Металлические заготовки ЭП713 в Минске

Металлические заготовки ЭП713: жаропрочный никелевый сплав для деталей ГТД

Металлические заготовки ЭП713 — это полуфабрикаты из жаропрочного никелевого сплава на основе системы Ni–Cr–Co–Mo–Al–Ti, легированного бором и цирконием. Сплав относится к классу дисперсионно-твердеющих материалов и предназначен для изготовления высоконагруженных деталей горячего тракта газотурбинных двигателей, работающих при температурах до 750–800 C. Заготовки поставляются в виде прутков, поковок, штамповок и профилей, полученных методами вакуумно-дугового и электрошлакового переплава с последующей термомеханической обработкой.

Химический состав и структура

Сплав ЭП713 содержит никель как основу, хром в пределах 12–16 %, кобальт 8–12 %, молибден 4–6 %, алюминий 2,5–3,5 %, титан 2,5–3,5 %. Микролегирование бором (до 0,02 %) и цирконием (до 0,05 %) обеспечивает упрочнение границ зёрен и повышает длительную прочность. Структура заготовок — аустенитная матрица с выделениями интерметаллидной -фазы Ni(Al, Ti), формирующейся при старении. Гомогенизирующий отжиг при 1150–1180 C устраняет ликвационную неоднородность, а последующее старение при 750–850 C обеспечивает дисперсионное твердение.

Механические свойства при рабочих температурах

Заготовки ЭП713 сохраняют высокие прочностные характеристики в условиях длительного нагружения. Предел длительной прочности при 700 C за 1000 часов составляет не менее 350 МПа, при 750 C — не менее 250 МПа. Предел текучести при комнатной температуре — 750–850 МПа, относительное удлинение — 12–18 %. Жаропрочные свойства обеспечиваются стабильностью -фазы и низкой скоростью диффузионных процессов в никелевой матрице.

Технологические особенности заготовок

Заготовки ЭП713 подвергаются изотермической штамповке в условиях сверхпластичности при температурах 1050–1120 C и скоростях деформации 10–10 с. Обрабатываемость резанием ограничена склонностью к наклёпу и низкой теплопроводностью, что требует применения твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями и обильного охлаждения. Сварка выполняется в защитной атмосфере аргона с предварительным и сопутствующим подогревом до 300–400 C.

Области применения

• Рабочие и сопловые лопатки турбин высокого давления авиационных ГТД и энергетических газотурбинных установок.
• Диски и роторы компрессоров высокого давления, работающие при 650–750 C.
• Крепёжные элементы горячего тракта: болты, шпильки, гайки, эксплуатируемые в условиях термоциклирования.
• Детали камер сгорания и переходных секций газотурбинных установок.
• Элементы арматуры высокотемпературных трубопроводов и теплообменного оборудования нефтегазопереработки.

Нормативная база и контроль качества

Поставка заготовок ЭП713 регламентируется техническими условиями и отраслевыми стандартами. Контроль включает ультразвуковую дефектоскопию, макро- и микроструктурный анализ, определение механических свойств при комнатной и рабочих температурах, а также испытания на длительную прочность и ползучесть. Химический состав подтверждается спектральным анализом.

Вопросы и ответы