Прутки из сплавов ЭП52-ВИ в Минске


Прутки из сплава ЭП52-ВИ: жаропрочный никелевый прокат для газотурбинных систем

Прутки из сплава ЭП52-ВИ — это горячедеформированный или холоднотянутый сортовой прокат из дисперсионно-твердеющего никель-хромового сплава системы Ni–Cr–Nb–Mo–Al–Ti, выплавляемого методом вакуумно-индукционной переплавки (ВИ). Маркировка «ВИ» указывает на вакуумно-индукционную технологию получения слитка, обеспечивающую минимальное содержание газов, неметаллических включений и серы. Сплав соответствует марке ХН77ТЮР (ГОСТ 5632) и применяется в состоянии после закалки и старения, при котором достигается сочетание жаропрочности до 750–800 C и стойкости к окислению в продуктах сгорания топлива.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки поставляются в соответствии с требованиями ГОСТ 22407, ГОСТ 2590, ГОСТ 2591, а также ведомственных ТУ на жаропрочный прокат. Диапазон диаметров — от 8 до 200 мм для горячекатаных и кованых прутков, от 3 до 30 мм для холоднотянутых. Длина прутков в прутках мерной длины — 1,5–6 м, в бухтах — до 300 кг. Кривизна на 1 м длины не превышает 3 мм для холоднотянутых и 6 мм для горячекатаных прутков.

  • Горячекатаные прутки — 20–200 мм, допуск по ГОСТ 2590 (В, С, D)
  • Кованые прутки — 80–250 мм, с механической обработкой или без
  • Холоднотянутые прутки — 3–30 мм, квалитет h9–h11
  • Шлифованные прутки — 5–60 мм, Ra 1,25 мкм
  • Прутки-заготовки под электроэрозионную обработку — 10–80 мм

Химический состав и структура

Сплав ЭП52-ВИ содержит 19–22 % Cr, 2,4–2,8 % Ti, 0,6–1,0 % Al, 1,8–2,3 % Nb, 2,5–3,5 % Mo, до 0,06 % C, основа — Ni. После закалки с 1080–1120 C в масле или на воздухе и старения при 700–750 C в течение 8–16 ч формируется гетерогенная структура с выделением упрочняющих фаз -Ni(Al, Ti) и карбонитридов Nb(C, N). Такая структура обеспечивает предел длительной прочности — не менее 280 МПа и предел текучести при 20 C — 700–850 МПа.

ПараметрЗначениеУсловие испытанияЕдиницаСтандарт
Предел прочности 110020 CМПаГОСТ 1497
Предел текучести 70020 CМПаГОСТ 1497
Относительное удлинение 2020 C%ГОСТ 1497
Длительная прочность 280750 CМПаГОСТ 10145
Плотность8,220 Cг/см—
Твёрдость255–321после старенияHBГОСТ 9012

Технологические свойства и обработка

Прутки из ЭП52-ВИ обладают ограниченной технологической пластичностью в закалённом состоянии — обработка резанием возможна только после старения или в состоянии поставки с предварительной термической обработкой. Обрабатываемость резанием оценивается как удовлетворительная при использовании твердосплавного инструмента класса P25–P35 с износостойкими покрытиями TiAlN. Свариваемость ограничена — рекомендуется аргонодуговая сварка с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой.

  • Обработка резанием — точение, фрезерование, сверление твёрдосплавным инструментом
  • Электроэрозионная обработка — для пазов, отверстий, профилей
  • Шлифование — кругами из электрокорунда или кубического нитрида бора
  • Сварка — аргонодуговая, электронно-лучевая, с подогревом
  • Термообработка — закалка 1080–1120 C, старение 700–750 C

Области применения

Прутки из сплава ЭП52-ВИ используются для изготовления деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и энергетических установок, работающих при температурах до 750–800 C в условиях длительного нагружения. Из них изготавливают крепёжные элементы, шпильки, болты, оси, втулки, а также заготовки для последующей механической обработки.

  • Газотурбинные двигатели — крепёж горячего тракта, диски, кольца
  • Энергетические ГТУ — шпильки, болты, элементы камер сгорания
  • Авиационные двигатели — детали турбины, сопловые аппараты
  • Химическое оборудование — арматура высокотемпературных реакторов
  • Металлургия — оснастка для горячей обработки, оправки

Вопросы и ответы

Какая марка стали соответствует сплаву ЭП52-ВИ?

Сплав ЭП52-ВИ соответствует марке ХН77ТЮР по ГОСТ 5632 и применяется в жаропрочном состоянии после закалки и старения.

Какой максимальный диаметр прутков из ЭП52-ВИ доступен?

Горячекатаные и кованые прутки поставляются диаметром до 200–250 мм, холоднотянутые — до 30 мм.

При какой температуре эксплуатируются прутки из ЭП52-ВИ?

Длительная рабочая температура — до 750–800 C в окислительной среде продуктов сгорания топлива.

Требуется ли термообработка прутков после механической обработки?

Да, для восстановления жаропрочных свойств после сварки или деформации рекомендуется закалка 1080–1120 C и старение 700–750 C.