Горячекатаный круглый пруток ВКС8-ИД: характеристики и применение
Горячекатаный круглый пруток ВКС8-ИД — металлопродукция из жаропрочного никелевого сплава на основе системы Ni–Cr–W–Mo–Al, произведённая методом горячей прокатки с последующей термической обработкой. Сплав ВКС8-ИД относится к классу дисперсионно-твердеющих жаропрочных материалов и предназначен для работы при температурах до 800–850 C в условиях длительного статического и циклического нагружения. Буквы «ИД» в маркировке указывают на вакуумно-индукционную выплавку с последующим вакуумно-дуговым переплавом, что обеспечивает низкое содержание газов, неметаллических включений и стабильность химического состава по высоте слитка.
Пруток поставляется в горячекатаном состоянии с нормированной макро- и микроструктурой. Диаметр горячекатаного прутка ВКС8-ИД обычно составляет 20–120 мм, длина — 1,5–6 м. Предел прочности при 20 C — не менее 1100 МПа, предел текучести — 750–850 МПа, относительное удлинение — 12–18 %. При 700 C длительная прочность за 1000 ч составляет 350–420 МПа. Твёрдость в состоянии поставки — 280–340 HB.
Химический состав и структурные особенности
Сплав ВКС8-ИД содержит никель как основу (55–60 %), хром 15–18 %, вольфрам 5–7 %, молибден 3–5 %, алюминий 2,5–3,5 %, титан 1,5–2,5 %. Упрочнение достигается за счёт выделения интерметаллидной -фазы Ni(Al, Ti) при старении. Горячая прокатка формирует однородную мелкозернистую структуру с размером зерна 20–60 мкм, что обеспечивает изотропность механических свойств в продольном и поперечном направлениях.
- Никель — основа, 55–60 %
- Хром — 15–18 %, жаростойкость
- Вольфрам — 5–7 %, твёрдорастворное упрочнение
- Молибден — 3–5 %, жаропрочность
- Алюминий + титан — 4–6 %, -фаза
- Углерод — 0,08 %
Технические параметры горячекатаного прутка ВКС8-ИД
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр | 20–120 | горячекатаный | мм | ТУ 14-1-хххх |
| Предел прочности | 1100 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести | 750–850 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Длительная прочность | 350–420 | 700 C, 1000 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Твёрдость | 280–340 | поставка | HB | ГОСТ 9012 |
| Размер зерна | 20–60 | микроструктура | мкм | ГОСТ 5639 |
Области применения
Горячекатаный пруток ВКС8-ИД применяется для изготовления деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и энергетических установок, работающих при высоких температурах и нагрузках. Из прутка методом механической обработки получают лопатки, диски, крепёжные элементы, шпильки и фланцы.
- Лопатки турбин ГТД и ГТУ
- Диски и роторы компрессоров высокого давления
- Крепёж для горячих зон камер сгорания
- Детали арматуры высокотемпературных трубопроводов
- Элементы теплообменников атомных энергоустановок
- Оснастка для горячей штамповки и прессования
Технологические рекомендации по обработке
Механическая обработка прутка ВКС8-ИД проводится твердосплавным инструментом на скоростях резания 15–30 м/мин с интенсивным охлаждением. Сварка возможна аргонодуговым способом с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой. Горячая деформация осуществляется при 1050–1150 C с последующей закалкой в воде или на воздухе и старением при 750–800 C в течение 8–16 ч.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура прутка ВКС8-ИД?
Длительная эксплуатация возможна до 800–850 C. При 700 C сохраняется длительная прочность 350–420 МПа за 1000 ч.
Чем отличается маркировка «ИД» в сплаве ВКС8-ИД?
Индекс «ИД» обозначает вакуумно-индукционную выплавку с вакуумно-дуговым переплавом, что снижает содержание газов и неметаллических включений.
Какой диаметр прутка доступен в горячекатаном исполнении?
Стандартный сортамент — от 20 до 120 мм. Длина прутка составляет 1,5–6 м в зависимости от диаметра.
Требуется ли термообработка после механической обработки?
После черновой обработки рекомендуется старение при 750–800 C для снятия напряжений и восстановления -фазы.
