Жаропрочный лист ЭИ437А: характеристики, сортамент и применение
Жаропрочный лист ЭИ437А — горячекатаный или холоднокатаный прокат из сплава на никель-хромовой основе системы Ni–Cr–Ti–Al, упрочняемого дисперсными частицами '-фазы Ni(Al, Ti). Сплав относится к классу деформируемых жаропрочных материалов и сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале 700–750 C. По химическому составу и назначению ЭИ437А близок к сплаву ХН77ТЮР (ГОСТ 5632), однако поставляется преимущественно по ведомственным ТУ авиационного и энергетического машиностроения.
Технические параметры листа
Листовой прокат из ЭИ437А выпускается толщиной 0,5–4,0 мм (холоднокатаный) и 4,0–25 мм (горячекатаный). Плотность сплава — 8,2 г/см, предел длительной прочности при 700 C за 1000 ч — не менее 340 МПа, предел текучести при 20 C — 700–850 МПа после закалки и старения. Пластичность в отожжённом состоянии: относительное удлинение — 20–30 %. Сплав устойчив к окислению до 900 C за счёт плотной оксидной плёнки CrO и легирования алюминием.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Толщина листа | 0,5–4,0 | холоднокатаный | мм | ТУ 14-1-XXXX |
| Толщина листа | 4,0–25 | горячекатаный | мм | ТУ 14-1-XXXX |
| Предел текучести | 700–850 | 20 C, после старения | МПа | ГОСТ 1497 |
| Длительная прочность | 340 | 700 C, 1000 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Плотность | 8,2 | 20 C | г/см | — |
| Рабочая температура | 700–750 | длительная | C | — |
Термообработка и структура
Лист ЭИ437А поставляется в термически обработанном состоянии: закалка от 1080–1120 C с охлаждением на воздухе или в воде, затем старение при 700–750 C в течение 8–16 ч. Такая схема обеспечивает выделение мелкодисперсной '-фазы размером 20–50 нм, когерентной матрице, что даёт основной прирост жаропрочности. Структура — аустенитное зерно с размером 20–60 мкм, допустимо наличие карбидов TiC и карбонитридов по границам.
Области применения
- Камеры сгорания и жаровые трубы газотурбинных двигателей, включая ГТД энергетических установок.
- Элементы выхлопных систем и теплообменников высокотемпературных печей сопротивления.
- Экраны и оболочки атомных реакторов на быстрых нейтронах (оболочки ТВЭЛ).
- Детали крепления и экранирования в установках термической обработки, работающих до 750 C.
- Уплотнительные элементы и прокладки в системах горячего газоотвода металлургических агрегатов.
Технологичность при переработке
Лист ЭИ437А удовлетворительно деформируется в холодном состоянии при степени обжатия до 15–20 % с промежуточными отжигами. Сварка выполняется аргонодуговым способом с присадочным материалом на никелевой основе (например, ЭИ868 или ХН78Т). После сварки рекомендуется локальная термообработка для восстановления '-фазы в зоне термического влияния. Обработка резанием затруднена из-за склонности к наклёпу — применяются твердосплавные инструменты и обильное охлаждение.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура листа ЭИ437А?
Длительная эксплуатация — до 750 C, кратковременная — до 900 C без существенной потери прочности.
Чем ЭИ437А отличается от ХН77ТЮР?
Сплав ЭИ437А является модификацией ХН77ТЮР с регламентированным содержанием бора и церия, что повышает длительную пластичность при 700–750 C.
Поставляется ли лист ЭИ437А в отожжённом состоянии?
Да, по требованию заказчика возможна поставка после закалки без старения — для последующей формовки и сварки с окончательным старением у потребителя.
Какой присадочный материал применяется для сварки?
Рекомендуются никелевые присадки типа ЭИ868, ХН78Т или импортные аналоги (Inconel 82, 718), обеспечивающие равнопрочность сварного шва при 700 C.
