Сплав ЭИ765

Сплав ЭИ765 — жаропрочный никелевый сплав марки ХН70ВМЮТ по ГОСТ 5632-2014. Предназначен для изготовления турбинных лопаток и крепёжных деталей, длительно работающих при температурах до 750–800°С в условиях газотурбинных двигателей и стационарных газовых турбин.

Химический состав ХН70ВМЮТ (ЭИ765)

Основа сплава — никель (~65–76%). Состав по ГОСТ 5632-2014:

Элемент	Содержание, % масс.
Никель (Ni)	Основа (~65,02–76,29)
Хром (Cr)	14,0–16,0
Вольфрам (W)	4,0–6,0
Молибден (Mo)	3,0–5,0
Алюминий (Al)	1,7–2,2
Титан (Ti)	1,0–1,4
Углерод (C)	0,10–0,16
Железо (Fe)	не более 3,0
Кремний (Si)	не более 0,6
Марганец (Mn)	не более 0,5
Медь (Cu)	не более 0,07
Бор (B)	не более 0,01
Сера (S)	не более 0,012
Фосфор (P)	не более 0,015

Механические свойства при температуре 20°С

Приведены для прутков в состоянии после стандартной термообработки: закалка 1150°С, 3 ч, охлаждение в масле + старение 800°С, 20 ч, охлаждение на воздухе.

Характеристика	Обозначение	Значение
Временное сопротивление разрыву	σв	1030 МПа
Условный предел текучести	σ0,2	670 МПа
Относительное удлинение при разрыве	δ5	28%
Относительное сужение при разрыве	ψ	26%
Ударная вязкость	KCU	800 кДж/м²
Твёрдость по Бринеллю	HB	277–302
Предел выносливости (N = 107)	σ-1	412 МПа

Механические свойства при повышенных температурах

Прутки. Термообработка: закалка 1150°С, охлаждение в масле; старение 800°С, 20 ч, воздух.

T испытания, °С	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	ψ, %
20	610–710	1010–1130	28–32	30–34
500	630	1000	27	23–34
600	590	980	25	18–23
700	570–630	870–920	22	27–36
800	490–560	560	19	46–52
850	390	400–440	21	57

Из таблицы видно, что до 700°С сплав сохраняет σ_в выше 870 МПа с умеренным падением пластичности — это и определяет верхнюю границу рабочей температуры для нагруженных деталей.

Физические свойства ХН70ВМЮТ — температурная зависимость

T, °С	E×10-5, МПа	α×106, 1/°С	λ, Вт/(м·К)	ρ, кг/м³	R×10-9, Ом·м
20	2,26	—	—	8600	1330
100	2,21	12,2	9,2	8570	1340
200	2,15	12,65	12,6	8540	1350
300	2,09	13,2	16,7	8510	1360
400	2,02	13,6	19,2	8470	1360
500	1,96	14,1	23,0	8430	1370
600	1,90	14,55	25,9	8390	1470
700	1,82	15,1	29,3	8340	1480

Пояснения: E — модуль продольной упругости; α — средний коэффициент линейного расширения в диапазоне 20°С — T; λ — теплопроводность; ρ — плотность; R — удельное электросопротивление. Начало интенсивного окалинообразования в воздухе — 1000°С.

Механизм жаропрочности сплава ЭИ765

Высокая жаропрочность ХН70ВМЮТ обеспечивается сочетанием двух механизмов упрочнения.

Дисперсионное упрочнение γ’-фазой

Главный вклад вносит выделение интерметаллидной γ’-фазы состава Ni₃(Al,Ti) в аустенитной γ-матрице при старении. Частицы γ’-фазы когерентны матрице, обладают высокой термодинамической стабильностью при температурах до 800°С и эффективно тормозят движение дислокаций. Алюминий и титан — обязательные компоненты γ’-фазы: алюминий задаёт её кристаллическую решётку, титан частично замещает алюминий в узлах решётки и повышает жаропрочность за счёт образования более высокодисперсных выделений.

Твёрдорастворное упрочнение

Вольфрам и молибден растворяются в γ-матрице и существенно замедляют диффузионные процессы при высоких температурах, снижая скорость ползучести. Хром частично упрочняет твёрдый раствор в системе Ni–Cr–Fe, однако его основная роль — окалиностойкость: хром формирует защитный слой оксидов, обеспечивающий жаростойкость до 1000°С.

Упрочнение границ зёрен

Бор в количестве до 0,01% сегрегирует по границам зёрен и повышает их когезионную прочность, снижая склонность к межзёренному разрушению при длительных нагрузках.

Выплавка и металлургические особенности

Для получения кондиционного сплава ХН70ВМЮТ применяют вакуумную индукционную плавку с последующим вакуумным дуговым переплавом (ВИП + ВДП). Такой порядок обеспечивает минимальное содержание газов, неметаллических включений и однородное распределение легирующих элементов — условия, критичные для деталей с длительной работой под нагрузкой при высоких температурах.

Горячая деформация сплава ЭИ765

Сплав деформируют в узком температурном диапазоне:

• Начальная температура деформации — 1180°С.
• Конечная температура деформации — не ниже 900°С.
• Охлаждение после деформации — на воздухе (сечения до 200 мм).

Соблюдение нижнего предела (900°С) принципиально: ниже этой температуры резко возрастает сопротивление деформации, растёт риск образования трещин и нарушения структуры. Превышение верхнего предела ведёт к окислению и растворению γ’-фазы.

Термическая обработка ХН70ВМЮТ

Стандартный режим — двухступенчатый:

1. Закалка: нагрев до 1150°С, выдержка 3 часа, охлаждение в масле.
2. Старение: нагрев до 800°С, выдержка 20 часов, охлаждение на воздухе.

При закалке γ’-фаза растворяется в матрице. При последующем старении при 800°С происходит её повторное выделение в виде высокодисперсных когерентных частиц — именно это состояние обеспечивает оптимальный баланс прочности и пластичности.

Свариваемость

ХН70ВМЮТ относится к трудносвариваемым сплавам. Высокое суммарное содержание алюминия и титана (Al + Ti ≈ 2,7–3,6%) — основная причина: при сварке в зоне термического влияния происходит неконтролируемое выделение γ’-фазы и возрастает риск горячих трещин. При необходимости применяется ручная дуговая сварка (РДС) с предварительным подогревом и обязательной последующей термообработкой.

Жаростойкость

Интенсивное окалинообразование в воздухе начинается при 1000°С. Для деталей, эксплуатируемых в непрерывном режиме, рекомендуемая температура — до 750°С; для длительной работы с допустимым снижением ресурса — до 800°С.

Формы поставки сплава ЭИ765 (ХН70ВМЮТ)

Сплав поставляется в следующих видах полуфабрикатов:

• прутки горячекатаные и кованые круглые, квадратные — ГОСТ 2590, ГОСТ 2591, ГОСТ 1133;
• прутки полосовые горячекатаные и кованые — ГОСТ 4405, ГОСТ 103;
• прутки шестигранные горячекатаные — ГОСТ 2879;
• прутки калиброванные (круглые, квадратные, шестигранные) — ГОСТ 7417, ГОСТ 8559, ГОСТ 8560;
• прутки со специальной отделкой поверхности — ГОСТ 14955.

Поставка по согласованию с заказчиком. Для уточнения наличия сечений и объёмов — свяжитесь с нами по e-mail.

Другие жаропрочные сплавы никеля из нашего ассортимента, а также близкий по применению сплав ХН80ТБЮ представлены в соответствующих разделах каталога.