Прутки из сплавов ЭП630 в Минске


Прутки из сплава ЭП630: жаропрочный никелевый прокат для газотурбинных узлов

Прутки из сплава ЭП630 (ХН45МВТЮБР, близкий аналог Inconel 718 по системе легирования) — деформированный жаропрочный никелевый полуфабрикат, упрочняемый комплексным выделением фаз NiNb и Ni(Al, Ti). Сплав относится к дисперсионно-твердеющим системам с интерметаллидным упрочнением и сохраняет работоспособность в интервале –253…+700 C при длительной эксплуатации и до +800 C при кратковременном нагреве. Прутки поставляются в горячекатаном, кованом или холоднотянутом состоянии с последующей термической обработкой по режиму: гомогенизация, закалка от 980–1010 C и двухступенчатое старение 720 C / 8 ч + 620 C / 8 ч.

Сортамент и технические характеристики

Диаметр прутков — от 8 до 250 мм; для горячекатаного проката характерна макроструктура без следов ликвации, для холоднотянутого — шероховатость Ra 1,25 мкм. Предел текучести после полной термообработки — не менее 1030 МПа, временное сопротивление — 1280–1400 МПа, относительное удлинение — 12–20 %. Длительная прочность при 650 C за 1000 ч — порядка 620 МПа. Сплав немагнитен, сохраняет коррозионную стойкость в морской атмосфере и средах с хлоридами.

Диаметр, ммСостояние поставкив, МПа0,2, МПа, %
10–20холоднотянутый + старение1380–14501100–118012–16
30–60горячекатаный + старение1280–13601030–110015–20
80–150кованый + старение1240–13201000–108014–18
160–250кованый, термообработанный1200–1280950–103012–16

Технологические особенности обработки

Сплав ЭП630 склонен к упрочнению при деформации, поэтому механическая обработка ведётся твердосплавным инструментом на пониженных режимах: скорость резания 20–35 м/мин, подача 0,1–0,2 мм/об. Свариваемость ограниченная — применяется аргонодуговая сварка с предварительным и сопутствующим подогревом 150–200 C. Прутки подвергаются изотермической штамповке, осевому обжатию и электрохимической размерной обработке при изготовлении деталей сложной геометрии.

Области применения

  • Диски, лопатки и крепёж горячего тракта газотурбинных двигателей и энергетических ГТУ.
  • Детали камер сгорания, форсунки и жаровые трубы авиационных двигателей.
  • Арматура и уплотнительные элементы нефтегазового оборудования, работающего в средах с HS и CO.
  • Пружины и силовые элементы криогенной техники, эксплуатируемые при –196…–253 C.
  • Оснастка для горячей штамповки и прессования жаропрочных сталей.
  • Элементы ядерных реакторов на быстрых нейтронах (оболочки, чехлы).

Нормативная база и приёмка

Поставка осуществляется по ТУ 14-1-2648 и ОСТ 1 90135 с контролем химического состава, макро- и микроструктуры, механических свойств при 20 C и 650 C. Обязательны испытания на длительную прочность и ультразвуковая дефектоскопия по ГОСТ 21120. Прутки маркируются с указанием номера плавки, что обеспечивает прослеживаемость при входном контроле на машиностроительных предприятиях.

Вопросы и ответы

Каков максимальный рабочий диапазон температур прутков ЭП630?

Длительная эксплуатация — до 700 C, кратковременная — до 800 C. При 650 C предел длительной прочности за 1000 ч составляет около 620 МПа.

Какой режим термообработки обеспечивает максимальную прочность?

Закалка от 980–1010 C с охлаждением, затем двухступенчатое старение: 720 C / 8 ч и 620 C / 8 ч. Такой режим формирует выделение фаз NiNb и Ni(Al, Ti).

Возможна ли сварка прутков ЭП630?

Свариваемость ограниченная. Применяется аргонодуговая сварка с подогревом 150–200 C и последующей термообработкой для снятия напряжений.

Чем отличается ЭП630 от Inconel 718?

Сплав ЭП630 — отечественный аналог по системе легирования (Ni–Cr–Nb–Mo–Ti–Al). Отличия касаются регламента примесей и режимов термической обработки по ТУ 14-1-2648.