Жаропрочный лист ЭП718 в Минске

Жаропрочный лист ЭП718 — характеристики и применение

Жаропрочный лист ЭП718 — это листовой прокат из никелевого деформируемого сплава, легированного хромом, молибденом, ниобием и титаном. Материал относится к классу дисперсионно-твердеющих сплавов на никелевой основе и предназначен для длительной эксплуатации при температурах до 700 C. Лист ЭП718 поставляется в термически обработанном состоянии (закалка + старение) либо в закаленном виде для последующей термической обработки на предприятии-потребителе.

Сплав ЭП718 (аналог — Inconel 718) сочетает высокую жаропрочность с технологичностью при изготовлении сварных конструкций. В отличие от листов из сплава ХН77ТЮР или ХН65ВМТЮ, ЭП718 менее чувствителен к концентраторам напряжений и допускает сварку без обязательного последующего полного отжига. Это делает лист ЭП718 предпочтительным материалом для крупногабаритных узлов, работающих в условиях циклического нагрева и вибрационных нагрузок.

Химический состав и структура

Основу сплава составляет никель (не менее 50 %), легирующий комплекс включает хром (17–21 %), молибден (2,8–3,3 %), ниобий (4,75–5,5 %) и титан (0,65–1,15 %). Упрочнение достигается выделением метастабильной -фазы и -фазы на основе NiNb при старении. Содержание алюминия ограничено 0,2–0,8 %, что обеспечивает стабильность механических свойств при длительных выдержках под нагрузкой.

Микроструктура листа после полной термической обработки — мелкозернистый аустенитный твердый раствор с равномерно распределенными интерметаллидными частицами. Размер зерна контролируется в пределах 4–8 баллов по ГОСТ 5639, что гарантирует стабильные характеристики прочности и пластичности в диапазоне толщин 0,8–12 мм.

Механические свойства листа ЭП718

Механические характеристики листа ЭП718 определяются после термической обработки по режиму: закалка 950–980 C, охлаждение на воздухе, старение при 720 C в течение 8 часов с последующим охлаждением до 620 C и выдержкой 8 часов. В этом состоянии материал демонстрирует:

• предел прочности при 20 C — не менее 1270 МПа;
• предел текучести условный — не менее 1030 МПа;
• относительное удлинение — не менее 12 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 390 кДж/м;
• длительная прочность при 650 C и напряжении 690 МПа — не менее 100 часов.

При испытаниях на длительную прочность при 650 C лист ЭП718 сохраняет работоспособность в течение 1000 часов при напряжении 550–600 МПа. Предел выносливости на базе 10 циклов при 600 C составляет 320–360 МПа, что позволяет применять материал в деталях, подверженных циклическим термическим и механическим нагрузкам.

Технологические особенности обработки

Лист ЭП718 характеризуется удовлетворительной штампуемостью в нагретом состоянии. Рекомендуемый интервал горячей деформации — 950–1120 C. Холодная гибка возможна при толщине до 3 мм с радиусом не менее 2–3 толщин. Сварка выполняется аргонодуговым методом с присадочной проволокой того же состава; для ответственных узлов применяется электронно-лучевая сварка. После сварки рекомендуется старение при 720 C для восстановления прочностных свойств в зоне термического влияния.

Механическая обработка листа ЭП718 затруднена из-за склонности к наклепу и низкой теплопроводности. Резка выполняется на гидроабразивных установках, ленточнопильными станками с биметаллическими полотнами или плазменной резкой с последующей зачисткой кромок. Отверстия под крепеж рекомендуется получать сверлением твердосплавным инструментом с обильным охлаждением.

Применение листа ЭП718

Лист ЭП718 используется в узлах, работающих при температурах 550–700 C в окислительных средах и продуктах сгорания топлива. Основные области применения:

• жаровые трубы и корпуса камер сгорания газотурбинных установок;
• обшивка и внутренние элементы сопловых аппаратов авиационных двигателей;
• экраны и кожухи высокотемпературных печей, работающих при 600–700 C;
• корпуса и фланцы теплообменного оборудования химических производств;
• детали выхлопных систем энергетических турбин и компрессорных станций.

В энергетическом машиностроении лист ЭП718 применяется для изготовления гофрированных компенсаторов и сильфонных элементов трубопроводов горячего тракта. В авиастроении материал используется для обшивки мотогондол и элементов реверсивных устройств, где требуется сочетание жаропрочности и свариваемости.

Сортамент и поставка

Лист ЭП718 поставляется толщиной 0,8–12 мм, шириной 600–1200 мм и длиной до 3000 мм. Поверхность листов — травленая или шлифованная, без расслоений, плен и трещин. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию по всей площади листа и проверку механических свойств на образцах от каждой плавки.

Вопросы и ответы