Полоса с заданными свойствами упругости 17ХНГТ
Полоса из сплава 17ХНГТ — это прецизионный сортовой прокат из железоникелевого сплава системы Fe–Ni–Cr–Ti, легированного титаном и хромом, предназначенный для изготовления упругих элементов, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и повышенных температур. Сплав 17ХНГТ относится к дисперсионно-твердеющим аустенитным сплавам и обеспечивает стабильный модуль упругости в диапазоне рабочих температур от –60 C до +450 C.
Ключевое отличие полосы с заданными свойствами упругости 17ХНГТ от стандартного сортового проката — нормирование не только геометрии и химического состава, но и упругих характеристик: предела упругости, релаксационной стойкости и температурного коэффициента модуля упругости. Полоса поставляется в термообработанном состоянии (закалка + старение) с гарантированным пределом упругости не ниже 750 МПа.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Условие | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Предел упругости | 750 | 20 C | ГОСТ 1497 | МПа |
| Модуль упругости | 195–205 | 20 C | динамический | ГПа |
| ТКМУ | 20 10 | –60…+450 C | ГОСТ 8.585 | 1/C |
| Релаксационная стойкость | 3 | 400 C, 100 ч | ГОСТ 26007 | % |
| Толщина полосы | 0,20–2,50 | — | ГОСТ 19903 | мм |
| Ширина полосы | 10–200 | — | ГОСТ 19903 | мм |
Состав и структура
Химический состав сплава 17ХНГТ регламентируется ГОСТ 5632 и включает:
- никель — 16,0–18,0 %
- хром — 1,5–2,5 %
- титан — 0,8–1,4 %
- марганец — 0,3–0,8 %
- углерод — 0,06 %
- железо — основа
После закалки с 950–980 C в воду или масло сплав имеет аустенитную структуру с низкой твёрдостью (HB 180–220). Последующее старение при 650–720 C в течение 4–8 часов вызывает выделение мелкодисперсных частиц фазы NiTi, что обеспечивает упрочнение и стабилизацию упругих свойств. Твёрдость после старения — HRC 38–44.
Области применения
- Упругие элементы датчиков давления и мембранных манометров в нефтегазовой отрасли
- Пружины и упругие подвесы в авиационных системах управления
- Чувствительные элементы тензорезисторных преобразователей
- Уплотнительные пружины в арматуре высокого давления
- Элементы виброизоляции в судовых энергетических установках
- Контактные пружины в высокотемпературных реле и разъёмах
Технологические особенности
Полоса 17ХНГТ с заданными свойствами упругости подвергается холодной прокатке с промежуточными отжигами, финишной термообработке в защитной атмосфере и правке растяжением для обеспечения плоскостности. Обработка резанием возможна только в закалённом состоянии с применением твердосплавного инструмента. Сварка не рекомендуется из-за склонности к образованию горячих трещин; соединения выполняются механическим крепежом или пайкой.
Вопросы и ответы
Чем полоса 17ХНГТ отличается от пружинной стали 65Г?
Сплав 17ХНГТ сохраняет упругие свойства до 450 C, тогда как сталь 65Г теряет их выше 200 C. Кроме того, 17ХНГТ немагнитен в аустенитном состоянии и обладает меньшим температурным коэффициентом модуля упругости.
Какая термообработка обеспечивает заданные свойства упругости?
Закалка с 950–980 C в воду или масло с последующим старением при 650–720 C в течение 4–8 часов. Режим старения подбирается для достижения предела упругости не ниже 750 МПа.
Возможна ли поставка полосы в нагартованном состоянии?
Да, полоса может поставляться в нагартованном состоянии после холодной прокатки с последующим старением. При этом предел упругости повышается до 900–1000 МПа, но пластичность снижается.
Как контролируется релаксационная стойкость полосы?
По ГОСТ 26007 проводится испытание на релаксацию напряжений при 400 C в течение 100 часов. Допустимое снижение напряжений — не более 3 % от начального уровня.
