Жаропрочный круг ЭИ868: характеристики сплава ХН60ВТ и области применения
Жаропрочный круг ЭИ868 — это сортовой прокат из сплава ХН60ВТ (ХН60ВТ-ВД), никель-хромового жаропрочного сплава, легированного вольфрамом и титаном. Сплав относится к системе Ni–Cr–W–Ti и предназначен для длительной работы при температурах до 1100 C в окислительных средах. Круг поставляется в горячекатаном, кованом или обточенном состоянии, диаметром от 20 до 250 мм, с нормированием макро- и микроструктуры.
Химический состав и структура
Основа сплава — никель (не менее 55 %). Хром в пределах 23–26 % обеспечивает жаростойкость за счёт формирования плотной оксидной плёнки CrO. Вольфрам (14–16 %) повышает жаропрочность и сопротивление ползучести. Титан (0,3–0,7 %) участвует в дисперсионном твердении. Углерод ограничен 0,10 %, кремний — 0,8 %, сера — 0,015 %, фосфор — 0,015 %. Структура — аустенитная, с карбидным и карбонитридным упрочнением по границам зёрен.
Механические свойства при 20 C и в нагретом состоянии
В состоянии поставки без термической обработки круг ЭИ868 демонстрирует:
- предел прочности при растяжении — 700–850 МПа;
- предел текучести (,) — не менее 320 МПа;
- относительное удлинение — 30–40 %;
- твёрдость по Бринеллю — 180–220 HB;
- ударная вязкость KCU — не менее 60 Дж/см.
При 1000 C предел длительной прочности за 100 ч составляет порядка 40–50 МПа. Сплав сохраняет работоспособность в условиях термоциклирования и знакопеременных нагрузок.
Технологические параметры обработки
Круг ЭИ868 поддаётся горячей деформации (ковка, штамповка) в интервале 1150–900 C с последующим быстрым охлаждением. Обработка резанием затруднена из-за склонности к наклёпу — рекомендуется твёрдосплавный инструмент и обильное охлаждение. Свариваемость ограниченная; для сварных соединений применяют аргонодуговую сварку с последующей термообработкой.
Типовые области применения
- камеры сгорания и жаровые трубы газотурбинных установок;
- элементы печной арматуры, ролики и направляющие методических печей;
- детали крепежа выхлопных систем энергетических котлов;
- оснастка для термообработки в защитных атмосферах;
- сопла и форсунки высокотемпературных стендов;
- элементы теплообменников агрессивных сред при 900–1100 C.
Сравнение с близкими сплавами
| Сплав | Основа | Макс. рабочая температура, C | , при 20 C, МПа | Плотность, кг/м |
|---|---|---|---|---|
| ЭИ868 (ХН60ВТ) | Ni–Cr–W–Ti | 1100 | 320 | 8600 |
| ХН70Ю (ЭИ652) | Ni–Cr–Al | 1050 | 300 | 8100 |
| ХН45Ю (ЭП747) | Ni–Cr–Al–Fe | 1000 | 280 | 7900 |
| ХН78Т (ЭИ435) | Ni–Cr–Ti | 1000 | 250 | 8300 |
Нормативная база и приёмка
Круг ЭИ868 изготавливается по ТУ 14-1-1636-75 и ГОСТ 2590-2006 (сортовые размеры). Химический состав контролируется по ГОСТ 5632-2014. Механические свойства подтверждаются испытаниями на растяжение при 20 C и в рабочем диапазоне температур. По требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль сплошности и проверка макроструктуры на наличие дефектов металлургического происхождения.
Вопросы и ответы
Чем отличается ЭИ868 от ЭИ868-ВД?
Индекс «ВД» обозначает вакуумно-дуговой переплав. Металл ЭИ868-ВД имеет пониженное содержание газов и неметаллических включений, что повышает длительную прочность и пластичность при высоких температурах.
Какой максимальный диаметр круга ЭИ868 доступен?
Стандартный сортамент включает круги диаметром от 20 до 250 мм. Возможно изготовление кованых заготовок большего сечения по согласованию с производителем.
Требуется ли термообработка после механической обработки?
После интенсивной механической обработки рекомендуется отжиг при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе для снятия наклёпа и восстановления пластичности.
Применяется ли ЭИ868 в пищевой промышленности?
Нет. Сплав предназначен для высокотемпературных агрессивных сред и не нормируется по санитарным требованиям для контакта с пищевыми продуктами.
