Сплав ХН35ВТЮ

Общие сведения

Назначение
Рабочие лопатки газотурбинных и других двигателей, работающие при температуре до 700-800 °С, компрессорные лопатки, работающие до 700-800 °С, диски, дефлекторы, кольца, работающие при температуре до 750 °С. Жаропрочный сплав на железоникелевой основе.

Химический состав

Химический элемент %
Углерод (C), не более 0.08
Бор (B), не более 0.02
Вольфрам (W) 2.8-3.5
Кремний (Si), не более 0.6
Медь (Cu), не более 0.25
Молибден (Mo), не более 0.3
Марганец (Mn), не более 0.6
Никель (Ni) 33.0-37.0
Титан (Ti) 2.4-3.2
Фосфор (P), не более 0.03
Хром (Cr) 14.0-16.0
Алюминий (Al) 0.7-1.4
Сера (S), не более 0.02

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Закалка 1180-1200 °С, 2,5-8 ч, воздух. Закалка 1040-1060 °С, 4 ч, воздух. Старение 750-800 °С, 16 ч, воздух. 32-55 640 930 6 8 29

Механические свойства в зависимости от температуры испытания

t испытания, °C σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Пруток диаметром 45-90 мм. Закалка 1190 °С, 2,5-8 ч, воздух. Закалка 1050 °С, 4 ч, воздух. Старение 750-800 °С, 16 ч, воздух.
20 690-900 880-1310 7-22 10-25 24-83
400 690-810 880-1160 11-12 12-16
500 690-830 880-1130 5-16 6-24
600 680-810 880-1080 12-14 12-18
700 690-810 720-950 5-15 8-23 54-59
800 590-690 670-730 13-15 22-28 49-59
850 320-340 350-370 19-21 46-48
900 200-235 205-345 20-23 50-60
Пруток диаметром 45-90 мм. Закалка 1150-1160 °С, 6-10 ч, воздух. Закалка 1050 °С, 4 ч, воздух. Старение 830 °С, 16 ч, воздух.
20 600-823 1030-1220 11-22 14-29 34-69
550 590-755 980-1030 12-16 17-28 59-64
600 590-755 980 13 26 59
700 590-774 720-900 6-15 10-23 54-59
Пруток диаметром 45 мм. Закалка 1180 °С, 5 ч. воздух. Четырехступенчатое старение: 1000 °С, 4 ч; 900 °С, 8 ч; 850 °С, 15 ч; 740 °С, 20 ч, охлаждение на воздухе.
20 780 1210 16 23 20
400 690 1030 8 14 29
500 630 970 8 18 39
600 660 940 9 24 34
700 590-640 730-780 11-15 18-25 49
800 400 440 23 31
Диск диаметром 540-725 мм, высотой 115-175 мм. Закалка 1150-1160 °С, 6-10 ч, воздух. Старение 830 °С, 16 ч, воздух (образцы тангенциальные)
20 590-710 1090-1170 16-20 19-32 54-73
450 940-1060 12-17 19-29
550 940-1010 12-16 26-32
700 590-680 740-810 16-18 22
750 590-670 660-710 9-15 18-22
Закалка 1050 °С, 8 ч, воздух. Старение 750 °С, 16 ч, воздух.
20 710-720 1210-1220 24-32 44 146-165
-20 680 1220-1250 23-30 39-40 148-162
-40 710-750 1270-1300 30-33 44-48 147-185
-60 720-740 1190-1270 30-32 44-48 158
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и прессованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
800 610 630 7 12
900 220 220 43 92
1000 99 105 82 100
1100 50 55 81 100
1200 34 37 26 40

Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки

Термообработка, состояние поставки σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 1180 °С, 5 ч, воздух. Четырехступенчатое старение: 1000 °С, 4 ч; 900 °С, 8 ч; 850 °С, 15 ч; 750 °С, 20 ч.
Тепловая выдержка 1000 ч, 700 °С 740 1090 9 9 34 310
Тепловая выдержка 6000 ч, 700 °С 660 930 5 5 12 300
Тепловая выдержка 100 ч, 750 °С 670 1080 10 10 26 300
Тепловая выдержка 6000 ч, 750 °С 660 850 4 4 12 310
Тепловая выдержка 10000 ч, 750 °С 550 830 5 6 280

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1110 °C, конца 900 °C. Сечения до 450 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость
трудносвариваемая. Способ сварки — РДС электродами ЦТ-22. Для снятия сварочных напряжений рекомендуется последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В термообработанном состоянии при НВ 340-364 и σB = 930 МПа Ku тв.спл. = 0,15, Ku б.ст. = 0,10.

Твердость

Состояние поставки, режим термообработки НВ
Пруток диаметром 45-90 мм. Закалка 1190 °С, 2,5-8 ч, воздух. Закалка 1050 °С, 4 ч, воздух. Старение 750-800 °С, 16 ч, воздух.  302-354

Предел выносливости

s-1, МПа n
 304  1Е+7
 392  1Е+7

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 214 206 198 195 189 181 170 163 148
Плотность, ρn, кг/см3 8040
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 13 16 18 19 21 23 25 26 28 29
Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м) 992
Температура испытания, °С 20- 100 20- 200 20- 300 20- 400 20- 500 20- 600 20- 700 20- 800 20- 900 20- 1000
Коэффициент линейного расширения (α, 10-6 1/°С) 12.7 14.1 15.0 15.4 15.8 16.0 16.6 16.8 18.4

 

Условные обозначения

Механические свойства
σB временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,2 предел текучести условный, МПа
σсж предел прочности при сжатии, МПа
σсж0,2 предел текучести при сжатии, МПа
σ0,05 предел упругости, МПа
σизг предел прочности при изгибе, МПа
σ-1 предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ5 , δ4 , δ10 относительное удлинение после разрыва, %
ψ относительное сужение, %
ν относительный сдвиг, %
ε относительная осадка при появлении первой трещины, %
τК предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ-1 предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2
HRCэ и HRB твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB твёрдость по Бринеллю
HV твёрдость по Виккерсу
HSD твёрдость по Шору
Физические свойства
E модуль упругости нормальный, ГПа
G модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρn плотность, кг/м3
λ коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ удельное электросопротивление, Ом∙м
α коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С
с удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)

 

Поделиться:

Просмотров: 1 210