Отливки из сплава НМКЖМц-30-4-2-1 (ВКМ) по ОСТ1 90230-76

ОСТ1 90230-76 — отраслевой стандарт авиационной промышленности на отливки-заготовки из кремнистого медно-никелевого сплава марки НМКЖМц-30-4-2-1, имеющего условное наименование ВКМ. Документ разработан ВИАМ, утверждён Министерством авиационной промышленности 25.05.1976 и введён в действие с 01.01.1977 взамен АМТУ 508-70. Стандарт распространяется на отливки, применяемые для изготовления деталей трения; код продукции по ОКП — 17 3710, группа стандарта — В84 («Отливки из цветных металлов и сплавов»).

Что такое сплав ВКМ: система легирования и назначение

НМКЖМц-30-4-2-1 — литейный сплав на никелевой основе, легированный медью (30–32 %), кремнием (около 4 %), железом и марганцем. По соотношению никеля и меди он относится к той же системе, что и монель НМЖМц 28-2,5-1,5, поэтому в технической литературе его называют кремнистым монелем. Принципиальное отличие от деформируемых медно-никелевых сплавов — высокое содержание кремния: уже в литом состоянии сплав имеет твёрдость не ниже 300 НВ при временном сопротивлении не ниже 70 кгс/мм². Такое сочетание твёрдости и прочности на никель-медной основе и определяет назначение, зафиксированное в ОСТ1 90230-76, — детали узлов трения. Конкретную номенклатуру деталей и геометрию заготовок устанавливает конструкторская документация заказчика.

Сплав ВКМ выпускается только в виде отливок-заготовок: стандарт не предусматривает деформированных полуфабрикатов (прутков, листов, проволоки). Для задач, где нужны деформируемые марки, применяют другие никелевые сплавы — монель, мельхиор, куниали и прочие.

Химический состав сплава НМКЖМц-30-4-2-1 по ОСТ1 90230-76

Химический состав нормирован таблицей 1 стандарта. Содержание основных элементов контролируется в каждой плавке.

Никель	Медь	Кремний	Железо	Марганец
основа	30,0–32,0	3,9–4,3	1,5–2,8	0,5–1,5

C	Mg	S	P	Pb	Bi	Sb	Прочие, каждая	Прочие, сумма	Всего примесей
0,1	0,1	0,015	0,01	0,05	0,01	0,01	0,01	0,3	0,6

Примечания к составу по стандарту: допускается отклонение содержания кремния в пределах ±0,1 % при условии, что механические свойства остаются в нормах таблицы 2; при раскислении сплава титаном допускается содержание Ti до 0,15 %; по изменению № 2 (введено с 01.01.1987) при модифицировании сплава бором допускается содержание B в пределах 0,10–0,15 %.

Механические свойства отливок ВКМ

Отливки-заготовки поставляются в литом или термообработанном состоянии (п. 3.2). Механические свойства определяются на образцах, вырезанных из отливок контролируемой партии в зоне готовой детали; для отливок, полученных литьём по выплавляемым моделям, допускается контроль на отдельно отлитых образцах.

Состояние образцов	Временное сопротивление σв, кгс/мм² (МПа)	Относительное удлинение δ при l₀=5d₀, %	Твёрдость по Бринеллю, НВ
Литое	70,0 (686)	1,0	300
Термообработанное	80,0 (785)	2,0	350

Термообработка повышает все три нормируемых показателя: прочность — с 686 до 785 МПа, удлинение — с 1 до 2 %, твёрдость — с 300 до 350 НВ. Испытания на растяжение в редакции стандарта назначены по ГОСТ 1497-73, изменением № 2 ссылка заменена на ГОСТ 1497-84; с 01.07.2024 взамен него действует ГОСТ 1497-2023 «Металлы. Методы испытаний на растяжение». Твёрдость измеряется по ГОСТ 9012-59 (действующий). Размеры и форма образцов — по ГОСТ 1497 или ОСТ1 90011-70.

Способы литья, обозначения и состояния поставки

По способу литья стандарт делит отливки-заготовки на три группы с условными обозначениями: «З» — литьё в песчаные формы, «К» — литьё в кокиль, «В» — литьё по выплавляемым моделям. Размеры и предельные отклонения каждой отливки устанавливаются чертежами по согласованию между заводом-поставщиком и заводом-потребителем (п. 2.1) — типовых сортаментных размеров стандарт не содержит. В закупочной практике встречается обозначение вида «Отливка 28×500-К-Т НМКЖМц-30-4-2-1 (ВКМ) ОСТ1 90230-76» — отливка размером 28×500 мм, литьё в кокиль («К»), термообработанное состояние («Т»).

Требования к качеству отливок

Поверхность отливок-заготовок должна быть чистой, без завертышей, неслитин, трещин и посторонних включений (п. 3.4). Раковины и другие мелкие поверхностные дефекты допускаются, только если глубина их залегания не выводит заготовку за пределы припуска на механическую обработку. После обрезки прибыльной части отливки не должны иметь газовой пористости и центровой рыхлоты; небольшая центровая рыхлота допустима в пределах того же припуска.

К макроструктуре продольного сечения (контроль на макрошлифах или изломах) предъявляются количественные нормы п. 3.7: засоры и неметаллические включения не допускаются; отдельные газовые раковины — не более 5 штук диаметром до 1 мм при расстоянии между ними не менее 10 мм; общая пористость — не более 10 пор на 1 см² поверхности макрошлифа (поры диаметром до 0,1 мм — 80 %, до 0,2 мм — 20 %); зональная пористость — не более 15 пор на 1 см² (до 0,3 мм — 80 %, до 0,5 мм — 20 %), а её площадь — не более 20 % контролируемой поверхности. Контролируемая поверхность должна располагаться в зоне готовой детали. Требования к качеству обработанной поверхности и к микроструктуре устанавливаются соглашением между поставщиком и потребителем.

Правила приёмки и методы контроля

Отливки предъявляются к приёмке партиями из заготовок одного размера и одной плавки; масса партии — не более 150 кг. По соглашению сторон допускается комплектование партии из нескольких плавок. Химический состав на основные компоненты контролируется в каждой плавке; содержание примесей — периодически, а также при переходе на выплавку с другого сплава или при использовании новых партий шихтовых материалов (периодичность контроля примесей по изменению № 2 устанавливается соглашением изготовителя и потребителя). При неудовлетворительном химическом анализе проводится повторный; повторный брак — браковка плавки.

Механические свойства (временное сопротивление, относительное удлинение, твёрдость) контролируются в каждой партии-плавке не менее чем на трёх образцах, вырезанных из трёх отливок партии в зоне готовой детали. При неудовлетворительных результатах допускается повторное испытание на удвоенном количестве образцов из других отливок той же партии; повторный брак — браковка партии. Состояние поверхности контролируется у 100 % отливок партии. Внутреннее строение и плотность проверяются методом излома или макроструктуры; при обнаружении недопустимых дефектов — повторный контроль на удвоенном количестве образцов. Метод химического анализа принимается по практике завода-поставщика.

Статус стандарта и история

ОСТ1 90230-76 зарегистрирован 31.08.1976 (рег. № 800516) и действует взамен АМТУ 508-70. В стандарт вносились изменения: изменение № 2 (введено с 01.01.1987) добавило примечание о модифицировании бором, уточнило периодичность контроля примесей и заменило ссылку ГОСТ 1497-73 на ГОСТ 1497-84; изменение № 3 утверждено 28.03.1988. Срок действия документа последовательно продлевался — до 01.01.1987, 01.01.1992 и 01.01.1996. Как и другие отраслевые стандарты серии ОСТ1, документ официально не публикуется в открытых базах; при заказе следует ссылаться на ОСТ1 90230-76 с учётом всех изменений и при необходимости уточнять актуальную редакцию у держателя подлинника.

Формы поставки отливок НМКЖМц-30-4-2-1

Отливки-заготовки из сплава ВКМ изготавливаются по чертежам заказчика выбранным способом литья (в песчаные формы, в кокиль или по выплавляемым моделям) и поставляются в литом либо термообработанном состоянии партиями массой до 150 кг. Каждая партия сопровождается результатами приёмо-сдаточного контроля по ОСТ1 90230-76: химическим анализом плавки, протоколом механических испытаний и результатами осмотра поверхности. Для запроса достаточно направить чертёж или эскиз заготовки с указанием способа литья, состояния поставки и требуемого количества. Смежная продукция медно-никелевой группы в деформируемом исполнении — например, медно-никелевые трубы МНЖ 5-1 — поставляется по отдельным стандартам.

Вопросы и ответы

В каком состоянии поставляются отливки ВКМ?

В литом (твёрдость не ниже 300 НВ, σ_в ≥ 686 МПа) или термообработанном (не ниже 350 НВ, σ_в ≥ 785 МПа) состоянии — состояние указывается в заказе и подтверждается испытаниями каждой партии-плавки.

Чем НМКЖМц-30-4-2-1 отличается от монеля НМЖМц 28-2,5-1,5?

Оба сплава построены на системе никель–медь, но НМЖМц 28-2,5-1,5 — деформируемый пластичный сплав для проката, а НМКЖМц-30-4-2-1 — литейный: добавка около 4 % кремния поднимает твёрдость до 300–350 НВ ценой низкого удлинения (1–2 %), что и требуется для деталей трения.

Какие размеры отливок можно заказать?

Типовых размеров стандарт не устанавливает: габариты, припуски и предельные отклонения каждой заготовки фиксируются в чертеже по согласованию изготовителя и заказчика, поэтому отливки выполняются под конкретную деталь.