Прутки из сплавов ЭИ996 в Минске

Прутки из сплава ЭИ996: жаропрочный никелевый прокат для деталей ГТД

Прутки из сплава ЭИ996 — это горячедеформированный или холоднотянутый сортовой прокат из никель-хром-кобальтового дисперсионно-твердеющего сплава, легированного титаном, алюминием, молибденом и вольфрамом. Сплав относится к классу жаропрочных деформируемых материалов и сохраняет работоспособность при длительном нагреве до 750–800 C. Прутки поставляются в термообработанном состоянии (закалка + старение) либо в состоянии поставки под последующую механическую и термическую обработку.

Ключевая особенность проката из ЭИ996 — сочетание высокой длительной прочности с сопротивлением малоцикловой усталости в условиях знакопеременных термонагружений. Именно поэтому прутки востребованы в производстве роторных и статорных деталей газотурбинных двигателей, где материал работает при одновременном действии центробежных сил, вибраций и градиента температур.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки изготавливаются по отраслевым стандартам на жаропрочный прокат и поставляются в следующем виде:

• круглые прутки диаметром 8–200 мм, в том числе горячекатаные и кованые;
• шлифованные прутки с полем допуска h9–h11 для последующей обработки на станках с ЧПУ;
• прутки со специальной отделкой поверхности под волочение и дорнование;
• мерные и немерные длины 1,5–6 м с обрезкой торцов;
• прутки промежуточных сечений под электроэрозионную и лезвийную обработку.

Кривизна прутков нормируется, поверхностные дефекты удаляются зачисткой с контролем глубины. Для ответственных деталей применяется ультразвуковой контроль внутренних несплошностей и макроструктурный контроль по излому.

Химический состав и механические свойства

Сплав ЭИ996 содержит никель как основу, хром 9–12 %, кобальт 9–12 %, молибден 4–6 %, вольфрам 4–6 %, титан и алюминий в сумме 4–6 %, а также углерод, бор и церий в регламентированных пределах. Упрочнение достигается выделением гамма-штрих-фазы Ni(Al, Ti) при старении. Типовые механические характеристики термообработанных прутков приведены в таблице.

Технологические особенности обработки

Прутки из ЭИ996 обладают пониженной технологической пластичностью в холодном состоянии, поэтому механическая обработка ведётся твердосплавным инструментом с обильным охлаждением. Точение и фрезерование сопровождаются интенсивным наклёпом поверхностного слоя, что требует назначения промежуточных отжигов при изготовлении длинномерных деталей. Сварка плавлением ограничена из-за склонности к образованию горячих трещин; соединения выполняются диффузионной сваркой или пайкой в вакууме.

Термическая обработка включает закалку с 1080–1120 C с охлаждением на воздухе или в масле и двухступенчатое старение при 750–850 C. Режим старения подбирается под требуемый комплекс длительной прочности и пластичности.

Области применения

• диски и валы компрессоров высокого давления авиационных ГТД;
• рабочие и сопловые лопатки турбин энергетических установок;
• крепёж горячего тракта — болты, шпильки, штифты камер сгорания;
• детали турбонасосных агрегатов и арматуры высокотемпературных стендов;
• элементы выхлопных систем и теплообменников с рабочей температурой до 800 C.

В нефтегазопереработке и металлургии прутки применяются для изготовления оснастки печей, роликов и направляющих, контактирующих с нагретым газом и расплавами солей.

Вопросы и ответы