Сплав ЭП881 (ХН55МВКТЮР) жаростойкий и жаропрочный свариваемый на никелевой основе

: Категория: Жаростойкие и жаропрочные свариваемые

Химический состав, % (ТУ14-1-2036-77)
C	Cr	Co	W	Mo	Ti	Al*	Ni
≤0,1	15-18	10-13	2,5-4,5	6-7,5	1,8-2,5	3-3,5	Основа

Y**	Ce**	Mg**	B**	Fe	Si	Mn	S	P
не более
0,2	0,02	0,05	0,02	1,0	0,4	0,4	0,01	0,015
* Допускается отклонение содержания -0,2%. ** Вводятся по расчету.

Механические свойства по ТУ
Вид полуфабриката	ТУ	Состояние контрольных образцов	Температура испытания, °С	σ_0,2	σ_в	σ₁₀₀	δ₅	ψ	а_н
				кгс/мм²			%		кгс·м/см²
				не менее
Лист холоднокатанный	ТУ14-1-2036-77	В состоянии поставки	20	≤80	≤120	-	30	-	-
		Термически обработанный по режиму: закалка с 1200°С (20 мин) на воздухе, старение при 900°С, 8 часов или при 760°С, 12 часов	20	85	123	-	25	-	-
			900	-	57	-	5	-	-
Лента	ТУ14-1-2037-77	В состоянии поставки	20	-	≤120	-	25	-	-
Пруток горячекатанный	ТУ14-1-2049-77	Термически обработанный по режиму: закалка с 1180-1200°С (3-5 часов) на воздухе, старение при 760°С, 12-16 часов	20	90	125	-	18	20	3
			900	55	60	22	8	14	-
			1000	20	26	7	20	30	-
Пруток прессованный	ТУ14-1-2050-77		20	90	125	-	18	20	3
			900	55	60	22	8	14	-
			1000	20	26	7	20	30	-

Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания, °С	Е	σ_пц	σ_0,2	σ_в	δ₅	а_н
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания, °С	кгс/мм²				%	кгс·м/см²
Лист холоднокатанный	Термически обработанный по режиму:
	закалка с 1200°С (20 мин) на воздухе, старение при 760°С, 12 часов или при 900°С, 8 часов	20	19800	73-78	85-90	123-133	25-30	-
		700	15600	63-68	75-80	95-100	10-12	-
		800	14500	52-57	70-75	85-95	7-9	-
		900	13100	40-44	52-57	57-67	5-7	-
		1000	9900	15-18	23-27	27-32	16-21	-
		1100	-	-	-	5-6	80-95	-
	закалка с 1150°С (20 мин) на воздухе, старение при 900°С, 8 часов	20	-	-	70-75	122-133	22-27	-
		700	-	-	68-75	100-105	17-19	-
		800	-	-	68-75	85-90	12-14	-
		900	-	-	50-53	55-57	12-14	-
		1000	-	-	22-27	27-30	20-24	-
Пруток	Термически обработанный по режиму:
	закалка с 1200°С (3 часа) на воздухе, старение при 760°С, 12 часов	20	-	-	90-95	125-128	23-28	23-28
		800	-	-	70-75	85-90	9-13	10-15
		900	-	-	55-60	60-67	8-12	14
		1000	-	-	23-28	26-30	20-24	35-40
	закалка с 1200°С (3 часа) на воздухе, старение при 900°С, 8 часов	20	-	-	75-80	120-125	15-18	15-18
		800	-	-	73-78	88-93	13-16	20-25
		900	-	-	55-60	60-67	10-15	20-25
		1000	-	-	23-28	25-30	15-20	30-35

Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости
Вид полуфабриката	Состояние	Температура испытания, °С	σ₁₀₀	σ₅₀₀	σ_0,2/100	σ_-1 на базе N, циклов
			σ₁₀₀	σ₅₀₀	по остаточной деформации	2·10⁷	5·10⁷
			кгс/мм²
Лист холоднокатанный	Термически обработанный по режиму:
	закалка с 1150°С (20 мин) на воздухе, старение при 900°С, 8 часов	800	38	-	-	-	-
		900	18	-	15	-	-
		1000	6	-	3,5	-	-
	закалка с 1200°С (20 мин) на воздухе, старение при 760°С, 12 часов или при 900°С, 8 часов	20	-	-	-	29	-
		900	18	-	12	-	14*
		1000	6	3,5	2,5	11	9
		1100	1,3	-	-	-	-
Пруток	Термически обработанный по режиму: закалка с 1200°С (3 часа) на воздухе, старение при 760°С, 12 часов или при 900°С, 8 часов	700	74	-	-	-	-
		800	44	-	-	-	-
		900	22	-	-	-	-
		1000	7	-	-	-	-
* Для сварных соединений σ_-1^900° = 12 кгс/мм².

Механические свойства при комнатной температуре после длительных нагревов
Состояние материала	Режим нагрева		σ_0,2	σ_в	δ₅	а_н
Состояние материала	температура, °С	продолжительность, час	кгс/мм²		%	кгс·м/см²
Термически обработанный по режиму: закалка с 1200°С (20 мин) на воздухе, старение при 760°С, 12 часов или при 900°С, 8 часов	800	8	90-97	139-141	24-27	6,4-7
	800	300	82-87	140-143	23-24	4,3-4,6
	900	8	70-71	129-130	20-25	4,6-6,2
	900	300	98-70	125-128	22-30	4,2-4,5

Термостойкость*
Вид полуфабриката	Состояние материала	Температурный режим испытания, °С	Число теплосмен (циклов)
Лист толщиной 2-2,15 мм	Термически обработанный по режиму: закалка с 1200°С (20 мин) на воздухе, старение при 760°С, 12 часов или при 900°С, 8 часов	900↔20	125-130
Лист толщиной 2-2,15 мм		1000↔20	55
* Испытания образцов с надрезом (r_н = 0,1 мм) до появления трещины длиной 0,5 мм (охлаждение в воде).

Физические свойства
Коэффициент термического линейного расширения
Плотность: 8300 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	11,8	12,1	12,5	12,8	13,2	13,3	13,8	14,1	15,0	16,5
Температура, °С		100-200	200-300	300-400	400-500	500-600	600-700	700-800	800-900	900-1000
α·10⁶ 1/град		12,5	13,2	13,9	14,65	13,95	16,75	16,15	22,3	29,6
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С	25	100	200	300	400	500	600	700	800	900
λ вт/м·град	13,8	14,6	15,9	16,7	18,0	19,3	20,9	22,2	23,9	25,5
Удельная теплоемкость
Температура, °С					50	100	200	300	400	500
с кДж/кг·град					0,417	0,434	0,456	0,471	0,486	0,500
Температура, °С					600	700	800	900	1000	1050
с кДж/кг·град					0,523	0,560	0,598	0,630	0,657	0,668

Жаростойкость (окалиностойкость)*
Состояние материала	Температура испытания, °С	Привес	Потери массы
Состояние материала	Температура испытания, °С	г/м2·час
В термически упрочненном состоянии	1000	0,24	0,44
В термически упрочненном состоянии	1100	0,31	1,03
* Испытания в воздушной среде.

Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка (ТР36-1092)
Вид термической обработки	Температура, °С	Выдержка, час	Условия охлаждения
Закалка
для снятия наклепа	1150-1200	20 мин - 1 час	В воде
для снятия сварочных напряжений (сварка в закаленном состоянии)	1050-1200	20 мин - 1 час	На воздухе или в печи
Термическая обработка перед сваркой*:
закалка	1150-1200	20 мин - 1 час	На воздухе или в воде
Упрочняющая термическая обработка:
закалка	1150-1200	20 мин - 1 час	На воздухе или в воде
старение	760-900	8-16	На воздухе или в воде
* Перед сваркой сплав может подвергаться закалке (по указанному режиму) и старению при 800-950°С, 4-12 часов.

Штампуемость
Вытяжка К_выт	Отбортовка К_отб	Гибка r_min
2,08-2,1	1,6-1,7	0,5 s*
* s - толщина листа, мм.

Свариваемость
Сплав удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой сваркой.
Механические свойства сварных соединений (аргоно-дуговая сварка АрДЭС)
Свариваемый материал	Присадочный материал	А_кр**	Термическая обработка		Температура испытания, °С	σ_в.св	σ₁₀₀
Свариваемый материал	Присадочный материал	мм/мин	до сварки	после сварки	Температура испытания, °С	кгс/мм²
Лист холоднокатанный	ЭП533	2,55	Закалка или закалка + старение	Закалка с 1050-1200°С (20 мин) на воздухе, старение при 900°С, 8 часов	20	120-125	-
					800	75-85	-
					900	50-55	17
					1000	20-23	5,5
	ХН48КМВ	2,7		Закалка с 1150°С (20 мин) на воздухе, старение при 900°С, 8 часов	20	120-125	-
					800	80-85	37
					900	54-56	17
					1000	27-30	6
* Образцы с усилением. Критическая скорость деформирования при сварке (методика МВТУ). * ТР36-1032.

Применение
Для сварных силовых узлов двигателей, работающих при температурах до 1000°С.