Жаропрочный квадрат ЭП718-ИД: характеристики и применение
Жаропрочный квадрат ЭП718-ИД — горячекатаный профиль из дисперсионно-твердеющего никелевого сплава на основе системы Ni–Cr–Nb–Mo–Al–Ti, легированного бором и церием. Сплав относится к классу деформируемых жаропрочных материалов и сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 650–750 C. Квадрат поставляется в термообработанном состоянии (закалка + старение) с регламентированным уровнем кратковременной прочности и сопротивления ползучести.
Сортамент и технические параметры
Профиль выпускается со стороной квадрата от 20 до 100 мм по ГОСТ 2591 и ГОСТ 1133 с предельными отклонениями по группе точности В. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины на 1 м. Длина мерных отрезков — 2–6 м. Твёрдость после старения составляет 255–321 HB. Плотность сплава — 8,2 г/см, что учитывается при расчёте массы заготовок для роторных и статорных деталей.
| Параметр | Значение | Условие испытания | Единица | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 1100 | 20 C | МПа | ТУ 14-1-хххх |
| Предел текучести | 750 | 20 C | МПа | ТУ 14-1-хххх |
| Предел длительной прочности | 320 | 700 C, 100 ч | МПа | ТУ 14-1-хххх |
| Относительное удлинение | 12 | 20 C | % | ТУ 14-1-хххх |
| Жаропрочность | 650–750 | длительная эксплуатация | C | — |
Области применения
Квадрат ЭП718-ИД применяется для изготовления деталей горячего тракта газотурбинных установок, работающих в условиях одновременного действия высоких температур и знакопеременных нагрузок:
- рабочие и сопловые лопатки турбин энергетических ГТУ;
- крепёжные элементы выхлопных систем и камер сгорания;
- детали арматуры высокотемпературных паропроводов;
- элементы оснастки для изотермической штамповки;
- заготовки для механической обработки на станках с ЧПУ.
Технологические особенности обработки
Сплав склонен к упрочнению при пластической деформации, поэтому механическая обработка ведётся твердосплавным инструментом на пониженных режимах резания с интенсивным охлаждением. Сварка выполняется в защитной атмосфере аргона с последующей термообработкой для восстановления свойств зоны термического влияния. Рекомендуемая температура эксплуатации не превышает 750 C при длительной работе и 850 C при кратковременных перегрузках.
Вопросы и ответы
Какая термообработка обеспечивает максимальную жаропрочность квадрата ЭП718-ИД?
Двухступенчатое старение после закалки: первая ступень при 850 C, вторая — при 750 C. Такой режим выделяет упрочняющие фазы и стабилизирует структуру для работы при 700–750 C.
Допускается ли сварка квадрата ЭП718-ИД без последующей термообработки?
Нет. Без послесварочного старения в зоне термического влияния снижается длительная прочность. Сварные соединения подвергают термообработке по режиму основного металла.
Какой инструмент применяется для обработки квадрата ЭП718-ИД?
Твердосплавные пластины класса P25–P35 с покрытием TiAlN, режимы резания — пониженные скорости при обильном охлаждении из-за склонности сплава к наклёпу.
Какой срок службы деталей из квадрата ЭП718-ИД при 700 C?
Ресурс определяется пределом длительной прочности — не менее 320 МПа за 100 ч. В реальных условиях ГТУ ресурс составляет десятки тысяч часов при контроле накопления ползучести.
