Химический состав, механические и физические характеристики материалов, применяемых для изготовления деталей турбин и компрессоров

Таблица XII.1

Марка материала и его примерный химический состав, %	Допустимая температура, °С	Температура испытания образца, °С	Плотность ρ, кг/м^3	Модуль упругости Е∙10^-6, МПа	Предел прочности σВ, МПа	Предел текучести σ02, МПа	Предел длительной прочности, σВ 10^5, МПа	Предел ползучести, σ1/10^5, МПа	Примечание
1X13 (Ж1) 0,15С; 0,6Mn; 0,6Si; 13Сr; 0,6Ni	450	20 200 400 500	7750 7750	0,206 0,196 0,18 0,17	610 530 490 360	410 370 360 270	— — 330 185	– 121 56	Лопатки компрессоров и паровых турбин. Бандажи
2X13 (Ж2) 0,2С; 0,6Mn; 0,6Si; 13Сr; 0,6Ni	450	20 200 400 500	7750 7750	0,218 0,208 0,189 0,18	710 — 520 430	510 — 400 360	— — 320 157	— — — 47	Лопатки компрессоров и паровых турбин
15X11МФ 0,15С; 0,6Mn; 0,5Si; 11Сr; 0,6Ni; 0,4V; 0,6Мо	540	20 200 400 500 550	7750 77507750	0,224 0,209 0,189 0,176	760 670 580 500 520	590 540 480 420 430	— — — — 140	— — — — 90	Лопатки паровых турбин
25Х2МФА (ЭИ10) 0,25С; 0,27Si; 0,5Mn; 1,6Cr; 0,3Mo; 0,2V	500	20 500	7840	0,212 —	835 —	735 —	— 180	— 80	Шпильки, заклепки хвостовиков лопаток, диафрагмы

Продолжение табл. XII.I

Марка материала и его примерный химический состав, %	Допустимая температура, °С	Температура испытания образца, °С	Плотность ρ, кг/м^3	Модуль упругости Е∙10^-6, МПа	Предел прочности σВ, МПа	Предел текучести σ02, МПа	Предел длительной прочности, σВ 10^5, МПа	Предел ползучести, σ1/10^5, МПа	Примечание
1Х12В2МФ (ЭИ756) 0,12С; 0,7Mn; 0,3Si;12Сr, 0,8Ni; 2W; 0,7Мо; 0,3V	580	20 600	7830	0,208 0,261	370 440	720 415	— 128	— 44	То же
2Х14Н14В2С2Т (ЭИ123) 0,2С; 0,6Mn; 2Si; 15Сr; 13Ni; 2W; 0,7Мо;1Ti	600	20 400 500 600	7870	0,193 0,169 0,161 0,152	660 470 480 450	300 216 206 210	— — — 74	— — — 118	То же
Титановый сплав ВТ5	20	20	4500	0,11	900	800	650	450	Рабочие лопатки ЦНД
Х15Н70В5М4Ю2ТР (ЭИ765) 0,1С; 0,5Mn; 0,5Si; 15Сr; 4Мо; 5W; 1Тi; 2Аl;3Fе, 0,01B Ni – основа	700	20 565 700 800	8600	0,216 0,19 0,177	1070 1000 900 560	690 610 570 490	— 440 — —	— — — —	Лопатки, диски, роторы газовых турбин
ЭИ893 Ni – основа	750	20 750  800	— — —	0,218 0,17 0,162	980 680 660	750 540 490	— 150 (90)	— 130	То же

Продолжение табл. XII.I

Марка материала и его примерный химический состав, %	Допустимая температура, °С	Температура испытания образца, °С	Плотность ρ, кг/м^3	Модуль упругости Е∙10^-6, МПа	Предел прочности σВ, МПа	Предел текучести σ02, МПа	Предел длительной прочности, σВ 10^5, МПа	Предел ползучести, σ1/10^5, МПа	Примечание
Х14Н18В2БР1 (ЭИ726) 0,1С; 2Мn; 0,6Si; 14Сr; 19Ni; 2,5W; 1Nb; 0,02Сe; 0,025 В	670	20 600 700	8100	0,204 0,157 0,149	570 430 350	240 180 170	— 170 140	— 170 85	Диски, цельноков. и сварные роторы, лопатки турбин, диафрагмы, шпильки, заклепки хвостовиков лопаток
ЭИ612К 0,1 С; 1Мn; 0,5Si; 15Сr; 36Ni; 1,4Тi;, 3W; 4Со; 0,01В	700	20 550 650 700	8200	0,189 0,159 0,151 0,147	680 550 475 490	360 320 280 350	130 90	— — 175 135	Лопатки газовых и паровых турбин
Х20Н77Т2ЮР (ЭИ437Б) 0,06С; 0,6Мn, 1Si; 20Сr; 2,5Т1; 0,8А1; 1Fе; 0,01В; Ni– основа	700	20 600 700 800	8200	0,196 0,157 0,147 0,127	1000 860 830 520	650 540 520 460	— 410 130	— — — —	Лопатки, диски, роторы газовых турбин
ЭИ607А 0,08С; 1Мn; 0,8Si; 16Сr; 1,6Тi; 1,5Nb; 0,6А1; 3Fе; Ni – основа	700	20 650 700 750	8300	0,217 0,18 0,175	1080 — — 660	650 — 540	— — 170 100	— — 85	То же

Продолжение табл. XII.I

Марка материала и его примерный химический состав, %	Допустимая температура, °С	Температура испытания образца, °С	Плотность ρ, кг/м^3	Модуль упругости Е∙10^-6, МПа	Предел прочности σВ, МПа	Предел текучести σ02, МПа	Предел длительной прочности, σВ 10^5, МПа	Предел ползучести, σ1/10^5, МПа	Примечание
25X1M1Ф (Р2) 0,26С; 0,45Si; 0,6Mn; 1,6Сr; 0,3Ni; 0,7Мо; 0,25V	540	20 200 400 500 550	7820	0,219 — 0,158	725 530 460	560 455 410	— — 196 147	— — 142 93	Цельнокованые роторы, валы, диафрагмы, шпильки
X3MBФ (ЭИ415) 0,2С; 0,4Si; 0,4Mn; 0,4W; 2,9Сr; 0,5Ni; 0,7V; 0,45Мо	560	20 200 400 50 500 600	7790	0,207 0,2 0,186 0,181 0,186 0,164	745 695 660 615 610 490	860 760 690 540	— — — 390 330 67	245 170 21	Роторы, диски, полумуфты
Х15Н35В3Т (ЭИ612) 0,12С; 0,5Si; 1,5Mn; 3,2W; 15Сr; 36Ni; 1,3Тi	650	20 200 400 600 650	8164	0,198 0,19 0,18 0,165 —	785 725 695 625 500	430 440 430 390 360	— — — 157	196 127	Рабочие лопатки, диски, роторы газовых турбин
Сталь 45 0,45C; 0,27Si; 0,65Mn; 0,2Cr; 0,3Ni;	300	20 200 400 500	7850	0,2 0,193 0,172	625 688 562 375	358 350 225 175	43	27,5	Насадные диски ЦСД и ЦНД

Продолжение табл. XII.I

Марка материала и его примерный химический состав, %	Допустимая температура, °С	Температура испытания образца, °С	Плотность ρ, кг/м^3	Модуль упругости Е∙10^-6, МПа	Предел прочности σВ, МПа	Предел текучести σ02, МПа	Предел длительной прочности, σВ 10^5, МПа	Предел ползучести, σ1/10^5, МПа	Примечание
15Х12ВМФ (ЭИ802) Х16Н13М2Б (ЭИ405) Х14Н18В2БР1 (ЭИ726) 0,15C; 0,8Mn; 0,3Si; 12Cr; 0,6Ni; 1W; 0,6Mo; 0,2V	580	20 200 400 550 600	7850	0,212 0,202 0,19 0,165	870 740  640 500 370	740 640  590 450 350	— — — 216 127	98 49	Диски, цельнокованые и сварные роторы, корпуса ЦВД, лопатки, диафрагмы, заклепки хвостовиков лопаток, шпильки
34ХМ 0,35C; 0,27Si; 0,5Mn; 1,1Cr; 0,25Mo; 0,5Ni;	500	20 200 400 500	7820	0,214 - 0,191 0,182	655 610 550 440	465 420 390 350	148	54	Насадные диски
34ХН3М 0,35C; 0,27Si; 0,65Mn; 0,9Cr; 0,3Ni; 0,3Mo;	400	20 200 400 500	7830	0,207 0,172	955 905 860 620	860 760 690 540	68	34	Насадные диски
Сталь20 0,20С; 0,27Si; 0,5Mn	350	20 350	7850	0,20 0,17	431 350	255 147	— 150	— 90	Корпуса ЦНД и диафрагмы

Продолжение табл. XII.I

Марка материала и его примерный химический состав, %	Допустимая температура, °С	Температура испытания образца, °С	Плотность ρ, кг/м^3	Модуль упругости Е∙10^-6, МПа	Предел прочности σВ, МПа	Предел текучести σ02, МПа	Предел длительной прочности, σВ 10^5, МПа	Предел ползучести, σ1/10^5, МПа	Примечание
Сталь25Л 0,26С; 0,27Si; 0,65Mn	400	20 400	7830	0,20 0,17	441 350	235 160	— 150	— 70	Корпуса ЦСД и ЦНД и диафрагмы
Сталь20ХМЛ 0,22С; 0,3Si; 0,65Mn; 0,5Мо; 0,65Cr; 0,3Ni	500	20 400 500	7830	0,2 0,17	460  430  380	300 340 295	— — 160	— — 80	Корпуса турбин, клапанов, сопловые и клапанные коробки
Сталь20ХМФЛ 0,21С; 0,28Si; 0,5Mn; 0,6Мо; 1,05Cr; 0,25V	580	20 475 550	7800	0,2 0,17	490 440 300	310 250 225	— 240 120	— 160 50	Корпуса ЦВД и диафрагмы
15X1M1ФЛ 0,17С;0,27Si; 0,55Mn; 1Мо; 1,45Cr; 0,3V	580	20  580	7800 —	0,2 0,17	490 —	343 —	— 78	— 39	Корпуса ЦВД, ЦСД диафрагмы, корпуса клапанов
15X11MBФЛ 0,95W; 0,16С;0,4Si; 0,75Mn; 0,6Мо; 11Cr; 0,65Ni; 0,22V	600	20 600	— —	— —	588 —	490 —	— 78	— 39	Внутренние корпуса ЦВД

Продолжение табл. XII.I

Марка материала и его примерный химический состав, %	Допустимая температура, °С	Температура испытания образца, °С	Плотность ρ, кг/м^3	Модуль упругости Е∙10^-6, МПа	Предел прочности σВ, МПа	Предел текучести σ02, МПа	Предел длительной прочности, σВ 10^5, МПа	Предел ползучести, σ1/10^5, МПа	Примечание
ЛАЗ 0,16С; 0,55Si;, 1Mn; 2Мо; 14Cr; 14Ni; 1,5W; 0,5V; 0,4Nb; 0,2Ti	600	20  580  650	8065	0,196 0,153 —	450  330  330	200 140 140	— 155 115	— 120 60	Корпуса ЦВД
1X18H9T (ЭЯ1Т) 0,12С; 0,8Si; 2Mn; 18Cr; 9Ni; 0,8Ti	600	20  600	7900	— —	540 —	200 —	— 80	— 130	Корпуса ЦВД
30ХМ 0,36С; 0,27Si; 0,5Mn; 1Cr; 0,2Мо	450	20 500	7820	0,209 —	1020 —	880 —	— 220	— 100	Шпильки, заклепки хвостовиков лопаток

Вопрос о допустимости той или иной температуры решается сопоставлением величины напряжений в детали с характеристиками металла при рабочей температуре детали. Цифры, указанные в таблице, ориентировочные. Необходимо также считаться с другими характеристи­ками металла, имеющимися в справочной литературе (жаростойкостью, технологическими данными и др.).

Легированные стали обозначаются следующим образом: первые цифры указывают содержание углерода (одна цифра – в десятых, две – в сотых долях процента), буквы обозначают легирующие элементы, а цифры после букв – их процентное содержание. При содержании легирующего элемента менее 1% цифры опускаются. Обозначения легирующих элементов: (Х) - Хром; (М) - Молибден; (Ф) - Ванадий; (Н) - Никель; (Т) - Титан; (В) - Вольфрам; (Ю) - Алюминий; (Д) - Медь; (Б) - Ниобий; (К) - Кобальт; (Р) - Бор. Буквой (Л) обозначаются литые стали, используемые для корпусов паровых турбин, диафрагм, корпусов клапанов и др. Например, в стали 15Х1М1Ф содержится примерно 0,15% углерода, 1-2% процента хрома, 1-2% молибдена, около 1% ванадия, остальное - железо.