Стальной круг ЭИ437Б-ВД: жаропрочный пруток из вакуумно-дугового сплава
Стальной круг ЭИ437Б-ВД — горячекатаный или кованый сортовой прокат из жаропрочного никелевого сплава ХН77ТЮР, выплавленного с применением вакуумно-дугового переплава (ВД). Обозначение ЭИ437Б-ВД соответствует марке ХН77ТЮР-ВД по ГОСТ 5632 и применяется в авиационном и энергетическом машиностроении. Вакуумно-дуговой переплав обеспечивает снижение содержания газов, неметаллических включений и примесей серы, что повышает длительную прочность и пластичность металла при рабочих температурах до 750–800 C.
Технические характеристики и сортамент
Круг поставляется диаметром от 8 до 250 мм в термообработанном состоянии. Сплав дисперсионно-упрочняемый: после закалки и старения формируется -фаза на основе Ni(Al, Ti), обеспечивающая предел длительной прочности 620–700 МПа при 700 C за 100 ч. Прокат проходит ультразвуковой контроль и контроль макроструктуры согласно требованиям авиационной приёмки.
| Диаметр, мм | Предел текучести, МПа | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 680 | 1080 | 20 | 285 |
| 60 | 660 | 1050 | 18 | 277 |
| 120 | 640 | 1020 | 16 | 269 |
| 200 | 620 | 980 | 14 | 255 |
Химический состав и структура
Основа сплава — никель (не менее 55 %). Легирующие элементы: хром 19–22 %, титан 2,4–2,8 %, алюминий 0,6–1,0 %, молибден до 0,5 %, бор до 0,008 %. Вакуумно-дуговой переплав снижает содержание кислорода до 0,005 % и азота до 0,003 %, что уменьшает склонность к образованию карбидной сетки по границам зёрен. Структура после старения — аустенитная матрица с равномерно распределёнными выделениями упрочняющей фазы.
Области применения
- Диски и лопатки турбин авиационных ГТД, работающие при 650–750 C.
- Крепёжные детали горячего тракта энергетических газотурбинных установок.
- Детали камер сгорания и реактивных сопел.
- Пружины и упругие элементы, эксплуатируемые в условиях термоциклирования.
- Заготовки для последующей штамповки и механической обработки в авиастроении.
Обработка и эксплуатация
Круг ЭИ437Б-ВД обрабатывается резанием твердосплавным инструментом на пониженных режимах вследствие склонности к наклёпу. Сварка выполняется аргонодуговым способом с последующей термообработкой для снятия напряжений. Длительная эксплуатация допускается при температурах до 750 C; кратковременно — до 800 C. Сплав сохраняет стойкость к окислению в продуктах сгорания топлива и в атмосфере горячего воздуха.
Вопросы и ответы
Чем ЭИ437Б-ВД отличается от ЭИ437Б без вакуумного переплава?
Вакуумно-дуговой переплав снижает содержание газов и неметаллических включений, повышая длительную прочность и пластичность при рабочих температурах. Металл обычной выплавки уступает по чистоте и ресурсу.
Какая максимальная рабочая температура круга ЭИ437Б-ВД?
Длительная эксплуатация — до 750 C, кратковременная — до 800 C. Выше этих значений начинается интенсивное разупрочнение и окисление.
Какой термообработке подвергается прокат?
Закалка при 1080–1120 C с охлаждением и старение при 700–750 C. Режим обеспечивает выделение -фазы и заданный уровень прочности.
Применяется ли сплав для сварных конструкций?
Да, аргонодуговая сварка допустима с последующей термообработкой для снятия остаточных напряжений и восстановления свойств зоны термического влияния.
