Жаропрочный и жаростойкий сплав на никелевой основе ЭИ868 относится к группе хромоникелевых сплавов и достаточно широко применяется при изготовлении деталей двигателей, работающих при достаточно высоких температурах и испытывающих повышенные нагрузки. Довольно часто в научной и технической литературе сплав ЭИ868 встречается под своим устаревшим названием - сплав ХН60ВТ [3,4]. Химический состав сплава ЭИ868 (в %) согласно ТУ 14-1-1747-76 [5] представлен в табл.1, механические свойства сплава представлены в табл.2 [5, 6].
Таблица 1
Химический состав хромоникелевого сплава ЭИ868, % по массе
(ТУ 14-1-1747-76) [5].
| C | Cr | W | Ti | Ni | Al | Fe | Mn | Si | Cu | S | P |
Не более
Некоторые механические и физические свойства хромоникелевого сплава представлены в табл.3-8. Сплав ЭИ868 удовлетворительно деформируется в горячем и в холодном состоянии. Температурный интервал горячей деформации составляет 1180-10500С. Охлаждение после деформации производиться на воздухе. Сплав можно деформировать глубокой вытяжкой. Придельный коэффициент вытяжки составляет 2,06. Сплав удовлетворительно обрабатывается резанием. Сплав ЭИ868 (ХН60ВТ) применяется в деталях камер сгорания, форсажных камерах авиационных двигателей, в качестве элементов жаровых труб, экранов и других деталей, работающих длительное время при температурах 900-10000С.
Таблица 2
Механические свойства хромоникелевого сплава ЭИ868 [5, 6].
| Тип полуфабриката | ГОСТ, ОСТ, ТУ | Состояние полуфабриката | Температура испытания, 0С | Предел прочности sв, МПа | Относительное удлинение d, % | Относительное сужение y, % |
| Прутки диаметром от 8 до 60 мм | ЦНИИЧМ 293-60 | Закаленные с температуры 1160 0С на воздухе в течении 30-60 мин. | 20 | 750-850 | 25-30 | --- |
| 90 | 190-197 | --- | 25-30 | |||
| Прутки диаметром от 20 до 120 мм или со стороной квадрата 55-120 мм. | ТУ 14-1-286-72 | Закаленные с температуры 1150 -1200 0С на воздухе в течении 30-60 мин. | 20 | 770-890 | --- | --- |
| 90 | 220 | 45 | 50 | |||
| Прутки, трубные заготовки диаметром от 60 до 165 мм | ЦНИИЧМ 304-60 | Закаленные с температуры 1200 0С на воздухе в течении 60-120 мин. | 20 | 790-850 | --- | --- |
| 90 | 190-197 | 30-35 | 35-45 | |||
| Лист холоднокатанный | ТУ 14-1-1747-76 | Закаленные с 1150-12000С в воде, под водяным душем или на воздухе. | 20 | £1050 | 40 | --- |
| 90 | 180 | 30 | --- |
Таблица 3
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости хромоникелевого сплава ЭИ868 [5].
| Состояние материала | Температура испытания , 0С | s100, МПа | s200, МПа | s300, МПа | s0,2, МПа | s-1, МПа |
| Закаленный с температуры 12000С с охлаждением на воздухе | 20 | --- | ---- | --- | --- | 250-300 |
| 800 | 190-200 | 80-95 | 70-80 | 25-34 | 150-163 | |
| 900 | 40-60 | 38-45 | 35-40 | 10-14 | 120-125 |
Таблица 4
Термическая стойкость хромоникелевого сплава ЭИ868 [5]
| Закаленный с температуры 12000С с охлаждением на воздухе | Температура испытания , 0С | Число теплосмен |
| 800-20 | 140 | |
| 900-20 | 56 | |
| 1000-20 | 33 | |
| 1100-20 | 21 | |
| 1200-20 | 14 |
Плотность сплава ЭИ868 составляет 8,88 г/см3.
Таблица 5
Жаростойкость (окалиностоийкость) при 100-часовом испытаниив воздушной среде [5].
| Температура испытания , 0С | Вид покрытия | Привес, г×мм2/час. |
| 1100 | без покрытия | 0,365 |
| 1100 | с покрытием эмалью ЭВ-55 | 0,145 |
| 1200 | без покрытия | 0,607 |
Таблица 6
Коэффициент термического расширения хромоникелевого сплава ЭИ868
| Температура испытания , 0С | 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 |
| a × 10-6 1/град. | 12,7 | 13,2 | 13,7 | 14,1 | 14,5 | 15,1 | 15,6 | 16,0 | 16,2 |
| Температура испытания , 0С | 100-200 | 200-300 | 300-400 | 400-500 | 500-600 | 600-700 | 700-800 | 800-900 | 900-1000 |
| a × 10-6 1/град. | 13,7 | 14,5 | 15,4 | 16,2 | 18,0 | 18,8 | 18,9 | 19,7 | 20,4 |
Таблица 7
Удельная теплоемкость хромоникелевого сплава ЭИ868 [1].
| Температура испытания , 0С | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| С, кал. / грамм × 0С | 0,105 | 0,11 | 0,115 | 0,12 | 0,125 | 0,13 | 0,13 | 0,135 | 0,14 |
Таблица 8
Теплопроводность хромоникелевого сплава ЭИ868 [5].
| Температура испытания , 0С | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| λ, кал. / см×сек×0С | 0,023 | 0,025 | 0,028 | 0,033 | 0,039 | 0,049 | 0,051 | 0,056 | 0,062 |
На рис.2,3,4 представлены кривые растяжения и кривые ползучести сплава ЭИ868 в зависимости от различных условий нагрузки [5]. Сплав немагнитен. Хорошо сваривается аргонно-дуговой и контактной сваркой.
В табл.9 представлена штампуемость сплава ЭИ868 (ХН90ВТ) при холодной листовой штамповке.
Таблица 9
Штампуемость хромоникелевого сплава ЭИ868 [5].
| Вид листоштамповочной операции | Вытяжка | Отбортовка | Сферическое выдавливание | Гибка |
| Показатель штампуемости | Коэффициент вытяжки Квыт. | Коэффициент отбортовки Котб. | Коэффициент выдавки Квыд. | Минимальный радиус гибки rmin |
| Численное значение показателя | 1,8-1,9 | 1,5-1,55 | 0,35-0,4 | 1 - 1,2 от толщины листа |
Кривые растяжения образцов из сплава ЭИ868 до предела текучести [5]
Кривые растяжения образцов из сплава ЭИ868 от предела текучести
| |
| |
Дата: 2019-05-28, просмотров: 277.