Прутки из сплава ЭИ995: жаропрочный никелевый полуфабрикат для деталей ГТД
Прутки из сплава ЭИ995 (ХН50ВМТЮБ, современное обозначение — ХН50ВМТЮБ-ВД) представляют собой деформированный полуфабрикат из жаропрочного никелевого сплава, легированного вольфрамом, молибденом, титаном, алюминием и ниобием. Сплав относится к классу дисперсионно-твердеющих никелевых материалов и сохраняет работоспособность при длительном воздействии температур до 750–800 C. Прутки поставляются в горячекатаном, кованом или прессованном состоянии с последующей термической обработкой — закалкой и старением, обеспечивающей выделение упрочняющей -фазы на основе Ni(Al, Ti, Nb).
Сортамент и технические характеристики
Прутковый прокат из ЭИ995 выпускается диаметром от 8 до 200 мм по ГОСТ 22407 или ТУ производителя. Для ответственных деталей применяется металл вакуумно-дугового переплава (ВД), отличающийся пониженным содержанием газов и неметаллических включений. Предел длительной прочности при 700 C составляет не менее 340 МПа на базе 100 ч, предел текучести при 20 C — 700–850 МПа после полной термообработки.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 1100 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел длительной прочности | 340 | 700 C, 100 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Относительное удлинение | 12 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость | 280–360 | после старения | HB | ГОСТ 9012 |
| Плотность | 8,3 | 20 C | г/см | расчёт |
Области применения
Прутки из ЭИ995 используются для изготовления деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и энергетических установок, работающих в условиях одновременного действия высоких температур и знакопеременных нагрузок:
- рабочие и сопловые лопатки турбин авиационных ГТД;
- диски и роторы компрессоров высокого давления;
- крепёжные элементы выхлопных систем — шпильки, болты, штифты;
- детали камер сгорания стационарных газотурбинных установок;
- элементы арматуры высокотемпературных трубопроводов.
Технологические особенности обработки
Обработка резанием прутков ЭИ995 затруднена вследствие склонности сплава к наклёпу и низкой теплопроводности. Рекомендуется применение твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями, обильное охлаждение и сниженные скорости резания. Сварка возможна аргонодуговым способом с предварительным и сопутствующим подогревом до 200–300 C; после сварки требуется термообработка для восстановления механических свойств. Горячая деформация проводится в интервале 1050–1150 C с последующей закалкой.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура прутков из ЭИ995?
Длительная эксплуатация возможна до 750–800 C. При кратковременном воздействии допускается нагрев до 850 C без необратимой потери прочностных характеристик.
Чем отличается ЭИ995 от ЭИ698?
ЭИ995 содержит вольфрам и молибден в повышенных концентрациях, что обеспечивает более высокую жаропрочность при 700–750 C. ЭИ698 применяется преимущественно до 650 C.
Поставляются ли прутки ЭИ995 в термообработанном состоянии?
Да, стандартная поставка предусматривает закалку и старение. По согласованию возможна поставка в горячекатаном состоянии без финишной термообработки.
Какие виды переплава доступны для прутков ЭИ995?
Применяются вакуумно-индукционная выплавка с последующим вакуумно-дуговым или электрошлаковым переплавом. Марка с индексом «ВД» гарантирует минимальное содержание газов.
