Металлические заготовки ЭИ712: жаропрочный сплав на никелевой основе
Металлические заготовки ЭИ712 — полуфабрикаты из жаропрочного деформируемого сплава на никель-хромовой основе, легированного титаном и алюминием. Сплав относится к системе Ni–Cr–Ti–Al, упрочняется за счёт выделения интерметаллидной -фазы Ni(Al, Ti) при термической обработке и сохраняет работоспособность в интервале 700–900 C. Заготовки поставляются в виде прутков, поковок, штамповок и трубных заготовок и предназначены для последующей механической и термической обработки.
Химический состав и структура
Основа сплава — никель (не менее 70 %). Хром в пределах 17–20 % обеспечивает жаростойкость и сопротивление сульфидной коррозии. Титан и алюминий суммарно до 3,5 % формируют упрочняющую фазу. Микролегирование бором и церием повышает длительную прочность и технологическую пластичность при горячей деформации. Структура заготовок после гомогенизации — аустенитная матрица с равномерно распределёнными карбидами и интерметаллидами.
Механические свойства
| Показатель | Значение | Температура испытания | Состояние | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 950 МПа | 20 C | после закалки и старения | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести 0,2 | 650 МПа | 20 C | после закалки и старения | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 20 % | 20 C | после закалки и старения | ГОСТ 1497 |
| Предел длительной прочности 100 | 200 МПа | 800 C | термообработанное | ГОСТ 10145 |
| Твёрдость HB | 255–321 | 20 C | поставка | ГОСТ 9012 |
Технологические особенности заготовок
Горячая деформация выполняется в узком температурном интервале 1050–1150 C с последующей закалкой на воздухе или в воде. Обрабатываемость резанием ограничена склонностью к наклёпу — рекомендуется твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием и обильное охлаждение. Свариваемость удовлетворительная при аргонодуговой сварке с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой сварного соединения.
Области применения
- Лопатки и диски газотурбинных двигателей авиационного и наземного назначения
- Детали камер сгорания и реактивных сопел энергетических установок
- Крепёж и элементы выхлопных систем высокотемпературных печей
- Арматура установок пиролиза и каталитического крекинга в нефтехимии
- Детали горячего тракта турбокомпрессоров и газотурбинных электростанций
Нормативная база и контроль качества
- Химический анализ — ГОСТ 24018.0–24018.7
- Испытания на растяжение — ГОСТ 1497, ГОСТ 9651
- Длительная прочность — ГОСТ 10145
- Ультразвуковая дефектоскопия поковок — ГОСТ Р 50.05.05
- Макро- и микроструктура — ГОСТ 5639, ГОСТ 1778
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура заготовок ЭИ712?
Длительная эксплуатация возможна до 800–850 C; кратковременно — до 900 C. Выше 900 C интенсивно развивается окисление и падает длительная прочность.
Требуется ли термообработка заготовок после механической обработки?
Да. Для получения заданного комплекса свойств проводится закалка с 1080–1120 C и старение при 700–750 C. Режим подбирается под конкретную деталь и условия нагружения.
Какой инструмент применяется для обработки заготовок ЭИ712?
Твёрдосплавные пластины класса P25–P35 с покрытием TiAlN, скорости резания 20–40 м/мин, подача 0,1–0,2 мм/об. Обязательно обильное охлаждение эмульсией.
Возможна ли сварка заготовок ЭИ712?
Да, аргонодуговая сварка с подогревом 200–300 C и последующей термообработкой. Без подогрева возможно образование горячих трещин в зоне термического влияния.
