Прутки из сплава ЭИ792: жаропрочный никель-хромовый сортамент для высокотемпературных узлов
Прутки из сплава ЭИ792 — это деформированные полуфабрикаты из жаропрочного никель-хромового сплава системы Ni–Cr–W–Mo–Al–Ti, легированного бором и церием. Сплав относится к классу дисперсионно-твердеющих материалов и сохраняет работоспособность при длительном воздействии температур до 900–950 C. Прутки поставляются в горячекатаном, кованом или холоднотянутом состоянии с последующей термической обработкой по режиму: закалка при 1080–1120 C, старение при 750–800 C. Структура после старения — -матрица с выделениями упрочняющей -фазы на основе Ni(Al, Ti).
Сортамент и геометрические параметры
Прутки из ЭИ792 выпускаются круглого сечения по ГОСТ 2590 и ГОСТ 14955, а также квадратного и шестигранного профиля. Диаметр горячекатаных прутков — 20–200 мм, холоднотянутых — 8–40 мм. Кривизна прутков нормируется: не более 0,5 % длины для горячекатаных и 0,3 % для холоднотянутых. Предельные отклонения по диаметру соответствуют квалитетам h11–h12. Длина мерных прутков — 2–6 м, немерных — до 4 м.
| Диаметр, мм | Способ изготовления | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 20 | холоднотянутый | 1180 | 780 | 14 |
| 40 | горячекатаный | 1100 | 720 | 16 |
| 80 | кованый | 1050 | 680 | 18 |
| 120 | кованый | 1000 | 650 | 20 |
| 160 | горячекатаный | 980 | 630 | 22 |
Химический состав и легирующие элементы
Химический состав сплава ЭИ792 регламентируется отраслевыми техническими условиями. Основные элементы:
- Никель — основа, 55–60 %
- Хром — 14–16 %, обеспечивает жаростойкость и сопротивление сульфидной коррозии
- Вольфрам — 4–6 %, повышает жаропрочность за счёт твёрдорастворного упрочнения
- Молибден — 3–5 %, увеличивает сопротивление ползучести
- Алюминий и титан — суммарно 3–5 %, формируют -фазу при старении
- Бор и церий — микродобавки, упрочняют границы зёрен
Механические свойства при повышенных температурах
Прутки из ЭИ792 сохраняют высокие характеристики кратковременной прочности и длительной прочности в диапазоне 700–950 C. Предел длительной прочности за 1000 ч при 800 C — не менее 180 МПа, при 900 C — не менее 90 МПа. Предел ползучести за 100 ч при 850 C — 120 МПа. Жаростойкость без защитных покрытий — до 1000 C в окислительной атмосфере. Термостойкость при циклических нагревах — до 900 C.
Технологические особенности обработки
Прутки из ЭИ792 обрабатываются резанием с применением твердосплавного инструмента (ВК8, ВК10) на пониженных скоростях — 15–25 м/мин. Сварка выполняется аргонодуговым способом с подогревом зоны соединения до 300–400 C. После сварки требуется термообработка: закалка и старение. Деформация в горячем состоянии — 1050–1150 C с последующей закалкой. Холодная деформация ограничена из-за высокого предела текучести.
Области применения
- Детали камер сгорания и жаровых труб газотурбинных установок
- Лопатки и диски турбин авиационных двигателей
- Элементы крепежа для высокотемпературных печей и агрегатов
- Арматура и детали нефтехимического оборудования, работающего при 800–900 C
- Оснастка для горячего прессования и штамповки
- Теплообменники и трубные решётки энергетических установок
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура прутков из ЭИ792?
Длительная рабочая температура — до 900–950 C. Кратковременно допустим нагрев до 1000 C в окислительной среде без защитного покрытия.
Какой режим термообработки применяется для прутков из ЭИ792?
Закалка при 1080–1120 C с охлаждением на воздухе или в воде, затем старение при 750–800 C в течение 8–16 ч с охлаждением на воздухе.
Возможна ли сварка прутков из ЭИ792?
Да, аргонодуговая сварка с подогревом до 300–400 C. После сварки обязательна термообработка по режиму закалки и старения для восстановления свойств.
Какие стандарты регламентируют поставку прутков из ЭИ792?
Поставка осуществляется по отраслевым техническим условиям и ГОСТ 2590 (горячекатаные) или ГОСТ 14955 (холоднотянутые) с указанием марки сплава ЭИ792.
