деталей (инструкция ВИАМ №972-70).
Метод выплавки
Сплав выплавляется в открытых печах и вакуумно-индукционных печах.
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
1160-1170
≥1040 - 15-30 20-40 В газовых
или
электропечах
На
воздухе
Штамповка
лопаток*
1170-1180 ≥1050 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, работающих при температурах до 800°С.

Диаграммы растяжения сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ) до предела текучести

Диаграммы растяжения сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ) от предела текучести до разрушения

Кривые ползучести сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ)

Кривые ползучести сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ)

Кривые ползучести сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ)

Кривые ползучести сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ)

Кривые длительной прочности сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ)

Параметрические кривые сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ)

Параметрические кривые сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ)

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3

Связанные материалы