Стальная полоса ЭИ878: жаропрочный сплав на никелевой основе для высокотемпературных узлов
Стальная полоса ЭИ878 — это сортовой прокат, изготовленный из жаропрочного деформируемого сплава на никель-хромовой основе (система Ni–Cr–Ti–Al), выплавляемого по ГОСТ 5632 и поставляемого в виде горячекатаных и холоднокатаных полос. Несмотря на устоявшееся в закупочной документации название «стальная полоса», материал относится к классу никелевых жаропрочных сплавов и не содержит железа в качестве основы. Сплав ЭИ878 применяется в узлах, работающих при температурах до 750–800 C под нагрузкой в окислительных средах, где углеродистые и низколегированные стали теряют жаропрочность и коррозионную стойкость.
Технические характеристики полосы ЭИ878
Полоса из сплава ЭИ878 сохраняет высокий предел длительной прочности в интервале 600–800 C, обладает стойкостью к газовой коррозии и окалинообразованию. Основные нормируемые параметры проката:
- Толщина полосы — 0,5–6,0 мм (холоднокатаная), 4–20 мм (горячекатаная).
- Ширина — 100–600 мм в зависимости от способа прокатки.
- Предел текучести при 20 C — не менее 550 МПа.
- Относительное удлинение — не менее 20 %.
- Рабочая температура эксплуатации — до 800 C длительно.
- Плотность сплава — около 8,2 г/см.
Химический состав и структура
Сплав ЭИ878 легирован хромом (около 15–17 %), титаном и алюминием, образующими упрочняющую -фазу Ni(Al, Ti). Именно дисперсионное твердение -фазы обеспечивает жаропрочность полосы при высоких температурах. Термическая обработка проката включает закалку с 1050–1080 C и старение при 700–750 C, что формирует однородную мелкозернистую структуру с равномерно распределёнными упрочняющими частицами.
Сортамент и соответствие стандартам
| Тип проката | Толщина, мм | Ширина, мм | Термообработка | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Холоднокатаная полоса | 0,5–2,0 | 100–300 | Закалка + старение | Уплотнительные элементы |
| Холоднокатаная полоса | 2,0–6,0 | 200–600 | Закалка + старение | Крепёж, хомуты |
| Горячекатаная полоса | 4,0–12,0 | 150–500 | Нормализация | Несущие элементы |
| Горячекатаная полоса | 12,0–20,0 | 200–600 | Закалка + старение | Фланцы, кольца |
Области применения
Полоса ЭИ878 востребована в тех узлах, где требуется сочетание жаропрочности и стойкости к окислению:
- Камеры сгорания и жаровые трубы газотурбинных установок.
- Элементы выхлопных систем авиационных и судовых двигателей.
- Крепёж и соединительные детали печей сопротивления и нагревательного оборудования.
- Уплотнительные и компенсационные элементы теплообменников нефтехимии.
- Оснастка для термообработки и пайки в защитных средах.
Технологичность и обработка
Полоса ЭИ878 поддаётся гибке, штамповке и сварке. Сварные соединения выполняют аргонодуговой сваркой с последующей термообработкой для восстановления жаропрочных свойств зоны термического влияния. Механическая обработка затруднена из-за склонности сплава к наклёпу, поэтому применяют твёрдосплавный инструмент и обильное охлаждение.
Вопросы и ответы
Чем полоса ЭИ878 отличается от обычной жаропрочной стали?
Основой сплава ЭИ878 служит никель, а не железо. Это обеспечивает более высокую длительную прочность и стойкость к окислению при 700–800 C по сравнению с легированными жаропрочными сталями.
При какой максимальной температуре можно эксплуатировать полосу ЭИ878?
Длительная рабочая температура достигает 800 C. Кратковременно допускается нагрев до 850 C без необратимой потери свойств.
Требуется ли термообработка после сварки полосы ЭИ878?
Да. Для восстановления -упрочнения в зоне термического влияния проводят закалку с 1050–1080 C и старение при 700–750 C.
Поставляется ли полоса ЭИ878 в холоднокатаном исполнении?
Да. Холоднокатаная полоса толщиной 0,5–6,0 мм поставляется в термообработанном состоянии с нормируемыми механическими свойствами.
