Слиток с заданными свойствами упругости 68НХВКТЮ-ВИ в Минске


Слиток из сплава 68НХВКТЮ-ВИ с заданными свойствами упругости

Слиток из прецизионного сплава 68НХВКТЮ-ВИ выплавляется в вакуумно-индукционной печи (ВИ) и предназначен для последующего передела в сортовой прокат, прутки и ленту, из которых изготавливаются упругие элементы высокой точности. Сплав системы Ni–Cr–W–Co–Ti–Al относится к классу дисперсионно-твердеющих жаропрочных материалов с регламентированным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и стабильным модулем упругости. Именно сочетание вакуумного переплава и заданного уровня упругих характеристик определяет назначение слитка — производство пружин, мембран, упругих чувствительных элементов, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и повышенных температур.

Технические характеристики слитка

Химический состав сплава 68НХВКТЮ-ВИ регламентируется по никелю (основа), хрому, вольфраму, кобальту, титану и алюминию. Вакуумно-индукционная выплавка обеспечивает низкое содержание газов — кислорода, азота, водорода — и минимизирует неметаллические включения, что напрямую влияет на сопротивление упругому последействию и усталостную долговечность готовых изделий. Заданные свойства упругости формируются как на этапе выплавки (чистота по примесям, однородность макроструктуры), так и при последующей термической обработке — закалке и старении.

ПараметрЗначениеУсловиеМетод контроляЕдиница
Модуль упругости E196–20620 C, после старенияГОСТ 1497ГПа
Предел упругости 0,005 88020 CГОСТ 1497МПа
Предел текучести 0,2 103020 CГОСТ 1497МПа
ТКЛР 11,0–12,520–100 CГОСТ 1099410 1/C
Содержание кислорода 0,005по массеГОСТ 17745%
Диаметр слитка200–450кованый/литойГОСТ 2590мм

Свойства упругости и их формирование

Заданные упругие свойства слитка 68НХВКТЮ-ВИ обеспечиваются дисперсионным твердением: при старении выделяются интерметаллидные фазы на основе никеля и титана, которые повышают предел упругости и снижают релаксацию напряжений. Вакуумный переплав подавляет рост зерна и стабилизирует анизотропию модуля упругости по сечению слитка. Для упругих элементов критичны:

  • стабильность модуля упругости в диапазоне –60…+450 C;
  • низкое упругое последействие при длительном нагружении;
  • сопротивление релаксации напряжений в пружинах и мембранах;
  • однородность свойств по высоте и сечению слитка;
  • минимальное содержание газов и неметаллических включений.

Области применения

Слиток 68НХВКТЮ-ВИ служит шихтовой заготовкой для производства упругих элементов в приборостроении, авиационной и ракетной технике, а также в точном машиностроении. Из переделанного проката изготавливают:

  • пружины и пружинные подвесы приборных узлов;
  • мембраны и мембранные коробки датчиков давления;
  • упругие чувствительные элементы манометров и расходомеров;
  • торсионы и упругие тяги систем управления;
  • пружинные элементы топливной аппаратуры и гидросистем.

Контроль качества и приёмка

Приёмка слитка ведётся по химическому составу, макро- и микроструктуре, содержанию газов и неметаллических включений. Упругие характеристики подтверждаются на образцах-свидетелях после термической обработки по режимам закалки и старения. Контролируются предел упругости, модуль упругости, релаксационная стойкость и ТКЛР. Для ответственных изделий проводится ультразвуковой контроль внутренних дефектов и оценка загрязнённости по ГОСТ 1778.

Вопросы и ответы

Чем обусловлены заданные свойства упругости слитка 68НХВКТЮ-ВИ?

Сочетанием вакуумно-индукционной выплавки, обеспечивающей низкое содержание газов и включений, и дисперсионного твердения при старении, формирующего высокий предел упругости и стабильный модуль упругости.

В каком диапазоне температур сохраняется стабильность модуля упругости?

Упругие характеристики сохраняются в интервале от –60 до +450 C; выше этого уровня начинается интенсивная релаксация напряжений.

Какие примеси ограничиваются в первую очередь?

Кислород, азот и водород, а также неметаллические включения — они снижают сопротивление упругому последействию и усталостную долговечность.

Для каких изделий предназначен слиток?

Для передела в прокат и изготовления пружин, мембран, торсионов и упругих чувствительных элементов приборов и систем управления.