Сплав ЭИ437А
- от объёма, заполните заявку
Характеристика сплава ЭИ 437А (ХН77ТЮ)

Сплав ЭИ 437А (марка ХН77ТЮ) — деформируемый жаропрочный сплав на никелевой основе. Относится к III группе по классификации ГОСТ 5632-2014: жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определённого времени и обладающие достаточной жаростойкостью.
Рабочая температура — до 750 °С. Срок работы при этой температуре — ограниченный. Температура начала интенсивного окалинообразования — 1050 °С.
Отличие ЭИ 437А от ЭИ 437Б
Сплав ЭИ 437А является вариантом сплава ЭИ 437Б (ХН77ТЮР) с пониженным содержанием бора — не более 0,003 % вместо 0,01 %. По остальному химическому составу марки идентичны. Пониженное содержание бора снижает склонность к образованию горячих трещин при сварке и повышает пластичность в околошовной зоне, хотя сплав в обоих вариантах остаётся трудносвариваемым.
Химический состав сплава ЭИ 437А
Химический состав по ГОСТ 5632-2014 (указаны массовые доли элементов, %):
| Элемент | Обозначение | Содержание, % |
|---|---|---|
| Никель | Ni | Основа (~70–77) |
| Хром | Cr | 19–22 |
| Титан | Ti | 2,4–2,8 |
| Алюминий | Al | 0,6–1,0 |
| Углерод | C | ≤ 0,07 |
| Бор | B | ≤ 0,003 |
| Железо | Fe | ≤ 1,0 |
| Кремний | Si | ≤ 0,6 |
| Марганец | Mn | ≤ 0,4 |
| Церий | Ce | ≤ 0,02 |
| Медь | Cu | ≤ 0,07 |
| Сера | S | ≤ 0,007 |
| Фосфор | P | ≤ 0,015 |
| Свинец | Pb | ≤ 0,001 |
Никель-хромовая матрица обеспечивает жаростойкость и коррозионную стойкость сплава. Титан и алюминий формируют упрочняющую фазу γ’ (Ni₃(Al,Ti)), которая определяет жаропрочные свойства при повышенных температурах. Низкое содержание серы, фосфора и свинца регламентировано для обеспечения длительной прочности и снижения склонности к хрупкому разрушению.
Механические свойства сплава ЭИ 437А
Листовой прокат при 20 °С
По ГОСТ 24982-81 для листа толщиной до 3,9 мм после закалки 1080–1120 °С (охлаждение в воде) и старения 750 °С в течение 5 ч:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Предел кратковременной прочности, σв | ≥ 930 МПа |
| Относительное удлинение, δ5 | ≥ 20 % |
Прутки при повышенных температурах
По ГОСТ 23705-79 для прутков (продольное направление) после закалки 1080 °С в течение 8 ч (охлаждение на воздухе) и старения 700 °С в течение 16 ч (охлаждение на воздухе), испытание при 700 °С:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Предел кратковременной прочности, σв | ≥ 740 МПа |
| Предел текучести, σТ | ≥ 620 МПа |
| Относительное удлинение, δ5 | ≥ 15 % |
| Относительное сужение, ψ | ≥ 20 % |
| Ударная вязкость, KCU | ≥ 400 кДж/м² |
Твёрдость после термообработки (пруток, ГОСТ 23705-79): HB 255–321.
Предел длительной прочности при 700 °С на базе 1000 ч составляет 330 МПа. Предел выносливости σ₋₁ = 363 МПа (на базе 10⁷ циклов).
Физические свойства сплава ЭИ 437А
| Температура, °С | Плотность, кг/м³ | Модуль упругости E, ГПа | ТКЛР α×10⁶, 1/°С | Теплопроводность λ, Вт/(м·°С) |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 8200 | 196 | — | 12,6 |
| 100 | 8180 | — | 12,67 | 13,9 |
| 200 | 8140 | — | 12,9 | 15,6 |
| 300 | 8110 | — | 13,3 | 17,2 |
| 400 | 8070 | — | 13,8 | 18,8 |
| 500 | 8040 | — | 14,2 | 20,9 |
| 600 | 8000 | 157 | 14,6 | 23,5 |
| 700 | 7960 | 147 | 15,1 | 25,1 |
| 800 | 7920 | 128 | 15,5 | 28,2 |
| 900 | 7870 | — | 16,2 | 31,1 |
Примечание: ТКЛР указан как средний коэффициент линейного расширения в интервале от 20 °С до указанной температуры.
Термическая обработка сплава ЭИ 437А
Стандартная термическая обработка сплава ЭИ 437А включает два этапа: закалку и старение. Режим зависит от вида полуфабриката.
Для прутков (ГОСТ 23705-79): закалка при 1080 °С, выдержка 8 ч, охлаждение на воздухе. Старение при 700 °С, выдержка 16 ч, охлаждение на воздухе.
Для листового проката (ГОСТ 24982-81): закалка при 1080–1120 °С, охлаждение в воде. Старение при 750 °С, выдержка 5 ч.
При закалке происходит растворение упрочняющей фазы γ’ в никель-хромовой матрице. Последующее старение обеспечивает выделение дисперсных частиц γ’-фазы (Ni₃(Al,Ti)), которые препятствуют движению дислокаций и обеспечивают жаропрочность сплава.
Технологические свойства
Свариваемость сплава ЭИ 437А
Сплав относится к категории трудносвариваемых. Для получения качественных сварных соединений необходим предварительный подогрев до 200–300 °С и последующая термообработка (отжиг). Склонность к образованию трещин в околошовной зоне обусловлена выделением хрупких фаз при охлаждении.
Обработка давлением
Температура ковки: начала — 1180 °С, конца — 900 °С. Сечение до 300 мм охлаждается на воздухе. Высокая пластичность сплава при температурах горячей обработки позволяет получать полуфабрикаты различных форм: прутки, листы, ленту, проволоку.
Применение сплава ЭИ 437А
Сплав ЭИ 437А применяют для изготовления ответственных деталей газотурбинных двигателей и энергетических установок: турбинных лопаток, дисков, колец, крепёжных деталей, работающих при температурах до 750 °С. Сочетание жаропрочности, сопротивления ползучести и стойкости к газовой коррозии определяет применение сплава в авиационном двигателестроении и стационарной энергетике.
Из проволоки ЭИ 437А изготавливают пружины, эксплуатируемые в диапазоне температур от −70 до +550 °С. Сплав также используют для деталей реакторного оборудования — уплотнений, клапанов, нагревательных элементов.
Основные эксплуатационные требования к материалу: сопротивление малоцикловой и термической усталости, длительная прочность при рабочих температурах, стойкость к окислению в газовых средах.
Формы поставки сплава ЭИ 437А
Сплав ЭИ 437А поставляется в следующих видах полуфабрикатов:
| Вид полуфабриката | Нормативный документ |
|---|---|
| Прутки горячекатаные и кованые | ГОСТ 23705-79 |
| Листовой прокат | ГОСТ 24982-81 |
| Прокат листовой горячекатаный | ГОСТ 19903-74 |
| Прокат листовой холоднокатаный | ГОСТ 19904-90 |
| Трубки малых размеров (капиллярные) | ГОСТ 14162-79 |
На рынке наиболее распространён круг (пруток), лист, проволока и труба из сплава ЭИ 437А.
Подробнее о жаропрочных никелевых сплавах и других марках — в каталоге. Общие сведения о жаропрочных сплавах на нашем сайте.
В каталоге — марки для разных отраслей
G-NiCr 50 · 761 · R52252 · T38200 · ЛН · A 1049 (S32520) · 1230пч · ЗлСрПд 585-285-160 · 5716 · ЛСд · SB 619 (N06007) · СШСр 250 · СрМ 75 · C43000 · ЛСч · B 371 (C 69720) · ECoCr-C