Сплав ЭП539 (ХН60МЮВТ) жаропрочный на никелевой основе - Inzhener-Info

: Категория: Жаропрочные

Сталь жаропрочная

Химический состав, % (ГОСТ 23705-79)
C*	Cr	Ti	Al	W	Mo	Ni
0,04-0,09	17-19	2,0-3,0	3,0-4,0	2,5-4,0	5,0-7,0	Основа

Si	Mn	Fe	B	Ce	Cu	S	P
не более
0,5	0,5	4,0	0,02	0,02	0,07	0,010	0,010
* Допускается отклонение -0,02% С.

Механические свойства по ГОСТ
Вид полуфабриката	ГОСТ	Состояние контрольных образцов	Температура испытания,°С	σ_в	σ₅₀	δ₅	ψ	HB d_отп мм
				кгс/мм²		%
				не менее
Пруток горячекатанный	ГОСТ 23705-79	Термически обработанные 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	-	-	-	-	3,2-3,6
			850	65	-	7	10	-
			900	-	20	-	-	-

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 обработанные 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	20500	22100	65-70	75-80	115-130	10-15	14-18	2,5-3,5	3,3-3,6
		700	-	17800	-	-	95-110	12-16	14-16	-	-
		800	15500	16500	50-55	65-70	85-95	12-16	14-17	-	3,62
		850	-	-	-	-	70-75	12-16	14-17	3,5-4,5	-
		900	13800	15400	30-35	40-45	55-60	15-17	18-21	-	-

Пределы длительной прочности
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания,°С	σ₁₀₀	σ₅₀₀	σ**₁₀₀₀	σ**₃₀₀₀	σ**₅₀₀₀	σ**₁₀₀₀₀	σ**₂₀₀₀₀	σ^н₁₀₀*
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания,°С	кгс/мм²							σ₁₀₀
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	65-70	58-62	-	-	-	-	-	≥1
		800	37-40	28-30	-	-	-	-	-	≥1
		850	26-28	18-20	-	-	-	-	-	≥1
		900	17-19	12-14	-	-	-	-	-	-
	1-я закалка с 1180±10°С (4 часа) на воздухе, 2-я закалка с 1050±10°С (4 часа) на воздухе, старение при 820°С (24 часа)	650	-	-	60,5	59	58	57	-	-
		700	-	-	48	45	43	42	38	-
		800	-	-	26,5	22	21	18,5	17	-
		850	-	-	17	14	12,5	11	10	-
* r_н = 0,5 мм; а_а = 2,10 (ОСТ1 90294-80). ** Получены экстраполяцией.

Пределы ползучести и выносливости
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания,°С	σ_0,2/100	σ_-1			σ^н_-1*
			по остаточной деформации	на базе циклов
			по остаточной деформации	10⁶	10⁷	2·10⁷	10⁶	10⁷	2·10⁷
			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	-	-	35	33	-	24	22
		800	32-33	-	35	34	-	27	25
		850	19-20	-	-	-	-	-	-
		900	-	-	29	27	-	18	16
	1-я закалка с 1180±10°С (4 часа) на воздухе, 2-я закалка с 1050±10°С (4 часа) на воздухе, старение при 820°С (24 часа)	700	-	42,5	36,5	-	36	36**	-
		800	-	42,5	38,5	-	37,5	36**	-
		850	-	40,5	38,5	-	37	33,5**	-
* r_н = 0,5 мм; а_а = 2,33 (ГОСТ 25.502-79). ** r_н = 0,1 мм; а_а = 4,5.

Пластичность после длительных нагревов
Состояние материала	Режим нагрева		Температура испытания,°С	δ₅
Состояние материала	температура,°С	продолжительность, час	Температура испытания,°С	%
Термически обработанные по режиму: 1-я закалка с 1180°С (4 часа) на воздухе, 2-я закалка с 1050°С (4 часа) на воздухе, старение при 820°С (24 часа)	Без нагрева		20	19
	Без нагрева		800	27
	800	5000	20	10
		5000	800	34
		10000	20	9
		10000	800	33
	850	5000	20	5,5
		5000	850	31
		10000	20	5,8
		10000	850	38

Физические свойства
Коэффициент термического линейного расширения
Плотность: 8320 кг/м³
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		12,1	12,4	12,6	12,8	13,1	13,6	14,2	14,9	15,9	16,9
Температура,°С			100-200	200-300	300-400	400-500	500-600	600-700	700-800	800-900	900-1000
α·10⁶ 1/град			12,7	12,9	13,6	14,3	16,0	17,8	19,9	23,9	25,7
Коэффициент теплопроводности
Температура,°С			100	200	300	400	500	600	700	800	900
λ вт/м·град			12,1	13,4	14,6	16,3	18,0	19,7	20,9	22,6	24,3
Магнитные свойства
Сплав немагнитен.

Жаростойкость (окалиностойкость)
После испытания в воздушной среде при 950°С сплав в термически обработанном состоянии (двойная закалка+старение) имеет привес 0,04 г/м²·час.

Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка
Вид полуфабриката	Вид термической обработки	Температура, °С	Выдержка, час	Условия охлаждения
Штамповки лопаток	1-я закалка	1210±10	4	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 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
Вид обработки	начала	конца	в направлении оси заготовки	перпендикулярно оси заготовки	Продолжительность нагрева, мин	нагрева	охлаждения
Прокатка слитков на прутки	1160-1170	≥1040	-	10-25	30-60	В газовых или электропечах	На воздухе
Штамповка лопаток*	1180	≥1060	65	35-45	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 900°С.