Сплав Гутри: состав, свойства и применение в промышленности
Сплав Гутри прецизионный материал на основе никеля и хрома, легированный алюминием и титаном. Относится к группе жаропрочных сплавов с дисперсионным твердением. Характеризуется стабильностью механических свойств при температурах от 196 до +700 C. Основное назначение изготовление ответственных деталей газотурбинных двигателей, энергетического оборудования и химической аппаратуры.
Химический состав и структура
Массовая доля никеля в сплаве Гутри составляет от 55 до 65 %, хрома от 18 до 22 %. Содержание алюминия варьируется от 1,5 до 2,5 %, титана от 0,8 до 1,5 %. Дополнительно вводятся молибден (до 3 %) и вольфрам (до 2 %) для повышения жаропрочности. Микроструктура -твёрдый раствор, упрочнённый интерметаллидной -фазой Ni(Al,Ti).
Механические и физические свойства
Предел прочности при растяжении при 20 C составляет от 950 до 1100 МПа, предел текучести от 650 до 750 МПа. Относительное удлинение от 12 до 18 %. Твёрдость по Бринеллю от 280 до 320 HB. Плотность от 8,2 до 8,4 г/см. Температура плавления от 1350 до 1400 C. Коэффициент линейного расширения при 20500 C от 13,5 до 14,510 K.
| Параметр | Значение при 20 C | Значение при 600 C | Значение при 700 C | Метод испытания |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | от 950 до 1100 | от 750 до 850 | от 550 до 650 | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести, МПа | от 650 до 750 | от 500 до 600 | от 350 до 450 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение, % | от 12 до 18 | от 15 до 20 | от 18 до 25 | ГОСТ 1497 |
Технологические особенности обработки
Сплав Гутри обрабатывается давлением в горячем состоянии при температуре от 1050 до 1150 C. Рекомендуемая степень деформации за проход от 20 до 30 %. Термическая обработка включает закалку от 1100 до 1150 C с охлаждением на воздухе и старение при 700750 C в течение 812 часов. Свариваемость ограничена рекомендуется аргонодуговая сварка с предварительным подогревом до 300400 C.
Области применения
- Лопатки и диски газотурбинных двигателей авиационного и наземного назначения.
- Детали камер сгорания и выхлопных систем энергетических установок.
- Крепёжные элементы и арматура для химических реакторов, работающих при высоких температурах.
- Теплообменники и трубопроводы в нефтегазоперерабатывающей промышленности.
- Элементы измерительных приборов и датчиков, эксплуатируемых в агрессивных средах.
Вопросы и ответы
Какие аналоги сплава Гутри существуют?
Ближайшие зарубежные аналоги сплавы Inconel 718 и Nimonic 80A. Отечественные аналоги ХН77ТЮР и ХН65ВМТЮ.
До какой температуры сохраняется жаропрочность сплава Гутри?
Работоспособность сохраняется до 700 C. При кратковременных нагрузках допускается эксплуатация до 750 C.
Как сплав Гутри ведёт себя в коррозионных средах?
Материал устойчив к межкристаллитной коррозии в окислительных средах. В средах с хлорид-ионами возможна питтинговая коррозия при температурах выше 60 C.
Какие методы контроля качества применяются для сплава Гутри?
Используются ультразвуковой контроль, капиллярная дефектоскопия и рентгенография. Обязателен контроль химического состава методом спектрального анализа.