Сталь ХН80ТБЮ применяется для изготовления лопаток и крепежных деталей турбин, работающих при температурах до +700 °С.Примечание Сплав жаропрочный на никелевой основе. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации в течение весьма длительного времени - +700 °C. Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде +1050 °C.
ГОСТы и ТУ на сталь ХН80ТБЮ
ГОСТ 5632-72 "Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки."; ТУ 14-11-245-88 "Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия."; ОСТ 3-1686-90 "Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия.";
Химический состав стали ХН80ТБЮ
Al
C
Cr
Fe
Mn
Mo
Nb
Ni
P
S
Si
Ti
0,5-1,0
≤0,08
15,0-18,0
≤3,0
≤1,00
-
1,0-1,5
Основа
≤0,015
≤0,012
≤0,80
1,8-2,3
Механические свойства стали ХН80ТБЮ
Механические свойства при 20°С
Состояние поставки
Сечение ,мм
tисп. ,°C
tотпуск ,°C
St|S0,2 ,МПа
sB ,МПа
d5 ,%
d4
d
d10
y ,%
KCU, кДж/м2
HB
HRC
HRB
HV
HSh
Заготовки деталей трубопроводной арматуры и сварных сборок по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в воду с 1090-1110 °C (выдержка 6 ч) + Тройное ступенчатое старение: Старение при 990-1010 °C (выдержка 2 ч), охлаждение с печью + Старение при 890-910 °C (выдержка 1 ч), охлаждение с печью + Старение при 790-810 °C (выдержка 2 ч), охлаждение на воздухе + Старение при 730-770 °C (выдержка 20 ч), охлаждение на воздухе
≤55
≥441
≥833
≥18
≥18
≥588
207-241
Пруток. Закалка на воздухе с 1100 °С (образцы продольные)
≤30
≥650
≥950
≥18
≥22
≥687
Механические свойства при повышенных температурах
Состояние поставки
Сечение ,мм
tисп. ,°C
tотпуск ,°C
St|S0,2 ,МПа
sB ,МПа
d5 ,%
d4
d
d10
y ,%
KCU, кДж/м2
HB
HRC
HRB
HV
HSh
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, прессованный закаленный и состаренный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
900
≥570
≥97
950
≥410
≥77
≥96
1000
≥295
≥78
≥96
1100
≥165
≥84
≥98
1150
≥120
≥100
≥100
Пруток. Закалка на воздухе с 1100 °С (выдержка 5 ч) + Старение ступенчатое: 1000 °С (выдержка 2 ч), охлаждение с печью до 900 °С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 800 °С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе
20
≥640
≥1030
24-30
28-35
≥961
500
≥600
≥980
≥26
≥26
600
≥590
≥810
≥11
≥14
650
≥540
690-730
7-12
10-15
700
≥490
≥670
≥7
≥6
Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки
Состояние поставки
Сечение ,мм
tисп. ,°C
tотпуск ,°C
St|S0,2 ,МПа
sB ,МПа
d5 ,%
d4
d
d10
y ,%
KCU, кДж/м2
HB
HRC
HRB
HV
HSh
Пруток. Закалка на воздухе с 1100 °С (выдержка 5 ч) + Старение ступенчатое: 1000 °С (выдержка 2 ч), охлаждение с печью до 900 °С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 800 °С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе + Старение при 750 °С (выдержка 20 ч), охлаждение на воздухе + Старение при 650 °С (выдержка 48 ч), охлаждение на воздухе (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
500 °С, 4000 ч
≥770
≥1180
≥22
≥29
600 °С, 4000 ч
≥800
≥1200
≥19
≥23
700 °С, 10000 ч
≥440
≥920
≥33
≥42
700 °С, 20000 ч
≥440
≥920
≥24
≥32
Без выдержки
≥640
≥930
≥18
≥22
217-255
Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки и температуры испытания
Состояние поставки
Сечение ,мм
tисп. ,°C
tотпуск ,°C
St|S0,2 ,МПа
sB ,МПа
d5 ,%
d4
d
d10
y ,%
KCU, кДж/м2
HB
HRC
HRB
HV
HSh
Пруток. Закалка на воздухе с 1100 °С (выдержка 5 ч) + Старение ступенчатое: 1000 °С (выдержка 2 ч), охлаждение с печью до 900 °С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 800 °С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе + Старение при 750 °С (выдержка 20 ч), охлаждение на воздухе + Старение при 650 °С (выдержка 48 ч), охлаждение на воздухе (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
500 °С, 4000 ч
500
≥690
≥1050
≥21
≥31
600 °С, 4000 ч
600
≥560
≥850
≥5
≥13
700 °С, 10000 ч
700
≥360
≥590
≥16
≥18
700 °С, 20000 ч
700
≥320
≥570
≥16
≥20
Механические свойства при испытании на длительную прочность
Предел ползучести, МПа
Скорость позучести, %/ч
Температура испытания, °C
Предел длительной прочности, МПа
Длительность испытания, ч
Температура отпуска, °C
348
1/10000
650
441
1000
650
216
1/10000
700
274
1000
700
255
1/100000
650
274
10000
650
147
1/100000
700
167
10000
700
Дополнительная информация
Заготовки деталей трубопроводной арматуры и сварных сборок, работающих при tраб≤700 °С по СТ ЦКБА 016-2005 подлежат термообработке по режиму: Закалка в воду с 1090-1110 °C (выдержка 6 ч) + Старение при 690-710 °C (выдержка 48 ч), охлаждение на воздухе; работающих при tраб≤650 °С по СТ ЦКБА 016-2005 подлежат термообработке по режиму: Закалка в воду с 1090-1110 °C (выдержка 6 ч) + Старение при 640-660 °C (выдержка 48 ч), охлаждение на воздухе.
Физические свойства стали ХН80ТБЮ
Температура испытания, °С
0
20
100
200
300
400
500
600
700
800
1000
1200
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)
220
224
217
211
206
200
193
184
174
168
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа)
Плотность (r, кг/м3)
8300
8300
8210
8170
8130
8090
8040
7990
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С))
13
16
18
20
22
24
26
29
Уд. электросопротивление (R, НОм · м)
1170
1180
1190
1200
1220
1230
1240
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)
13,3
13,5
13,8
14,2
14,5
14,9
15,5
16,2
16,7
17,2
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
Технологические параметры ХН80ТБЮ
Обрабатываемость резаньем
В термообработанном состоянии при НВ 165 и sВ=730 МПа Kn тв.спл.=0,20 Kn б.ст.=0,15.
Свариваемость
Трудносвариваемая. Способ сварки - РДС. Сварка производится в закаленном состоянии. Сварные сборки должны подвергаться старению.
Температура ковки
Начала - 1180 °C, конца - 900 °C. Охлаждение на воздухе.