Стальной круг ЭИ868: жаропрочный сплав на никелевой основе для высокотемпературных узлов
Стальной круг ЭИ868 — сортовой прокат из жаропрочного сплава на никель-хромовой основе (система Ni–Cr–W–Mo–Al–Ti), выплавляемого по ГОСТ 5632 и поставляемого в виде горячекатаных и кованых прутков диаметром 20–200 мм. Несмотря на устоявшееся в закупочной документации название «стальной круг», материал относится к классу никелевых жаропрочных сплавов и сохраняет работоспособность при температурах до 900–950 C в окислительных средах. Круг ЭИ868 применяется там, где требуется сочетание длительной прочности, сопротивления ползучести и стойкости к газовой коррозии.
Технические характеристики и режимы термообработки
Поставка осуществляется в термически обработанном состоянии. Типовой режим: закалка от 1080–1120 C с охлаждением на воздухе или в воде, старение при 750–800 C в течение 8–16 ч. Структура после старения — -матрица с выделениями упрочняющей -фазы на основе Ni(Al, Ti). Горячая деформация (ковка, штамповка) проводится в интервале 1150–900 C с обязательным подогревом инструмента. Обрабатываемость резанием ограниченная — применяются твердосплавные пластины класса P25–P35 с пониженными режимами.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел длительной прочности | 180 | 800 C, 1000 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Предел текучести | 650 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 20 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Жаростойкость | до 950 | воздух | C | ГОСТ 6130 |
| Плотность | 8,4–8,6 | 20 C | г/см | ГОСТ 8.024 |
Сортамент и нормативная база
- ГОСТ 5632 — марки высоколегированных сталей и сплавов, химический состав.
- ГОСТ 2590 — горячекатаный круг, предельные отклонения по диаметру.
- ГОСТ 2591 — горячекатаный квадрат (при переработке под поковки).
- ГОСТ 18907 — прутки жаропрочных сплавов, технические требования.
- ТУ завода-изготовителя — для круга нестандартных диаметров и кованой заготовки.
Области применения
Круг ЭИ868 востребован в узлах, работающих под совместным действием высокой температуры и механической нагрузки:
- детали камер сгорания и жаровых труб газотурбинных установок;
- лопатки и крепёж проточной части турбокомпрессоров;
- арматура высокотемпературных печей сопротивления и нагревательных агрегатов;
- элементы выхлопных систем энергетических котлов и пароперегревателей;
- оснастка для горячей штамповки и прессования цветных сплавов.
Условия эксплуатации и ограничения
Сплав работоспособен в окислительных и науглероживающих средах при содержании серы не выше регламентированного уровня. В восстановительных средах с высоким парциальным давлением сероводорода стойкость снижается. Длительная эксплуатация при 900–950 C сопровождается коагуляцией -фазы и постепенным падением жаропрочности, поэтому ресурс узлов рассчитывается по критерию ползучести. Сварка возможна аргонодуговым способом с последующей термообработкой для восстановления свойств зоны термического влияния.
Вопросы и ответы
ЭИ868 — это сталь или никелевый сплав?
Это жаропрочный сплав на никель-хромовой основе. Обозначение ЭИ868 — отраслевой индекс, применяемый наряду с марочным обозначением по ГОСТ 5632.
Какой диаметр круга поставляется стандартно?
Горячекатаный круг выпускается диаметром от 20 до 200 мм; кованая заготовка — под конкретный размер поковки по ТУ изготовителя.
При какой температуре проводится старение?
Старение выполняется при 750–800 C в течение 8–16 ч после закалки от 1080–1120 C.
До какой температуры сохраняется длительная прочность?
Предел длительной прочности нормируется при 800 C на базе 1000 ч; кратковременно сплав работоспособен до 950 C.
