Классификация |
Сплав жаропрочный на никелевой основе |
|||||||||||||||
НТД: |
||||||||||||||||
|
||||||||||||||||
Назначение |
||||||||||||||||
Сплав ХН55МБЮ-ВД применяется для производства полуфабрикатов (поковок, прутков, горячекатаных листов, труб), предназначенных для изготовления деталей газотурбинных двигателей и установок; оборудования энергомашиностроения; трубопроводной арматуры АС. Также применяется для изготовления штампосварных и паяных изделий, работающих при температурах от 750 °С до —253 °С а также в качестве высокопрочного коррозионностойкого материала в окислительных средах. Примечание: Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации в течение ограниченного времени +900 °C. Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде +1100 °C. |
НТД |
C |
S |
P |
Mn |
Cr |
Si |
Ni |
Nb |
N |
Mo |
Fe |
Ce |
Al |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ТУ 14-1-3626-83 |
≤0,60 |
≤0,015 |
≤0,015 |
≤0,80 |
16,50-18,50 |
≤0,50 |
Основа |
1,50-2,50 |
≤0,030 |
8,50-10,00 |
10,50-15,00 |
0,01-0,02 |
1,20-1,80 |
ТУ 14-1-2606-79 |
≤0,60 |
≤0,020 |
≤0,020 |
≤0,80 |
16,50-18,50 |
≤0,50 |
Основа |
1,50-2,50 |
≤0,030 |
8,50-10,00 |
10,50-15,00 |
- |
1,20-1,80 |
По ТУ 14-1-2606-79 химический состав приведен для сплава марки ХН55МБЮ-ВД (ЭП666-ВД).
По ТУ 14-1-3626-83 химический состав приведен для сплава марки ХН55МБЮ-ВД (ЭП666-ВД). Церий вводится в металл по расчету и химическим анализом не определяется. Содержание азота определяется в готовом металле. В готовом металле допускается отклонение от химического состава по содержанию углерода +0,010 %, железа -1,0 %. В готовом металле допускается остаточное содержание титана не более 0,20%. Допускается отклонение по титану +0,10 %. В готовом прокате допускается присутствие содержания вольфрама не более 0,20 % и меди не более 0,070 %
Механические свойства в зависимости от температуры испытания |
Сечение (мм) |
t испыт. (°C) |
σТ|σ0,2 (МПа) |
σB (МПа) |
δ5 (%) |
ψ (%) |
KCU (кДж/м2) |
---|---|---|---|---|---|---|
Прутки в состоянии поставки по ТУ 14-1-2606-79 (образцы продольные) |
||||||
3,4-3,7 |
20 |
≥600 |
≥1050 |
≥20 |
≥30 |
245-490 |
3,4-3,7 |
750 |
≥450 |
≥500 |
≥25 |
≥30 |
|
Трубная заготовка по ТУ 14-1-3626-83. Закалка на воздухе с 980±20 °С (выдержка 1 ч) + Старение при 730±20 °С (выдержка 15 ч) охлаждение с печью до 650±20 °С (выдержка 10 ч), охлаждение на воздухе (образцы продольные) |
||||||
Образец 20-25 мм |
20 |
≥590 |
≥1030 |
≥20 |
||
Образец 20-25 мм |
750 |
≥441 |
≥590 |
≥25 |
Нормированные механические свойства при 20 °С (термическая обработка: закалка с 1050 °С + старение при 750 °С в течение 15 ч, охлаждение с печью до 660°С, выдержка 10ч, охлаждение на воздухе)
ТУ |
Вид продукции |
σв, МПа |
σ0,2, МПа |
δ, % |
ψ, % |
---|---|---|---|---|---|
не менее |
|||||
ТУ 14-1-2606-79 |
Пруток |
950 |
550 |
17 |
30 |
1050*1 |
600*1 |
20*1 |
|||
ТУ 14-1-2692-79 |
Поковка |
1050*1 |
600*1 |
25*1 |
- |
ТУ 14-1-3191-81 |
Лист горячекатаный |
1029 |
588" |
20 |
- |
ТУ 14-1-1887-76 |
Лист холоднокатаный |
1100 |
700 |
20 |
- |
1050 |
600 |
20 |
|||
Примечание: *1Металл ВДП |
Механические свойства при высоких температурах (пруток Ø20 мм, горячекатаное состояние)
tисп, °С |
σв, МПа |
σ0,2, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/см2 |
n, об |
---|---|---|---|---|---|---|
600 |
845 |
540 |
24 |
28 |
- |
- |
700 |
735 |
510 |
24 |
34 |
- |
- |
800 |
450 |
410 |
28 |
62 |
147 |
- |
900 |
225 |
210 |
> 100 |
>90 |
- |
- |
1000 |
117 |
111 |
118 |
88 |
150 |
10 |
1100 |
61 |
53 |
101 |
84 |
231 |
12,8 |
1200 |
41 |
29 |
>100 |
84 |
327 |
16,8 |
1250 |
- |
- |
- |
- |
268 |
18,0 |
Механические свойства при низких температурах (пруток Ø16 мм; термическая обработка - закалка с 980 °С + старение при 730 °С в течение 15 ч, охлаждение с печью до 650 °С выдержка 10 ч, охлаждение на воздухе)
tисп, °С |
σв, МПа |
σ0,2, МПа |
σвн*1, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/см2 |
КСV, Дж/см² |
КСТ*2, |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
+20 |
1210 |
850 |
1150 |
24 |
48 |
80 |
60 |
50 |
-196 |
1520 |
1080 |
1410 |
22 |
42 |
60 |
60 |
40 |
-253 |
1590 |
1150 |
1430 |
19 |
36 |
60 |
50 |
30 |
-269 |
1550 |
1160 |
- |
16 |
- |
80 |
- |
40 |
*1-σвн- сопротивление разрыву на образцах с надрезом. |
Механические свойства при 20 °С в зависимости от степени холодной деформации (лист 6 = 2 мм, исходное состояние - закалка перед холодной деформацией с 1050 °С, 5 мин, охлаждение в воде)
Степень обжатия,% |
σв, МПа |
σ0,2, МПа |
δ5, % |
Степень обжатия,% |
σв, МПа |
σ0,2, МПа |
δ5, % |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 |
860 |
390 |
51 |
28 |
1210 |
1170 |
13 |
15 |
990 |
870 |
28 |
50 |
1375 |
1260 |
10 |
22 |
1120 |
1060 |
14 |
60 |
1470 |
1350 |
4,5 |
Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью (1-й балл) в водном конденсате, морской воде, в азотной кислоте при 20 и 80 °С, в серной кислоте концентрацией до 37 % при 20 и 80 °С, в уксусной кислоте концентрацией до 50 % при 80°С. Сплав стоек против охрупчивания в газообразном водороде.
Характеристики кратковременной жаропрочности (прутки Ø 16 мм; термическая обработка закалка с 980 °С, 1 ч, на воздухе + старение при 730 °С, 15 ч, охлаждение с печью до 650 °С, 10 ч, охлаждение на воздухе)
tисп, °С |
Время до разрушения, мин |
Длительная прочность при растяжении, МПа |
Предел ползучести при 1 % общей деформации, МПа |
---|---|---|---|
700 |
15 |
660 |
430 |
30 |
620 |
420 |
|
60 |
600 |
410 |
|
120 |
460 |
390 |
|
750 |
15 |
530 |
- |
30 |
490 |
- |
|
60 |
430 |
- |
|
120 |
320 |
260 |
|
800 |
15 |
290 |
190 |
30 |
270 |
180 |
|
60 |
250 |
160 |
|
120 |
150 |
120 |
После закалки с 1100-1250 °С структура представляет собой γ-твердый раствор с отдельными частицами карбидной фазы типа М6С, расположенными внутри зерна. Твердость в закаленном состоянии 170-190 ИВ. Нагрев сплава в интервале температур старения при 600-800 °С повышает его твердость до 290 НВ. Дисперсионное твердение происходит за счет выделения из пересыщенного твердого раствора дисперсных частиц интерметаллиднойγ-фазы типа Ni3(Nb, Al).
Макроструктура и загрязненность |
Макроструктура трубной заготовки по ТУ 14-1-3626-83 не должна иметь усадочной раковины и рыхлости, пузырей, трещин, шлаковых включений и расслоений, видимых невооруженным глазом. При контроле заготовки на поперечном темплете допускается: - центральная пористость - не более 1 балла; - точечная неоднородность - не более 2 балла; - ликвационный квадрат - не более 1 балла. Загрязненность металла неметаллическими включениями не должна превышать по максимальному баллу: - оксиды точечные - 1,5 балла; - оксиды строчечные - 1,0 балла; - силикаты хрупкие - 1,0 балла; - силикаты пластичные - 1,0 балла; - силикаты нодеформирующиеся - 1,0 балла; - сульфиды - 1,0 балла. Нитриды и кирбонитриды контролируются и фактические результаты заносятся в сертификат о качестве. |
Деформируемость |
Сплав удовлетворительно деформируется в холодном и горячем состоянии. Температурный интервал горячей деформации 1150-900 °С. Коэффициент вытяжки (Кв) в холодном состоянии, определенный на листе толщиной 1,5 мм после закалки с 980 °С, составляет 1,9. |
Свариваемость |
Сплав обладает достаточно высокой стойкостью против образования трещин при сварке и термической обработке сварных соединений. В качестве присадочного материала рекомендуется применять сварочную проволоку 06Х15Н60М15 (ЗП367). Особенностью сплава является удовлетворительная технологичность при сварке с жаропрочными сплавами на медной основе и с нержавеющими сталями. МОЖЕТ подвергаться пайке. При пайке медьсодержащими припоями в напряженном состоянии не подвержен хрупкому разрушению. |
Плотность - 8,8 · 103кг/м3
Значение модуля упругости (Е), модуля сдвига (G) и коэффициента Пуассона (ν) в зависимости от температуры
tисп, °С |
Е · 10-4МПа |
G · 10-4, МПа |
ν |
---|---|---|---|
800 |
14,7 |
- |
- |
700 |
16,0 |
- |
- |
600 |
16,8 |
- |
- |
500 |
17,4 |
- |
- |
20 |
20,6 |
7,8 |
0,310 |
-196 |
21,8 |
8,3 |
0,303 |
-253 |
22,2 |
8,5 |
0,300 |
Значения теплопроводности (λ), удельной теплоемкости (С), удельного электросопротивления (ρ), температурного коэффициента линейного расширения (α)
tисп, °С |
λ, Вт/(м · К) |
С, Дж/(кг · К) |
ρ·106, Ом · м |
С |
α · 106, К-1 |
---|---|---|---|---|---|
-253 |
0,19 |
- |
- |
-253-20 |
10,0 |
0 |
- |
1,23 |
- |
0-20 |
15,1 |
20 |
0,145 |
435 |
1,24 |
- |
- |
100 |
- |
- |
1,27 |
20-100 |
13,9 |
500 |
0,174 |
- |
1,32 |
- |
- |
700 |
0,20 |
- |
1,32 |
- |
- |