Сплав ЭИ617

Сплав ЭИ617 (марка по ГОСТ 5632-72 — ХН70ВМТЮ) — жаропрочный сплав на никелевой основе. Выпускается также в вариантах вакуумно-индукционной выплавки: ХН70ВМТЮ-ВИ (ЭИ617-ВИ). Ближайшие по составу и назначению марки: ХН65ВМТЮ (ЭИ893), ХН70МВТЮБ (ЭИ598).

Назначение и применение сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ)

Сплав предназначен для изготовления горячекатаных и кованых прутков, а также рабочих и сопловых лопаток газовых турбин. Рабочая температура лопаток в сборке — до 850 °C при длительной нагрузке. Применяется в авиационном двигателестроении, корабельных и наземных газотурбинных установках.

Жаропрочность сплава обеспечивается комплексным легированием: хром создаёт защитную оксидную плёнку и упрочняет матрицу; вольфрам и молибден замедляют диффузию и стабилизируют твёрдый раствор при высоких температурах; титан и алюминий формируют упрочняющую γʼ-фазу (Ni₃(Al,Ti)); ванадий участвует в формировании карбидов. Бор и церий улучшают пластичность по границам зёрен — вводятся расчётом, химическим анализом не определяются.

Химический состав ХН70ВМТЮ по ГОСТ 5632-72

Примеси, не более:

Механические свойства ЭИ617 при комнатной температуре

Нормируемые значения приведены для горячекатаных и кованых прутков по ГОСТ 23705-79 и ТУ 14-1-223-72. Режим термообработки: закалка с 1180–1200 °C (выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе) + нагрев до 1040–1060 °C (выдержка 4 ч, охлаждение на воздухе) + старение при 790–810 °C (выдержка 16 ч, охлаждение на воздухе).

Диапазоны σ_B, δ₅ и ψ соответствуют различным подгруппам прутков (разные ТУ и сечения); конкретные нормативные значения уточняются по документации на партию.

Жаропрочность: длительная прочность и жаростойкость

Рекомендуемая максимальная температура длительной эксплуатации — 850 °C. При этой температуре предел длительной прочности составляет 200 МПа (испытание по ГОСТ 23705-79). Интенсивное окалинообразование в воздушной среде начинается при 1000 °C.

Именно сочетание высокого предела длительной прочности с удовлетворительной пластичностью при 800–850 °C определяет выбор ЭИ617 для нагруженных деталей газовых турбин, работающих в условиях переменной нагрузки и термоциклирования.

Технологические особенности: выплавка и сварка

Сплав выплавляется в индукционных и дуговых печах; для ответственных изделий применяется метод вакуумно-дуговой (ВДП) или вакуумно-индукционной переплавки (ВИП) — при этом марка обозначается суффиксом «-ВД» или «-ВИ» соответственно. Вакуумный переплав снижает содержание газов и неметаллических включений, что критично для лопаток.

По свариваемости сплав относится к трудносвариваемым. Для получения качественного сварного шва необходим предварительный подогрев до 200–300 °C; после сварки обязателен отжиг для снятия остаточных напряжений и восстановления структуры.

Нормативная документация

Химический состав регламентируется ГОСТ 5632-72 «Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки». Поставка горячекатаных и кованых прутков — по ГОСТ 23705-79 «Прутки горячекатаные и кованые из жаропрочных сплавов. Технические условия». Сортовой и фасонный прокат также производится по ТУ 14-1-223-72, ТУ 14-1-402-72, ТУ 14-1-1477-75, ТУ 14-11-245-88; болванки и заготовки — по ОСТ 3-1686-90.

Формы поставки сплава ЭИ617 (ХН70ВМТЮ)

Поставляется в следующих формах: пруток (круг) горячекатаный и кованый, лист, лента, проволока, труба. Конкретный сортамент и размерный ряд уточняются в спецификации на заказ.

Более широкий перечень никелевых материалов представлен в разделе сплавы никеля. Другие жаропрочные сплавы на никелевой и иных основах — в разделе жаропрочные сплавы.