Пруток с заданными свойствами упругости ЭП4-ВИ в Минске


Пруток с заданными свойствами упругости ЭП4-ВИ

Пруток с заданными свойствами упругости ЭП4-ВИ — горячекатаный или кованый сортовой прокат из прецизионного сплава на железоникелевой основе, поставляемый в термообработанном состоянии с регламентированным уровнем модуля упругости и упругого последействия. Сплав ЭП4-ВИ выплавляется в вакуумно-индукционной печи с последующим вакуумно-дуговым или электрошлаковым переплавом, что обеспечивает минимальное содержание неметаллических включений и стабильность упругих характеристик по всей длине прутка.

Технические характеристики и сортамент

Упругие свойства прутка ЭП4-ВИ нормируются в пределах: модуль нормальной упругости — 185–200 ГПа, предел упругости при остаточной деформации 0,005 % — не менее 480 МПа, релаксационная стойкость при 20 C — потеря усилия не более 2 % за 1000 ч. Прокат проходит ультразвуковой контроль по ГОСТ 21120 и контроль макроструктуры по ГОСТ 10243.

Диаметр прутка, ммСостояние поставкиПредел упругости, МПаТвёрдость HRCДлина, мм
12–20закалка + отпуск480–52038–422000–4000
21–40закалка + отпуск500–56040–442000–5000
41–80нормализация + отпуск460–51035–401500–4000
81–120кованый, термообработанный440–49032–381000–3000

Нормируемые параметры упругости

  • Модуль сдвига — 72–78 ГПа при 20 C.
  • Коэффициент Пуассона — 0,28–0,31.
  • Предел пропорциональности — не менее 420 МПа.
  • Упругое последействие за 24 ч под нагрузкой 0,8 предела упругости — не более 0,03 %.
  • Температурный коэффициент модуля упругости — (1,5–2,0) 10 К в диапазоне –60…+200 C.
  • Остаточная деформация после снятия нагрузки 0,6 предела упругости — не более 0,008 %.

Области применения

Пруток ЭП4-ВИ применяется для изготовления упругих элементов, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и повышенных требований к стабильности геометрии:

  • Пружины и мембраны датчиков давления в системах КИПиА нефтегазовой отрасли.
  • Упругие элементы торсионных валов и рессор стендового оборудования.
  • Шпиндели и оправки прецизионных металлорежущих станков.
  • Уплотнительные кольца и сильфоны арматуры высокого давления.
  • Элементы виброизоляторов компрессорных и насосных агрегатов.
  • Калибровочные стержни и эталоны в метрологических лабораториях.

Технологические особенности обработки

Пруток ЭП4-ВИ обрабатывается резанием на токарных и фрезерных станках с ЧПУ при режимах, исключающих наклёп поверхностного слоя. Термообработка проводится в защитной атмосфере или вакууме при температуре 850–900 C с последующим отпуском. Сварка деталей из данного сплава ограничена из-за склонности к образованию горячих трещин; при необходимости соединения применяют электронно-лучевую сварку. Шлифование выполняется кругами из электрокорунда с обильным охлаждением.

Вопросы и ответы

Чем отличается ЭП4-ВИ от ЭП4 без вакуумного переплава?

Марка с индексом «ВИ» проходит вакуумно-индукционную выплавку, что снижает содержание газов и неметаллических включений. Это повышает стабильность модуля упругости и увеличивает сопротивление релаксации напряжений на 15–20 % по сравнению с открытой выплавкой.

Какой максимальный диаметр прутка поставляется?

Стандартный сортамент включает прутки диаметром до 120 мм. По согласованию возможна поставка кованых заготовок диаметром до 200 мм с нормированными упругими характеристиками.

При какой температуре сохраняются заданные свойства упругости?

Регламентированные значения модуля упругости и предела упругости гарантируются в диапазоне –60…+200 C. При нагреве выше 250 C начинается необратимое снижение релаксационной стойкости.

Проводится ли контроль упругих свойств по всей длине прутка?

Да, для прутков ЭП4-ВИ выполняется поштучный контроль твёрдости и выборочный контроль предела упругости на образцах, отобранных от обоих концов и средней части прутка.