SAE AMS5660M-2020 Никель-железный сплав, коррозионностойкий и жаропрочный, прутки и поковки 12,5Cr - 42,5Ni - 6,0Mo - 2,7Ti - 0,015B - 34Fe Переплавка расходуемым электродом или вакуумная индукционная плавка, стабилизация и осаждение, термообработка

Стандартный №: SAE AMS5660M-2020
Дата публикации: 2020
Разместил: Society of Automotive Engineers (SAE)
Последняя версия: SAE AMS5660M-2020

сфера применения

Обзор технических условий стандарта AMS5660M

AMS5660M — это последняя редакция спецификации материалов для аэрокосмической промышленности, опубликованной SAE International. Она устанавливает технические стандарты для прутков и поковок из коррозионно-стойких и жаропрочных никель-железных сплавов. Данная спецификация распространяется на изделия с номинальным диаметром или размером граней под ключ не более 5 дюймов (127 мм), а также на кованые заготовки любого размера.

Требования к химическому составу и контролю содержания микроэлементов

Состав сплава, указанный в AMS5660M, аналогичен составу сплава UNS N09901. Конкретные требования к химическому составу приведены в Таблице 1:

Элемент	Минимальное значение (%)	Максимальное значение (%)	Требования к контролю
Хром (Cr)	11,00	14,00	Основной коррозионно-стойкий элемент
Никель (Ni)	40,00	45,00	Элемент матрицы, обеспечивающий аустенитную структуру
Молибден (Mo)	5.00	7.00	Упрочняющий элемент, улучшает высокотемпературную прочность
Титан (Ti)	2.35	3.10	Образует упрочняющую фазу γ'
Бор (B)	0.010	0.020	Элемент для упрочнения границ зерен
Свинец (Pb)	-	0.0005	Строго контролируется, ≤5ppm
Висмут (Bi)	-	0,00003	Строго контролируется, ≤0,3ppm
Селен (Se)	-	0,0003	Строго контролируется, ≤3ppm

Содержание микроэлементов свинца, висмута и селена строго ограничено. При высоких температурах эти элементы склонны к сегрегации на границах зерен, что приводит к охрупчиванию материала. Анализ и испытания должны проводиться в соответствии с методами мокрой химической хроматографии ASTM E354 или методами анализа микроэлементов, указанными в ARP1313.

Процесс плавки и контроль качества

AMS5660M требует переплавки сплава с использованием расходуемого электрода или индукционной плавки в вакууме. Если расходуемые электроды не переплавляются в вакууме, их необходимо переплавить с использованием электродов, изготовленных методом вакуумной индукционной плавки.

Эти строгие требования к плавке обеспечивают высокую чистоту материала и структурную однородность, что критически важно для надежности ключевых компонентов авиационных двигателей. Вакуумная плавка эффективно удаляет газообразные примеси и легкоплавкие вредные элементы, улучшая высокотемпературные характеристики материала.

Спецификация процесса термообработки

AMS5660M определяет подробный трехэтапный процесс термообработки с точным контролем температуры и требованиями к времени выдержки:

Этап термообработки	Диапазон температур	Время выдержки	Метод охлаждения	Назначение
Термизация на твердый раствор	1975-2025°F (1079-1107°C)	2 часа ±0,25 часа	Охлаждение на воздухе или быстрее	Растворение упрочняющей фазы для получения пересыщенного твердого раствора
Стабилизирующая обработка	1425-1475°F (774-802°C)	2-4 часа	Охлаждение на воздухе или быстрее	Снятие остаточного напряжения и стабилизация структуры
Обработка дисперсионным твердением	1325-1375°F (718-746°C)	24 часа ±1 час	Любая скорость	Фаза дисперсионного упрочнения и повышение прочности

Процесс термообработки должен проводиться с точным измерением и контролем температуры в соответствии с AMS2750 для обеспечения стабильности и повторяемости качества термообработки.

Требования к механическим свойствам

AMS5660M предъявляет строгие требования к механическим свойствам материалов, включая свойства растяжения при комнатной температуре и свойства разрыва при высокой температуре:

Свойства разрыва при комнатной температуре

Прочность на растяжение: ≥150 ksi (1034 МПа)
Предел текучести (отклонение 0,2%): ≥100 ksi (689 МПа)
Удлинение (4D): ≥12%
Сужение площади: ≥15%

Свойства разрыва при высокой температуре

Требования к испытанию на разрыв при 1200°F (649 °C):

Образцы с надрезом при начальном напряжении 80,0 ksi (552 МПа), время разрушения не должно быть менее 23 часов
Удлинение гладкого образца после разрушения (4D) не должно быть менее 5%
Допускается возрастающая нагрузка

Требования к обеспечению качества и испытаниям

AMS5660M установил полную систему обеспечения качества, включая:

Приемочные испытания

Анализ химического состава каждой плавки
Испытания свойств при растяжении, твердости и прочности на разрыв каждой партии
Проверка допусков размеров прутка (согласно AMS2261)

Периодические испытания

Проверка ковки Возможность разработки эксплуатационных характеристик заготовок
Контроль линии потока зерна штампованных поковок

Отбор проб и испытания проводятся в соответствии со стандартами AMS2371 (прутки и поковки) и AMS2374 (поковки) для обеспечения репрезентативности и надежности результатов испытаний.

Требования к маркировке и отчетности

AMS5660M выдвигает подробные требования к маркировке продукции и отчетам об испытаниях:

Маркировка прутков должна выполняться в соответствии с AMS2806
Маркировка поковок должна выполняться в соответствии с AMS2808
Отчет об испытаниях должен включать полную информацию, такую как завод, страна и параметры процесса термообработки
Для материалов с техническими исключениями AMS5660M (EXC) должен быть четко обозначен

Пересмотр стандарта и технологическое развитие

AMS5660M — это обновленная версия, основанная на пятилетнем регулярном пересмотре. Основные изменения включают в себя:

Запрет несанкционированных технических исключений (пункт 3.8)
Требования к отчетности (пункт 4.4) и требования к маркировке (пункт 5.2.1.1) были пересмотрены
Последние версии упомянутых стандартов были обновлены
Улучшенные требования к контролю микроэлементов

Эти изменения отражают растущие требования аэрокосмической промышленности к качеству материалов и ее акцент на прозрачности и прослеживаемости цепочки поставок.

SAE AMS5660M-2020 Ссылочный документ

ASTM E10 Стандартный метод определения твердости металлических материалов по Бринеллю*， 2023-08-03 Обновление
ASTM E139 Стандартные методы испытаний на ползучесть, длительную прочность и длительную прочность металлических материалов*， 2024-11-15 Обновление
ASTM E140 Таблицы преобразования стандартных твердостей для металлов. Взаимосвязь между твердостью по Бринеллю, твердостью по Виккерсу, твердостью по Роквеллу, поверхностной твердостью, твердостью по Кнупу и твердостью по склероскопу.
ASTM E292 Стандартные методы испытаний материалов на растяжение с надрезом на время разрушения
ASTM E354 Стандартные методы испытаний химического анализа высокотемпературных, электрических, магнитных и других подобных сплавов железа, никеля и кобальта
ASTM E8/E8M Стандартные методы испытаний на растяжение металлических материалов*， 2025-07-01 Обновление

SAE AMS5660M-2020 История

2020 SAE AMS5660M-2020 Никель-железный сплав, коррозионностойкий и жаропрочный, прутки и поковки 12,5Cr - 42,5Ni - 6,0Mo - 2,7Ti - 0,015B - 34Fe Переплавка расходуемым электродом или вакуумная индукционная плавка, стабилизация и осаждение, термообработка
2015 SAE AMS5660L-2015 Сплавы никеля и железа@ Коррозионно- и жаропрочные@ Прутки и поковки 12,5Cr - 42,5Ni - 6,0Mo - 2,7Ti - 0,015B - 34Fe Переплавка расходуемым электродом или вакуумная индукционная плавка в растворе@ Стабилизация@ и осаждающая термообработка (UNS N09901)
2008 SAE AMS5660K-2008 Сплав никеля с железом, коррозионностойкий и жаропрочный, прутки и поковки 12,5Cr - 42,5Ni - 6,0Mo - 2,7Ti - 0,015B - 34Fe Переплавка расходуемым электродом или вакуумная индукционная плавка в растворе, стабилизация и осаждение, термическая обработка UNS N09901
2002 SAE AMS5660J-2002 Сплав никеля с железом, коррозионностойкий и жаропрочный, прутки и поковки 12,5Cr 42,5Ni 6,0Mo 2,7Ti 0,015B 34Fe Расходуемый электрод или раствор вакуумной индукционной плавки, стабилизация и осаждение, термообработка
1995 SAE AMS5660H-1995 Никель-железный сплав@ Коррозионно- и жаропрочный@ Прутки и поковки 12,5Cr - 42,5Ni - 6,0Mo - 2,7Ti - 0,015B - 34Fe Расходуемый электрод или вакуумный индукционный расплав@ Стабилизация@ и осаждающая термообработка (UNS N09901)
1988 SAE AMS5660G-1988 СПЛАВНЫЕ ПРЮКИ И ПОКОВКИ, КОРРОЗИОННЫЕ И ЖАРОСТОЙКИЕ 42,5Ni - 12,5Cr - 6,0Mo - 2,7Ti - 34Fe Расходуемый электрод или раствор вакуумной индукционной плавки, стабилизация и осаждение, термообработка
1981 SAE AMS5660F-1981 СПЛАВНЫЕ ПРЮКИ И ПОКОВКИ, КОРРОЗИОННЫЕ И ЖАРОСТОЙКИЕ 42,5Ni - 12,5Cr - 6,0Mo - 2,7Ti - 34Fe Расходуемый электрод или раствор вакуумной индукционной плавки, стабилизация и осаждение, термообработка
1971 SAE AMS5660E-1971 СПЛАВЫ И ПОКОВКИ, КОРРОЗИОННЫЕ И ЖАРОСТОЙКИЕ. Никелевая основа - 12,5Cr - 6,0Mo - 2,7Ti - 34Fe. Плавящийся электрод или вакуумная индукционная плавка.
1970 SAE AMS5660D-1970 СПЛАВЫ И ПОКОВКИ, КОРРОЗИОННЫЕ И ЖАРОСТОЙКИЕ. Никелевая основа - 12,5Cr - 6,0Mo - 2,5Ti - 34Fe. Плавимый электрод или вакуумная индукционная плавка.
1967 SAE AMS5660C-1967 СПЛАВНЫЕ ПРЮКИ И ПОКОВКИ, КОРРОЗИОННЫЕ И ЖАРОСТОЙКИЕ Никелевая основа - 12,5Cr - 6,0Mo - 2,6Ti - 34Fe Плавящийся электрод или вакуумная индукционная плавка
1966 SAE AMS5660B-1966 СПЛАВ, КОРРОЗИОННЫЙ И ЖАРОСТОЙКИЙ Никелевая основа - 12,5Cr - 6Mo - 2,6Ti - 34Fe Расходуемый электрод или вакуумная индукционная плавка
1960 SAE AMS5660A-1960 СПЛАВ, КОРРОЗИОННЫЙ И ЖАРОСТОЙКИЙ Никелевая основа - 12,5Cr - 6Mo - 2,6Ti - 34Fe Расходуемый электрод или вакуумная индукционная плавка
1959 SAE AMS5660-1959 СПЛАВ @ КОРРОЗИОННЫЙ И ТЕРМОСТОЙКИЙ Никелевая основа - 12,5Cr - 6Mo - 2,6Ti - 34Fe Плавящийся электрод или вакуумная индукционная плавка

Никель-железный сплав, коррозионностойкий и жаропрочный, прутки и поковки 12,5Cr - 42,5Ni - 6,0Mo - 2,7Ti - 0,015B - 34Fe Переплавка расходуемым электродом или вакуумная индукционная плавка, стабилизация и осаждение, термообработка