Сплав ЭИ826 (ХН70ВМТЮФ) жаропрочный на никелевой основе

Категория: Жаропрочные
Химический состав, % (ГОСТ 5632-72)
C* Cr Ti Al W Mo V Ni
≤0,12 13-16 1,7-2,2 2,4-2,9 5,0-7,0 2,5-4,0 0,2-1,0 Основа
Si Mn Fe Ce Cu B S P
не более
0,6 0,5 5,0 0,02 0,07 0,015 0,009 0,015
* Сплав вакуумно-дугового переплава (ВД) содержит 0,04-0,10% С.
Механические свойства по ТУ, ГОСТ
Вид полуфабриката Метод выплавки ТУ, ГОСТ Состояние контрольных образцов Температура испытания,°С σв σ50 σ75 δ5 ψ HB
dотп
мм
кгс/мм2 %
не менее
Пруток горячекатанный В открытых печах ГОСТ 23705-79 Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1210±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
850 60 27 - 6 9 -
ТУ14-1-5.9-73 20 - - - - - 3,3-3,7
850 60 27* - 10 12 -
ВД ГОСТ 23705-79 20 - - - - - 3,3-3,7
850 60 27 - 8 12 -
ВИ ТУ14-1-223-72 850 65 - 27 12 18 -
* 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 1210±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 21350 60-65 70-75 110-115 8-10 8-20 2-4 3,3-3,7
500 17000 - 55-60 65-70 95-100 25-30 25-30 - -
600 16500 18650 55-60 65-70 90-100 25-30 25-30 2,5-5 -
700 15500 17850 50-58 60-70 90-100 10-17 12-20 3-5 -
800 14500 17050 40-48 55-62 75-90 6-15 10-20 3-5 -
850 14000 - 35-40 50-55 65-70 6-15 12-25 - -
900 13000 16000 28-35 40-45 50-60 9-20 15-30 15-16 -
950 11700 - 20-25 30-35 42-45 15-20 25-30 5,5-8,5 -
1000 9300 - 8-10 10-12 15-20 45-55 50-70 6,5-9 -
1100 - - - - - - - 10-15 -
1150 - - - - - - - 15-20 -

Пределы длительной прочности
Вид полуфабриката Состояние Температура испытания,°С σ50 σ100 σн200* σ200 σ500 σ**1000
кгс/мм2
Пруток горячекатанный Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1210±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 68 58-67 57-62 55-63 50 46
800 42 35-40 34-37 31-37 26 25,5
850 - 24-26 - - 17 15
900 17-19 15-18 17-19 13-15 - -
Вид полуфабриката Состояние Температура испытания,°С σ**3000 σ**5000 σ**10000 σ**20000
кгс/мм2
Пруток горячекатанный Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1210±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 40 38 37*** 34***
800 20,5 20 18 15,5
850 12 11 9,5*** 8,3***
900 - - - -
* rн = 0,5 мм; аа = 2,10 (ОСТ1 90294-80).
** Данные ЦКТИ.
*** Получены экстраполяцией.
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 107 циклов
кгс/мм2
Пруток горячекатанный Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1210±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 - - - -
700 - 50 - -
800 21 25 30 24
900 10,5 11,5 - -
* rн = 0,75 мм; аа = 1,89 (ГОСТ 25.502-79).

Пластичность после длительных нагревов
Состояние материала Режим нагрева Температура испытания,°С δ, % ан,
кгс·м/см2
температура,°С продолжительность, час
Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1210±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 20 15 3,5
800 500 20 13 4,3
800 11,5 -
1000 20 17 3,5
800 15 -
3000 20 16 3,5
800 15 -
5000 20 12 3
800 12 -
10000 20 15 2,7
800 15 -
900 500 20 12 3,7
800 12 -
1000 20 16 3,5
800 12 -
3000 20 17 3
800 12 -
Термостойкость*
Состояние материала Температурный режим испытания, °С Степень стеснения образца К, % Среднее число теплосмен до разрушения, Nср
Термически обработанный по режиму: 1-я закалка с 1210±10°С (2 часа) на воздухе, 2-я закалка с 1050±10°С (4 часа) на воздухе, старение при 800±10°С (16 часов) 800↔200 65 4290
850↔200 65 2950
* Испытание в воздушной среде цилиндрических образцов (Методика определения термостойкости жаропрочных сплавов, ВИАМ-ЦИАМ, 1968).
Длительная прочность (при 850°С и σ = 25 кгс/мм2) алитированных образцов
Состояние материала Режим алитирования Термическая обработка после алитирования σ100850° δ5 ψ
кгс/мм2 %
Термическиобработанный по режиму: 1-я закалка с 1210±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 алитирования 24 5-6 5-10
850°С, 2-4 часа Отжиг при 800°С, 16 часов 24 3,5-8 9-15
800°С, 8 часов Отжиг при 800°С, 4 часа 24 1,5-3 6-7

Физические свойства
Плотность: 8470 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура,°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 12,5 12,9 13,3 13,7 14,0 14,4 14,8 15,6 16,4
Температура,°С 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900-1000
α·106 1/град 12,9 13,8 14,6 15,3 15,7 16,6 17,3 22,0 23,4
Коэффициент теплопроводности
Температура,°С 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ вт/м·град 10,5 12,6 14,2 16,3 18,4 20,5 22,6 25,1 28,1
Магнитные свойства
Сплав немагнитен.
Жаростойкость (окалиностойкость)
Сплав в термически обработанном состоянии (двойная закалка и старение) после испытания на воздухе при 950°С имеет привес 0,024 г/м2·час.
Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка
Вид полуфабриката Вид термической обработки Температура, °С Выдержка, час Условия охлаждения
Штамповка 1-я закалка 1210±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 аргоне до 600°С, далее на воздухе
* Для готовых деталей.
Метод выплавки
Сплав выплавляется в открытых и вакуумно-индукционных печах, а также методом вакуумно-дугового переплава.
Обработка резанием
Сплав хорошо 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 слитков на прутки 1160-1170 ≥1040 - 15-25 20-60 В газовых или электропечах На воздухе
Штамповка лопаток* 1180 ≥1060 65 35-45 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 850-870°С.

Диаграммы растяжения сплава ЭИ826 (ХН70ВМТЮФ) до предела текучести

Диаграммы растяжения сплава ЭИ826 (ХН70ВМТЮФ) от предела текучести до разрушения

Кривые ползучести сплава ЭИ826 (ХН70ВМТЮФ)

Кривые ползучести сплава ЭИ826 (ХН70ВМТЮФ)

Кривые ползучести сплава ЭИ826 (ХН70ВМТЮФ)

Кривые длительной прочности сплава ЭИ826 (ХН70ВМТЮФ)

Кривые релаксации сплава ЭИ826 (ХН70ВМТЮФ) при высоких температурах в условиях кручения

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3