K424 高温合金
K424(镍基等轴铸造高温合金,<1000℃;铝钛高密度低,整铸涡轮)
一、概述
K424 是镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金,使用温度小于 1000℃;特点是铝和钛元素含量高、密度低,具有较高的高温强度和塑性、良好的铸造性能。主要产品有涡轮转子叶片、整铸涡轮转子及导向器、尾喷调节片底板等精密铸造结构件。已应用于航空、航天发动机涡轮叶片、尾喷口调节片、整铸涡轮转子及导向器等部件。
二、化学成分
| 元素 | 含量 |
| C | 0.14~0.20 |
| Cr | 8.50~10.50 |
| Ni | 余 |
| Co | 12.00~15.00 |
| W | 1.00~1.80 |
| Mo | 2.70~3.40 |
| Al | 5.00~5.70 |
| Ti | 4.20~4.70 |
| Nb | 0.50~1.00 |
| Fe | ≤2.00 |
| V | 0.500~1.000 |
| B | 0.015 |
| Zr | 0.020 |
| Ce | 0.020 |
三、物理性能
| 项目 | 值 |
| 密度 | 7.87 g/cm3 |
| 磁性 | 未给 |
| 热导率(100~800℃) | 10.85~21.95 W/(m·K) |
| 比热容(100~900℃) | 0.449~0.64 |
| 线胀系数(20~800℃) | 15×10??/K |
| 弹性模量 | 温度 ℃:20/600/700/800/900 → 82/70/67/64/61(数值明显异常,疑剪切模量/列错位,仅参考不作引用) |
四、力学性能
| 温度 ℃ | σb/MPa | 延伸率 A/% | 断面收缩 Z/% |
| 20 | 835 | 5 | 7 |
五、组织与稳定性
? 室温和 750℃ 低周疲劳过程中均发生循环硬化:应力抗力逐渐增加后趋向稳定
? 850℃ 左右长期使用有 σ 相析出倾向,对零件尺寸大小比较敏感;可通过控制合金成分和冶炼工艺参数、采用薄壁尺寸减少和延缓析出
? σ 相析出倾向可用平均电子空位数 Nv 预测:Nv ≥2.7 时析出大量 σ 相;Nv ≤2.28 时不析出 σ 相
六、工艺性能
? 焊接性能较差,成品件不允许补焊
? 切削加工应采用硬质合金刀具
七、执行标准/供应状态
? 牌号体系:GB/T 14992 铸造高温合金 K 系;产品标准号资料未列,待补核验
八、典型应用
? 航空/航天发动机涡轮叶片、尾喷口调节片、整铸涡轮转子及导向器等精密铸造结构件(<1000℃)
九、同族与牌号对照
? 旧名:424
? 同族(高 Al/Ti 低密度):K417(IN100 型)、K417G、K418——K424 Co 高至 15%,强度/密度比突出