Сплав ЭИ867 (ХН62ВМКЮ) жаропрочный на никелевой основе

Химический состав, %
(ГОСТ 5632-72)
C Cr Al W Mo Co Ni
≤0,1 8,5-10,5 4,2-4,9 4,3-6,0 9,0-11,5 4,0-6,0 Основа
Si Mn Fe Cu Ce B S P
не более
0,6 0,3 4,0 0,07 0,02 0,02 0,011 0,015
Механические свойства по ГОСТ
Вид
полу-
фабри-
ката

ГОСТ

Метод
выплавки
Состояние
контрольных
образцов
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σв σ50 δ5
ψ

HB
dотп
мм

кгс/мм2 %
не менее
Пруток
горяче-
катанный
ГОСТ
23705-79
ВД Термически обработанные
по режиму: закалка с
1220+10/-20°С (4-6 часов) на
воздухе, старение при
950±15°С (8 часов)

20 - - - - 3,25-3,6
900 58 22 8 12 -
В открытых
печах
20 - - - - 3,25-3,6
900 58 22 6 9 -
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
В
состоянии
поставки
1000 - - - - - - - 6-9 -
1150 - - - - - - - 20-30 -
1180 - - - - - - - 13-15 -
1200 - - - - - - - 25-30 -
Термически
обработанные
по режиму:
закалка с
1220+10/-20°С
(4-6 часов) на

воздухе,
старение
при 950±15°С
(
8 часов)
20 21000 23300 60-70 75-85 110-125 12-25 15-25 3-5 3,25-3,6
600 16800 20200 55-60 70-80 100-110 15-20 15-25 6-8 -
700 16500 19500 55-60 65-75 95-100 8-12 12-18 6-8 -
800 15800 18300 55-60 65-75 90-95 3-10 7-15 5-7 -
850 15100 - 40-50 55-65 75-85 3-10 7-12 5-7 -
900 14300 - 25-35 40-50 58-70 7-18 9-22 5-7 -
950 13000 - 15-20 28-35 40-50 10-20 18-25 6-8 -
1000 12100 - 8-13 18-23 25-35 12-20 20-30 7-9 -

Пределы длительной прочности
Вид
полу-

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

σ1 σ5 σ10 σ25
σ50 σ100
кгс/мм2 
Пруток
горяче-
катан-
ный
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1220+10/-20°С (4-6 часов) на
воздухе,старение при
950±15°С (8 часов)

700 - 85 82 80 77 75
800 - 60 56 51 48 45
900 42 33 30 27 23 21
950 28 21 20 16 14 12
1000 17 12 10 - - -
1050 7 4 - - - -
Вид
полу-

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

σ*500 σ*1000 σ*2000 σ*4000 σн**100
кгс/мм2 σ100
Пруток
горяче-
катан-
ный
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1220+10/-20°С (4-6 часов) на
воздухе,старение при
950±15°С (8 часов)

700 - - - - 1
800 34 31 28 26 1
900 13 11 9 7,5 >1
950 7,5 6 5 4 >1
1000 - - - - -
1050 - - - - -
* Получены экстраполяцией.
** rн = 0,5 мм; аа = 2,10 (ОСТ1 90294-80).
Пределы ползучести и выносливости
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ0,2/100 σ0,2/10 σ0,2/100 σ0,2/500 σ-1 σ-1н*
по общей
деформации
по остаточной деформации на базе циклов
107 2·107
кгс/мм2
Пруток
горяче-
катан-
ный
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1220+10/-20°С (4-6 часов) на
воздухе,старение при
950±15°С (8 часов)

20 - - - - 22 - -
700 - - 62 51 29 - -
800 25 - 35 28 28 27 21
900 11 - 16 - 25 24 18
950 - 12 - - - - -
1000 - 5 - - - - -
1050 - 0,5 - - - - -
* rн = 0,75 мм; аа = 1,89 (ГОСТ 25.502-79).

Механические свойства алитированных образцов при комнатной и высоких температурах
Состояние
материала
Режим
алитирования
Термическая
обработка
после
алитирования
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С

σв δ5
ψ σ100
кгс/мм2 % кгс/мм2
Термически
обработанные
по режиму:
закалка с
1220+10/-20°С
(4-6 часов) на

воздухе,старение
при 950±15°С
(8 часов)
 
Без алитирования 20 141 22,5 36,5 -
700 102 13 14,5 -
800 92 7 10 -
900 60 11,5 17,5 20
950°С - 4 часа
(слой толщиной
30-55 мм)
Отжиг при
900°С - 2 часа
20 140 17,5 9 -
700 102 13 15 -
800 99,5 10,5 16 -
900 56,5 12,5 18,5 20
Релаксационная стойкость
Состояние
материала
Условия
испытания
Температура
испытания,
°С

σ00) Остаточное напряжение
σt (τt), кгс/мм2, после
испытания в течение, час
кгс/мм2 100 200 500
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1220+10/-20°С (6 часов) на
воздухе,старение при
950±15°С (8 часов)

При
растяжении
400 30 29 29 29
500 30 28 28 28
600 30 27 27 27
700 35 31 29 25
800 30 18 15 13
При
кручении
700 25 23 23 -
800 25 14 - -
900 25 7 - -
950 25 3 - -
Термостойкость *
Состояние
материала
Метод
выплавки
Температур-
ный режим
испытания,
°С

Степень
стеснения
образца, %
Среднее число
теплосмен (циклов до
разрушения)
, Nср
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1220+10/-20°С (4-6 часов) на
воздухе,старение при
950±15°С (8 часов)
ВД 900↔200 71 430
900↔450 66 2920
* Испытания цилиндрических образцов в воздушной среде (Методика определения термостойкости жаропрочных сплавов, ВИАМ-ЦИАМ, 1968).

Физические свойства
Плотность: 8570 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Темп-ра, °С
20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800
20-900 20-1000
α·106 1/град 11,6 11,9 12,2 12,6 12,8 13,1 13,5 14,3 15,6
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 11,9 12,5 13,2 13,9 13,9 14,8 16,1 20,8 26,5
Коэффициент теплопроводности
Темп-ра, °С
100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ вт/м·град 10,1 13,0 15,1 17,2 18,9 20,1 21,8 23,0 24,3
Степень черноты полного нормального излучения
Состояние
поверхности
εн при температуре, °С
100 200 300 400 500
После травления 0,18 0,19 0,20 0,21 0,22
Магнитные свойства
Сплав немагнитен.
Жаростойкость (окалиностойкость)
Состояние
материала
Темпе-
ратура
испыта-
ния
Продолжи-
тельность
нагрева
Среда Потери
массы
Привес Скорость
газовой
коррозии
°С час г/м2·час мм/год
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1220+10/-20°С (4-6 часов) на
воздухе,старение при
950±15°С (8 часов)
800 3000 Воздух 0,013 - 0,0132
850 3000 0,028 - 0,0285
900 3000 0,048 - 0,049
950 100 0,081 - 0,083
3000 0,095 - 0,097
1000 100 0,082 - 0,084
1050 100 0,180 - 0,184
950 100 Продукты
сгорания
топлива
0,30 - 0,306
1000 100 0,58 - 0,593
1050 100 0,85 - 0,868
То же самое +
алитирование при
950°С, 4 часа +
отжиг при 950°С,
2 часа
900 100 Воздух - 0,012 -
1000 - 0,005 -
2000 - 0,0027 -
3000 - 0,002 -
5000 - 0,0016 -
950 100 - 0,020 -
1000 1000 - 0,005 -
2000 - 0,003 -
3000 - 0,002 -
5000 - 0,0016 -
1050 100 - 0,028 -
1000 - 0,007 -
2000 - 0,004 -
3000 - 0,0035 -
5000 - 0,0016 -
1100 100 - 0,053 -
1000 - 0,014 -
Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка*
Вид
полу-
фабри-
ката
Вид
термической
обработки
Температура,
°С
Выдержка,
час
Условия
охлаждения
Штамповка
лопаток
Закалка 1220+10/-20 4-6 На
воздухе
Старение 950±15 8-10
Отпуск** для
снятия
остаточных
напряжений
950
2
* Инструкция ВИАМ ПИ1.2.006-77.
** Для готовых деталей (инструкция ВИАМ №972-70).
Метод выплавки
Сплав выплавляется в открытых печах и 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, %

Продолжи-
тельность
нагрева, мин
Условия
начала конца в направлении
оси заготовки
перпендикулярно
оси заготовки
нагрева охлаждения
Прокатка
слитков
на прутки
1180 1050 - 15-25 30-60 В открытых
электропечах
На
воздухе
Штамповка
лопаток
1180 1060 55 35-45 20-70 В воздушной
среде, вакууме
или аргоне**
* Инструкция ВИАМ №8113-67.
** Среда нагрева выбирается в зависимости от величины припуска на механическую обработку.

Применение
Для рабочих лопаток газовых турбин, работающих при температурах до 900°С.

Диаграммы растяжения сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ) до предела текучести

Диаграммы растяжения сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ) от предела текучести до разрушения

Кривые ползучести сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ)

Кривые ползучести сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ)

Кривые ползучести сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ)

Кривые длительной прочности сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ)

Параметрические кривые сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ)

Кривые релаксации сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ) в условиях кручения при различных температурах

Диаграммы предельных амплитуд при растяжении-сжатии тороидальных образцов из сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ)

Диаграммы предельных амплитуд при растяжении-сжатии тороидальных образцов из сплава ЭИ867 (ХН62ВМКЮ)

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3

Связанные материалы