Сплав ЭП617 (ХН65КЮВМР) жаропрочный на никелевой основе

Категория: Жаропрочные
Химический состав, % (ТУ14-1-1492-75)
C Cr Al Mo W Co Ni
≤0,1 14,0-15,5 4,8-5,4 2,8-3,8 4,5-5,5 4,0-6,0 Основа
Si Mn Fe Ce B S P
не более
0,6 0,3 1,0 0,02 0,02 0,011 0,015
Механические свойства по ТУ
Вид полуфабриката ТУ Состояние контрольных образцов Температура испытания,°С σв σ60 δ5 ψ HB
dотп
мм
кгс/мм2 %
не менее
Пруток горячекатанный ТУ14-1-1492-75 Термически обработанные по режиму: закалка с 1220±10°С (4-6 часов) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) 20 - - - - 3,3-3,6
900 57 22 7 10 -
Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид полуфабриката Состояние Температура испытания,°С Е Ед σпц σ0,2 σв δ5 δ10 ψ ан HB
dотп
мм
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Пруток горячекатанный В состоянии поставки 950 - - - - 44 16 - 21 5,7 -
1000 - - - - 22 30 - 40 5,7 -
1050 - - - - 7,4 74 - 75 13,4 -
1100 - - - - 4,0 171 - 97 16,3 -
1150 - - - - 3,5 176 - 97 4,3 -
1190 - - - - 2,3 114 - 94 - -
1200 - - - - - - - - 1 -
1220 - - - - 2 100 - 92 - -
Термически обработанные по режиму: закалка с 1220±10°С (4-6 часов) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) 20 20400 21850 64-69 83-85 117-120 15-20 14-15 16-19 3 3,3-3,6
400 - 19250 - - - - - - - -
500 - 18650 - - - - - - - -
600 - 18050 - - - - - - - -
700 16860 17450 62-63 79-81 102-105 13-14 7-10 19-21 - -
800 15600 16650 60-62 77-78 93-95 9-11 3-5 11-12 - -
900 14200 15400 34-36 51-52 57-68 7-17 - 10-18 3,5 -
950 13700 - 26-27 39-41 50-52 14-17 8-10 18-20 4,5 -
1000 12500 13950 14-15 26-27 30-33 - 9-13 24-29 6 -
1050 - - - - - - - - 8,5 -
1100 - - - - - - - - 10 -
1150 - - - - - - - - 5,5 -
1180 - - - - - - - - 6 -

Пределы длительной прочности
Вид полуфабриката Состояние Температура испытания,°С σ10 σ25 σ50 σ100 σ300 σ500 σ1000
кгс/мм2
Пруток горячекатанный Термически обработанный по режиму:  
закалка с 1220±10°С (4-6 часов) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) 700 82 80 74 70 64 60 58
800 56 51 48 44 36 34 31
850 45 40 34 33 - - -
900 30 26 23 22 17 14 12
950 20 16 14 13 9 8 7
закалка с 1190±10°С (4 часа) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) 700 - - - - - - -
800 - - - - - - -
850 - - - - - - -
Вид полуфабриката Состояние Температура испытания,°С σ**3000 σ**5000 σ**10000 σ**20000 σн*100
кгс/мм2 σ100
Пруток горячекатанный Термически обработанный по режиму:  
закалка с 1220±10°С (4-6 часов) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) 700 - - - - ≥1
800 - - - - ≥1
850 - - - - ≥1
900 - - - - ≥1
950 - - - - -
закалка с 1190±10°С (4 часа) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) 700 52 51 50 47 -
800 24 21,5 19 17 -
850 16 14 12 11 -
* rн = 0,5 мм; аа = 2,10 (ОСТ1 90294-80).
** Получены экстраполяцией.
Пределы ползучести и выносливости
Вид полуфабриката Состояние Температура испытания,°С σ0,2/100 σ-1 σ-1н*
по остаточной деформации на базе циклов
105 106 107 108 107
кгс/мм2
Пруток горячекатанный Термически обработанный по режиму:  
закалка с 1190±10°С (4 часа) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) 700 - 52,5 42 36 36 27
850 - 44,5 41,5 38 35 31,5
закалка с 1220±10°С (4-6 часов) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) 700 56 - - - - -
800 38 - - 29 - -
900 17 - - 31 - -
* rн = 0,1 мм; аа = 4,5.

Механические свойства после длительных нагревов
Состояние материала Режим нагрева Температура испытания,°С σв δ5 ψ ан,
кгс·м/см2
температура,°С продолжительность, час кгс/мм2 %
Термически обработанный по режиму:  
закалка с 1220±10°С (4-6 часов) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) Без нагрева 20 121 20 21 -
900 64 17 21 -
800 50 20 124 18 18 -
900 68 17 18 -
100 20 127 17 18 -
900 64 18 21 -
300 20 127 17 17 -
900 67 20 26 -
500 20 125 18 18 -
900 60 24 26 -
1000 20 125 19 19 -
900 62 24 27 -
900 50 20 - 23 25 -
900 65 - 31 -
100 20 115 23 23 -
900 61 19 34 -
300 20 116 27 36 -
900 60 20 33 -
500 20 113 15 21 -
900 60 24 30 -
1000 20 114 19 20 -
900 61 23 29 -
1000 50 20 114 31 31 -
900 59 14 16 -
100 20 113 32 32 -
900 60 13 16 -
300 20 114 34 34 -
900 54 6 12 -
500 20 112 32 32 -
900 58 5 7 -
1000 20 112 35 35 -
900 55 10 12 -
закалка с 1190±10°С (4 часа) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) Без нагрева 20 125 23 23 3,7
600 115 16 21 -
700 113 16 23 -
800 97 11 19 -
850 86 10 19 -
900 52 9 16 -
600 1000 20 129 20 21 2
600 110 14 17 -
3000 20 119 13 13 1,5
600 123 12 21 -
700 3000 20 124 20 20 3,3
700 126 14 19 -
12000 20 109 3 10 3,2
700 118 11 14 4
800 1000 20 130 24 24 5,5
800 92 13 17 5,7
3000 20 125 27 31 8,6
800 - 8 17 11,2
5000 20 120 16 16 6,4
800 87 14 26 6,2
10000 20 122 28 38 8
800 87 10 12 8,4
850 1000 20 128 27 32 8,7
850 70 16 23 6,1
3000 20 123 30 41 11
850 66 8 10 -
5000 20 107 10 10 11,5
850 66 16 28 7,4
10000 850 67 10 19 -
900 500 20 123 37 37 11,4
900 52 14 20 -
1000 20 116 41 41 9
900 47 20 22 -
3000 20 105 34 34 -
900 60 11 22 -
5000 20 94 30 30 -
900 48 20 26 -
Термостойкость*
Состояние материала Условия испытаний Температурный режим испытания, °С Степень стеснения образца К, % Среднее число теплосмен, Nср
до разрушения до появления трещины
Термически обработанный по режиму:  
закалка с 1220±10°С (4-6 часов) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) В воздушной среде (цилиндрические образцы) 900↔200 71 283 -
900↔450 71 1710 -
При газовоздушных теплосменах (модельные образцы) 900↔200 - - 500
закалка с 1190±10°С (4 часа) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) В воздушной среде (цилиндрические образцы) 900↔200 75 428 -
900↔450 70 1899 -
При газовоздушных теплосменах (модельные образцы) 900↔200 - - 940
* Методика определения термостойкости жаропрочных сплавов (ВИАМ-ЦИАМ, 1968).

Физические свойства
Плотность: 8250 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 12,1 12,4 12,8 13,1 13,4 13,6 13,8 14,3 15,3 17,1
Температура,°С 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900-1000
α·106 1/град 12,8 13,5 14,1 14,6 14,6 15,3 17,9 23,2 33,7
Коэффициент теплопроводности
Температура,°С 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ вт/м·град 11,3 12,56 13,8 15,9 17,2 18,4 20,1 21,8 23,0
Магнитные свойства
Сплав немагнитен.
Жаростойкость (окалиностойкость)
Состояние материала Температура испытания,°С Потери массы, г/м2·час Глубина обедненного слоя (под окалиной), мкм/час
Термически обработанный по режиму: закалка с 1220±10°С (4-6 часов) на воздухе, старение при 850±15°С (24 часа) 900 0,014 0,11
950 0,021 0,15
1000 0,028 0,25
1050 0,053 0,50
Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка
Вид полуфабриката Вид термической обработки Температура, °С Выдержка, час Условия охлаждения
Штамповка лопаток Закалка 1220±10 4-6 На воздухе
Старение 850±15 24
Отпуск* для снятия остаточных напряжений 850±25 2
* Для готовых деталей (в воздушной среде или аргоне).
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
начала конца в направлении оси заготовки перпендикулярно оси заготовки нагрева охлаждения
Прокатка слитков на прутки 1160-1170 ≥1040 - 15-30 30-60 В газовых или электропечах На воздухе
Штамповка лопаток 1140-1160 ≥1040 55-60 35-45 30-60 В воздушной среде, вакууме или аргоне*
* Среда нагрева выбирается в зависимости от величины припуска на механическую обработку.

Применение
Для рабочих лопаток газовых турбин, работающих при температурах до 850-870°С.

Кривые ползучести сплава ЭП617 (ХН65КЮВМР)

Кривые ползучести сплава ЭП617 (ХН65КЮВМР)

Кривые ползучести сплава ЭП617 (ХН65КЮВМР)

Кривые длительной прочности сплава ЭП617 (ХН65КЮВМР)

Кривые усталости сплава ЭП617 (ХН65КЮВМР)

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3