Сплав ЭП539 (ХН60МЮВТ) жаропрочный на никелевой основе

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
полу-
фабри-
ката
ГОСТ 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
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
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 
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
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ100 σ500 σ**1000 σ**3000 σ**5000 σ**10000
σ**20000 σн100*
кгс/мм2 σ100
Пруток
горяче-
катан-
ный
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 -
* rн = 0,5 мм; аа = 2,10 (ОСТ1 90294-80).
** Получены экстраполяцией.
Пределы ползучести и выносливости
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ0,2/100 σ-1
σн-1*
по оста-
точной
дефор-
мации
на базе циклов
106 107 2·107 106 107 2·107
кгс/мм2
Пруток
горяче-
катан-
ный
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** -
rн = 0,5 мм; аа = 2,33 (ГОСТ 25.502-79).
** rн = 0,1 мм; аа = 4,5.
Пластичность после длительных нагревов
Состояние
материала
Режим нагрева Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
δ5
темпера-
тура, °С
продолжи-
тельность, час
%
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
800 27
800
5000 20 10
800 34
10000 20 9
800 33
850
5000 20 5,5
850 31
10000 20 5,8
850 38

Физические свойства
Плотность: 8320 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 12,1 12,4 12,6 12,8 13,1 13,6 14,2 14,9 15,9 16,9
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 12,7 12,9 13,6 14,3 16,0 17,8 19,9 23,9 25,7
Коэффициент теплопроводности
Темп-ра, °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
полу-
фабри-
ката
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, %

Продолжи-
тельность
нагрева, мин
Условия
начала конца в направлении
оси заготовки
перпендикулярно
оси заготовки
нагрева охлаждения
Прокатка
слитков
на прутки
1160-1170 ≥1040 - 10-25 30-60 В газовых
или электро-
печах
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 900°С.

Кривые ползучести сплава ЭП539 (ХН60МЮВТ)

Кривые ползучести сплава ЭП539 (ХН60МЮВТ)

Кривые длительной прочности сплава ЭП539 (ХН60МЮВТ)

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3

Связанные материалы