Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Пруток ЭП619 с заданными свойствами упругости: жаропрочный сплав на никелевой основе
Пруток ЭП619 — металлопродукция из жаропрочного дисперсионно-твердеющего сплава на никель-хромовой основе, легированного титаном, алюминием и ниобием. Сплав относится к системе Ni–Cr–Ti–Al и применяется там, где требуется сочетание высокой упругости, релаксационной стойкости и сопротивления ползучести при нагреве до 700–750 C. Заданные свойства упругости обеспечиваются регламентированным режимом термической обработки: закалкой с 1080–1100 C и двухступенчатым старением при 750 C и 650 C, формирующим выделения -фазы (Ni(Al, Ti)) в матрице.
Прутки поставляются в горячекатаном, кованом или холоднотянутом состоянии с последующей термообработкой под конкретный уровень модуля упругости и предела упругости. Модуль нормальной упругости сплава ЭП619 составляет 200–215 ГПа при 20 C и снижается до 165–175 ГПа при 700 C, что существенно выше, чем у аустенитных хромоникелевых сталей в том же диапазоне температур.
Сортамент и технические параметры
- Диаметр горячекатаного прутка — 20–180 мм, кованого — до 350 мм.
- Диаметр холоднотянутого прутка с заданной упругостью — 6–40 мм, квалитет h9–h11.
- Длина прутков — 2–6 м (мерная), немерная — до 4 м.
- Кривизна — не более 0,5 % длины для термообработанных прутков.
- Шероховатость поверхности после шлифования — Ra 1,6 мкм.
- Твёрдость после старения — 280–360 HB в зависимости от сечения.
Химический состав и механические свойства
Основа сплава — никель (не менее 55 %). Легирующие элементы: хром 13–16 %, титан 2,4–2,9 %, алюминий 1,4–1,9 %, ниобий 1,8–2,3 %, молибден до 3 %. Такое сочетание обеспечивает упрочнение по механизму выделения интерметаллидной -фазы и карбидов типа MeC.
| Параметр | 20 C | 400 C | 600 C | 700 C |
|---|---|---|---|---|
| Предел упругости, МПа | 780–850 | 720–780 | 640–700 | 560–620 |
| Модуль упругости, ГПа | 205–215 | 190–198 | 178–186 | 165–175 |
| Предел текучести ,, МПа | 880–980 | 800–880 | 720–800 | 620–700 |
| Относительное удлинение, % | 18–24 | 16–22 | 14–20 | 12–18 |
| Релаксационная стойкость за 100 ч, % | 2 | 4 | 7 | 10 |
Области применения
- Упругие элементы газотурбинных двигателей: пружины, мембраны, сильфоны, работающие в зоне горячего тракта.
- Детали арматуры энергетических установок: шпиндели, штоки, уплотнительные кольца паропроводов высокого давления.
- Пружинные узлы металлургического оборудования — ролики рольгангов, натяжные устройства в зонах нагрева.
- Элементы крепления в авиационных конструкциях, эксплуатируемые при температурах до 700 C.
- Оснастка для горячей штамповки и прессования, работающая в условиях циклического нагружения.
- Детали химического аппаратостроения, контактирующие с агрессивными средами при повышенных температурах.
Технологические особенности обработки
Пруток ЭП619 обрабатывается резанием в термообработанном состоянии — после старения. Твёрдость 280–360 HB требует применения твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями (TiAlN, AlCrN) и режимов резания со скоростью 25–45 м/мин. Сварка сплава ограничена: применяется аргонодуговая сварка с последующей термообработкой для восстановления упругих характеристик в зоне термического влияния. Гибка и правка выполняются в нагретом состоянии при 950–1050 C с последующей закалкой и старением.
Вопросы и ответы
Чем обеспечиваются заданные свойства упругости прутка ЭП619?
Заданные свойства упругости формируются двухступенчатым старением: первая ступень при 750 C (8 ч) выделяет основную массу -фазы, вторая при 650 C (8 ч) стабилизирует структуру и повышает релаксационную стойкость. Режим подбирается под требуемый уровень предела упругости.
До какой температуры сохраняется упругость прутка ЭП619?
Рабочий диапазон — до 700–750 C. При 700 C модуль упругости снижается до 165–175 ГПа, предел упругости — до 560–620 МПа, что позволяет использовать пруток в пружинных узлах горячего тракта ГТД и энергетической арматуры.
В каком состоянии поставляется пруток с заданными свойствами упругости?
Пруток поставляется в термообработанном состоянии (закалка + старение) с нормированными значениями предела упругости и модуля упругости. Возможна поставка в горячекатаном состоянии без термообработки для последующей обработки у потребителя.
Какой инструмент применяется для обработки прутка ЭП619?
Из-за твёрдости 280–360 HB применяется твердосплавный инструмент с покрытием TiAlN или AlCrN. Скорость резания — 25–45 м/мин, подача — 0,1–0,25 мм/об. Для чистовых операций используется шлифование с охлаждением.