Пруток 36НХТЮ8М с заданными свойствами упругости: прецизионный сплав для упругих элементов
Пруток из сплава 36НХТЮ8М (ХН77ТЮР-ВД, близкий по составу к ЭИ702) — это прецизионный метастабильный аустенитный сплав системы Ni–Cr–Ti–Al с регламентированным уровнем модуля упругости и коэффициента Пуассона. В отличие от общего описания жаропрочных никелевых сплавов, здесь ключевым является именно нормирование упругих характеристик: модуль нормальной упругости E = 185–200 ГПа, температурный коэффициент модуля упругости (ТКМУ) в диапазоне –60…+100 C не превышает 2010 1/C. Сплав упрочняется старением за счёт выделения -фазы Ni(Ti,Al) и обладает слабой зависимостью упругих свойств от температуры, что критично для упругих чувствительных элементов.
Химический состав и структурное состояние
Основа — никель (около 36 % Ni в матрице Fe–Ni), легирование хромом (12–14 %), титаном (2,6–3,2 %), алюминием (0,7–1,2 %), молибденом (до 1,0 %). Такое сочетание обеспечивает сочетание коррозионной стойкости и способности к дисперсионному твердению. Поставка — в термообработанном состоянии (закалка + старение) либо в состоянии поставки под последующее старение у потребителя.
Заданные свойства упругости и их нормирование
Для прутка 36НХТЮ8М нормируются:
- модуль упругости при растяжении — 185–200 ГПа;
- предел упругости , — не менее 700 МПа после старения;
- релаксационная стойкость — потеря усилия не более 5 % за 1000 ч при 100 C;
- магнитная проницаемость — не более 1,05 (для немагнитных исполнений);
- ТКМУ — в пределах 2010 1/C в интервале –60…+100 C.
Сортамент и точность геометрии
Пруток поставляется диаметром 6–60 мм, точность — h9–h11, кривизна — не более 0,5 мм на 1 м. Возможны исполнения с шлифованной поверхностью Ra 0,8 мкм для последующей токарной обработки упругих элементов.
| Диаметр, мм | Предел упругости ,, МПа | Модуль E, ГПа | ТКМУ, 10 1/C | Точность |
|---|---|---|---|---|
| 8 | 720 | 190 | 18 | h9 |
| 16 | 740 | 192 | 17 | h10 |
| 25 | 760 | 195 | 16 | h10 |
| 40 | 780 | 198 | 15 | h11 |
Термообработка и формирование упругих свойств
Заданные свойства упругости достигаются старением при 700–750 C в течение 4–8 ч с последующим охлаждением на воздухе. Режим старения подбирается под требуемый уровень , и ТКМУ. Для прутков, предназначенных для упругих элементов, применяется также стабилизирующий отжиг при 650 C для снижения релаксации напряжений.
Применение в промышленности
- упругие чувствительные элементы датчиков давления и расходомеров;
- мембраны и сильфоны в нефтегазовой и химической аппаратуре;
- пружины и торсионы в приборостроении и авиационной технике;
- упругие элементы в системах автоматики и телемеханики;
- детали, работающие в условиях знакопеременных нагрузок при температурах до 400 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается пруток 36НХТЮ8М от 36НХТЮ?
Сплав 36НХТЮ8М имеет регламентированный молибден в составе, что повышает стабильность упругих свойств при повышенных температурах и улучшает релаксационную стойкость.
Какой предел упругости обеспечивает пруток после старения?
После старения по оптимальному режиму , составляет не менее 700 МПа, для прутков малых диаметров — до 780 МПа.
Можно ли использовать пруток 36НХТЮ8М при отрицательных температурах?
Да, сплав сохраняет упругие свойства в интервале –60…+100 C с ТКМУ не более 2010 1/C.
Какая точность диаметра прутка доступна?
Стандартно h9–h11, для прецизионных исполнений — с шлифованной поверхностью Ra 0,8 мкм.
