Сплав ХН62МВКЮ

Сплав ХН62МВКЮ (ЭИ867) — жаропрочный никелевый сплав

ХН62МВКЮ — деформируемый жаропрочный сплав на никелевой основе, относящийся к III группе по ГОСТ 5632-2014 «Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные». В стандарте сплав значится под обозначениями ЭИ867 и ЭИ867-ВД (вакуумно-дуговой переплав). Встречается также вариант записи марки — ХН62ВМКЮ.

Сплав предназначен для работы в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение ограниченного срока. Температура начала интенсивного окалинообразования — 1080 °C. Область применения — лопатки и диски газовых турбин, эксплуатируемые при температурах до 900 °C.

Расшифровка марки ХН62МВКЮ

Обозначение марки складывается из буквенных индексов легирующих элементов согласно ГОСТ 5632:

Элемент обозначения	Расшифровка
Х	Хром (Cr)
Н62	Никель (Ni) — номинально около 62 %
М	Молибден (Mo)
В	Вольфрам (W)
К	Кобальт (Co)
Ю	Алюминий (Al)

Цифра «62» после буквы «Н» указывает на номинальное содержание никеля; фактический диапазон по ГОСТ шире и определяется балансом остальных компонентов.

Химический состав ХН62МВКЮ по ГОСТ 5632

Химический состав сплава нормирован ГОСТ 5632-72 (включён также в действующий ГОСТ 5632-2014). Никель является основой сплава. Содержание элементов указано в массовых процентах.

Элемент	Содержание, %
Ni (никель)	основа
Mo (молибден)	9,0–11,5
Cr (хром)	8,5–10,5
W (вольфрам)	4,3–6,0
Al (алюминий)	4,2–4,9
Co (кобальт)	4,0–6,0
Fe (железо)	не более 4,0
Si (кремний)	не более 0,6
Mn (марганец)	не более 0,3
C (углерод)	не более 0,1
B (бор)	не более 0,02
Ce (церий)	не более 0,02
P (фосфор)	не более 0,015
S (сера)	не более 0,011

Содержание бора и церия является расчётным и, как правило, химическим анализом не определяется.

Роль легирующих элементов

Высокая доля молибдена (до 11,5 %) и вольфрама (до 6 %) обеспечивает твердорастворное упрочнение никелевой матрицы и повышает сопротивление ползучести при эксплуатационных температурах. Алюминий (4,2–4,9 %) участвует в формировании упрочняющей γ′-фазы (Ni₃Al), которая определяет жаропрочность сплава. Хром отвечает за окалиностойкость и коррозионную стойкость. Кобальт расширяет область существования γ′-фазы и повышает температуру её растворения. Низкое содержание серы и фосфора (до 0,011 % и 0,015 % соответственно) ограничивает склонность к межкристаллитной хрупкости.

Механические свойства сплава ХН62МВКЮ

Механические характеристики приведены для прутков по ГОСТ 23705-79 после термической обработки (закалка и старение) при температуре испытания 20 °C.

Характеристика	Значение
Предел кратковременной прочности σв	980–1220 МПа
Предел текучести σ0,2	760–860 МПа
Относительное удлинение δ5	8–24 %
Относительное сужение ψ	11–28 %
Ударная вязкость KCU	147–490 кДж/м²

Разброс значений обусловлен различиями в способе выплавки (открытая выплавка, вакуумно-дуговой переплав — ВД, вакуумно-индукционная выплавка — ВИ), диаметре прутка и режиме термической обработки. Прутки из сплава марки ХН62МВКЮ-ВД, полученного вакуумно-дуговым переплавом, отличаются более стабильными показателями пластичности и ударной вязкости за счёт пониженного содержания газов и неметаллических включений.

Физические свойства

Средний коэффициент линейного термического расширения (ТКЛР) в диапазоне 20 °C – T:

Температура T, °C	α × 10⁻⁶, 1/°C
100	11,5
200	12,6
300	13,0
400	13,4
500	13,7
600	14,0
700	14,3
800	14,7
900	15,6
1000	16,9

Данные по ТКЛР необходимы при проектировании узлов, включающих детали из ХН62МВКЮ в паре с элементами из других сплавов, для расчёта термических напряжений и зазоров в конструкциях, работающих при переменных температурах.

Термическая обработка

Типовая термообработка прутков из ХН62МВКЮ — закалка с последующим старением. Закалка обеспечивает растворение упрочняющих фаз в γ-матрице, а старение — контролируемое выделение дисперсных частиц γ′-фазы (Ni₃Al), которые определяют высокую жаропрочность сплава. Конкретные режимы (температура, время выдержки, среда охлаждения) регламентируются ГОСТ 23705-79 и нормативной документацией на конкретный вид изделия.

Область применения ХН62МВКЮ (ЭИ867)

Согласно справочным данным, сплав ХН62МВКЮ предназначен для лопаток и дисков газовых турбин, работающих при температурах до 900 °C. Срок работы при таких условиях — ограниченный, что типично для никелевых жаропрочных сплавов данного класса. Сочетание высокой прочности, сопротивления ползучести и окалиностойкости делает сплав пригодным для нагруженных деталей энергетического и двигательного оборудования.

Форма поставки сплава ХН62МВКЮ

Основной вид поставки — прутки горячекатаные и кованые по ГОСТ 23705-79. Стандарт распространяется на прутки из жаропрочных сплавов на никелевой основе, полученных открытым методом выплавки, вакуумно-дуговым переплавом (ВД), вакуумно-индукционной выплавкой (ВИ), а также плазменной выплавкой с последующим ВДП. Прутки поставляются мерной и немерной длины, обточенные или без обточки.

Также по отдельным техническим условиям из сплава ХН62МВКЮ выпускаются проволока и никелевые прутки других типоразмеров.

Нормативные документы

Химический состав сплава ХН62МВКЮ регламентирован ГОСТ 5632-2014 (ранее — ГОСТ 5632-72). Требования к горячекатаным и кованым пруткам установлены в ГОСТ 23705-79. Дополнительные требования к конкретным видам продукции (проволока, трубы, лента) могут определяться техническими условиями.