Металлические заготовки ЭП318 в Минске


Металлические заготовки ЭП318: жаропрочный никелевый сплав для деталей ГТД

Металлические заготовки ЭП318 — полуфабрикаты из жаропрочного никелевого сплава системы Ni–Cr–W–Mo–Al–Ti, выплавляемого по технологии вакуумно-индукционной плавки с последующим вакуумно-дуговым или электрошлаковым переплавом. Сплав относится к классу деформируемых жаропрочных материалов и сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 700–900 C. Заготовки поставляются в виде прутков, поковок, штамповок и трубных заготовок, предназначенных для последующей механической и термической обработки.

Сортамент и состояние поставки

Металлургические заготовки ЭП318 выпускаются по отраслевым техническим условиям и стандартам авиационного металлургического производства. Основные позиции сортамента:

  • прутки горячекатаные и кованые диаметром 20–200 мм, длина мерная 1,5–4 м;
  • поковки и штамповки под механическую обработку с припуском 3–8 мм на сторону;
  • трубные заготовки для изготовления деталей горячего тракта;
  • заготовки для дисков, валов и лопаток газотурбинных установок.

Термическое состояние — закалка с последующим старением. Твёрдость в состоянии поставки составляет 250–320 HB в зависимости от сечения. Структура — аустенитная с равномерно распределёнными упрочняющими фазами.

Химический состав и механические свойства

Легирование обеспечивает стойкость к окислению и ползучести при высоких температурах. Основные элементы — никель (основа), хром 13–16 %, вольфрам 5–7 %, молибден 3–5 %, алюминий и титан в сумме 4–6 %. Содержание серы и фосфора ограничено на уровне 0,010 % каждого.

ПоказательЗначениеТемпература испытанияСостояниеПримечание
Предел прочности 950 МПа20 Cпосле старенияпруток 60 мм
Предел текучести 650 МПа20 Cпосле старенияпоковка
Предел длительной прочности 250 МПа800 C100 чбаза испытаний
Относительное удлинение 12 %20 Cпосле старениякратковременный разрыв

Технологические особенности обработки

Заготовки ЭП318 обрабатываются резанием твердосплавным инструментом на скоростях 15–30 м/мин с интенсивным охлаждением. Склонность к наклёпу требует назначения промежуточных термообработок между черновыми и чистовыми операциями. Сварка выполняется аргонодуговым способом с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой сварного соединения.

Области применения

Заготовки используются в производстве деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и установок:

  • рабочие и сопловые лопатки турбин высокого давления;
  • диски и роторы компрессоров и турбин;
  • камеры сгорания и жаровые трубы энергетических ГТУ;
  • детали выхлопных систем и переходных патрубков.

Эксплуатационные условия включают циклические термонагрузки, окислительные среды и контакт с продуктами сгорания топлива. Сплав устойчив к сульфидной коррозии при содержании серы в топливе до 0,5 %.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура заготовок ЭП318?

Длительная эксплуатация возможна до 900 C, кратковременная — до 1000 C. При 800 C предел длительной прочности на базе 100 ч составляет не менее 250 МПа.

В каком состоянии поставляются металлические заготовки ЭП318?

После закалки и старения с твёрдостью 250–320 HB. Прутки и поковки поступают с припуском под механическую обработку, структура — аустенитная с упрочняющими фазами.

Каким инструментом обрабатывается сплав ЭП318?

Твердосплавным инструментом с износостойким покрытием на скоростях 15–30 м/мин. Требуется интенсивное охлаждение и промежуточные термообработки для снятия наклёпа.

Применяется ли ЭП318 для энергетических газовых турбин?

Да, заготовки используются для дисков, лопаток и камер сгорания стационарных ГТУ. Сплав устойчив к сульфидной коррозии при содержании серы в топливе до 0,5 %.