Сплав ЭИ929

Альтернативные обозначения: ХН55ВМТКЮ, ХН55ВМТКЮ-ВД, ЭИ929-ВД.

Сплав ЭИ929 (ХН55ВМТКЮ) — деформируемый жаропрочный никелевый сплав, разработанный для деталей газотурбинных двигателей, работающих при температурах до 950 °С. Относится к классу дисперсионно-твердеющих сплавов на никелевой основе, упрочняемых интерметаллидной γ′-фазой на базе Ni₃(Al,Ti). Высокое содержание кобальта, вольфрама и молибдена обеспечивает дополнительное твердорастворное упрочнение.

Расшифровка марки ХН55ВМТКЮ

Обозначение марки по ГОСТ 5632 расшифровывается следующим образом: Х — хром, Н55 — никель (основа, около 55 %), В — вольфрам, М — молибден, Т — титан, К — кобальт, Ю — алюминий. Суффикс «ВД» в обозначении ЭИ929-ВД означает вакуумно-дуговой переплав — дополнительный передел, повышающий чистоту металла по газам и неметаллическим включениям. Вакуумно-дуговой переплав применяется для ответственных деталей авиационного и энергетического назначения.

Химический состав сплава ЭИ929

Химический состав регламентируется ГОСТ 5632. Никель является основой сплава. Для марки ХН55ВМТКЮ (ЭИ929) допускается введение церия до 0,02 % по расчёту.

Роль легирующих элементов

Высокая жаропрочность ЭИ929 определяется комплексным легированием. Алюминий и титан являются основными γ′-образующими элементами: они формируют дисперсные выделения упорядоченной фазы Ni₃(Al,Ti), которые препятствуют движению дислокаций при высоких температурах. Кобальт повышает температуру растворимости γ′-фазы и увеличивает долю упрочняющих выделений. Молибден и вольфрам обеспечивают твердорастворное упрочнение γ-матрицы за счёт большого атомного радиуса, а также снижают скорость диффузии, замедляя коагуляцию γ′-частиц при длительной эксплуатации. Хром отвечает за стойкость к газовой коррозии (окислению) при рабочих температурах. Ванадий дополнительно упрочняет твёрдый раствор. Бор, вводимый в микродозах, сегрегирует по границам зёрен и повышает их прочность, что улучшает длительную прочность и пластичность сплава.

Механические свойства при 20 °С

Механические свойства прутков ЭИ929 по ГОСТ 23705-79 (после стандартной термической обработки):

Значения относительного удлинения 8–12 % и сужения 9–15 % говорят об умеренной пластичности, достаточной для работы деталей в условиях знакопеременных термических нагрузок. При этом основное назначение сплава — работа именно при повышенных температурах, где он демонстрирует высокую длительную прочность.

Температурные характеристики

Рабочая температура сплава ЭИ929 — до 950 °С. Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде составляет 1050 °С. Ограниченный ресурс работы обусловлен постепенной коагуляцией γ′-фазы и накоплением повреждённости при длительной высокотемпературной эксплуатации — это типичное явление для сплавов данного класса. Сплав относится к группе III по ГОСТ 5632 — жаропрочные сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах.

Применение сплава ЭИ929

Основная область применения ХН55ВМТКЮ — рабочие и направляющие лопатки газовых турбин авиационных двигателей и энергетических установок. Помимо лопаток, из ЭИ929 изготавливают другие нагруженные детали горячего тракта: элементы соплового аппарата, диски, кольца и крепёжные детали, эксплуатируемые при температурах до 950 °С. Вариант ЭИ929-ВД (после вакуумно-дугового переплава) применяется для наиболее ответственных деталей, где предъявляются повышенные требования к однородности структуры и механическим свойствам.

Формы поставки

Основной вид продукции — прутки горячекатаные и кованые по ГОСТ 23705-79. Прутки поставляются в различных диаметрах, в зависимости от конкретного назначения — для горячей обработки давлением (штамповки лопаток) или для механической обработки. Состояние поверхности — обточенная или без обточки. Возможна поставка в виде поковок и заготовок по согласованным техническим условиям. Более подробную информацию о наличии, сортаменте и условиях поставки сплава ЭИ929 можно получить по запросу.

Другие никелевые сплавы и жаропрочные сплавы представлены в соответствующих разделах каталога.