《中国高温合金手册 下卷 铸造高温合金 粉末冶金高温合金 弥散强化高温合金 金属间化合物高温材料》

1K213
1合金介绍
1.1概述
K213是铁基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金，主要以加入铝和钛元素形成γ沉淀强化相，加人一定量的铬和钨元素进行固溶强化，加入适量的硼元素强化晶界。合金具有良好的铸造性能，在750℃以下具有良好的综合性能和组织稳定性。主要用于制作750℃以下工作的增压涡轮、燃气轮机和烟气轮机动、静叶片。
1.2应用概况及特性
合金已用于制作750℃以下长期工作的径流式增压涡轮、轴流式增压涡轮叶片、燃气轮机和烟气轮机动、静叶片，批产和使用情况良好。
合金的铸造性能和组织稳定性好，经700℃长期时效2000h后，只有微量的Laves相析出。
1.3材料牌号
K213(K13)
1.4相近牌号
9M787J、BK36-JI3(俄)。
1.5材料技术标准
GB/T14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
GB5512.1铸造高温合金和铸造金属间化合物高温材料母合金规范
第1部分：普通精密铸件用铸造高温合金母合金
Q/GYB502K213合金锭
Q/GYB05090K213合金烟气轮机叶片铸件
Q/GYB05091K213和K418合金径流式增压涡轮铸件

1.6熔炼与铸造工艺
采用真空感应炉熔炼母合金，真空或非真空感应炉重熔，用熔模精密铸造法铸造零件和试棒。
1.7化学成分
摘自GB/T14992,杂质元素分析有区别的摘自Q/GYB05091,见表1-1。

1.8热处理制度
摘自GJB5512.1、Q/GYB502、Q/GYB05090和Q/GYB05091。
合金的标准热处理制度为：1100℃士10℃X4h/AC。
1.9品种规格与供应状态
摘自GJB5512.1、Q/GYB502、Q/GYB05090和Q/GYB05091。
1.9.1主要规格
母合金铸成圆形长棒，其直径范围为75mm~90mm,长度不小于250mm。
1.9.2供应状态
母合金以铸态供应，精铸件经热处理后供应。

2物理、弹性和化学性能
2.1熔化温度范围
1324℃~1361℃[。
2.2相变点
2.3热导率（表2-1）
2.4电阻率
2.5热扩散率
2.6比热容
2.7线膨胀系数（表2-2）
2.8密度
p=8.14g/cm3[.
2.9磁性能
2.10弹性性能（表2-3）
2.11化学性能
2.11.1抗氧化性能
合金在空气介质中，未涂层和涂层试样850℃试验100h的氧化增重值见表2-4。
2.11.2耐腐蚀性能
合金经熔盐腐蚀，900℃、4h的腐蚀失重值见表2-5。

3力学性能
3.1供货技术标准
3.1.1技术标准规定的性能（表3-1）

3.1.2生产检验数据、基值和设计许用值
3.2短时力学性能
3.2.1硬度
合金经标准热处理，室温硬度为HBS325。
3.2.2冲击性能
3.2.2.1合金不同温度的冲击韧性见表3-2。
3.2.2.2合金经700℃长期时效，室温和700℃的
冲击韧性见表3-3。
3.2.3压缩性能
3.2.4扭转性能
3.2.5剪切性能
3.2.6拉伸性能
3.2.6.1合金不同温度的典型拉伸性能见表3-4和图3-1。
3.2.6.2合金经700℃长期时效，700℃的拉伸性能见表3-5。

3.4疲劳性能
3.4.1高周疲劳
3.4.1.1合金不同温度，普通铸造和经表面晶粒细化试样的旋转弯曲光滑和缺口疲劳极限（中值）见表3-10。
3.4.1.2合金经700℃长期时效，700℃旋转弯曲疲劳极限（中值）见表3-11。
3.4.2低周疲劳
3.4.3特种疲劳
合金不同循环温度的低周疲劳性能见表3-12。
3.5裂纹扩展速率
3.6断裂韧度
3.7松弛性能

4工艺性能与要求
4.1成型工艺与性能
合金具有良好的铸造性能，平均线收缩率1.44%，平均体收缩率3.81%。
4.2工艺性能
4.3焊接性能
合金的焊接性能良好，可与40Cr、18 CrNiWA等材料进行摩擦焊接。静态使用的精密铸件的表面缺陷可以用HGH2130合金焊丝进行补焊。
4.4零件热处理工艺
同合金的标准热处理制度，无余量精铸件建议在惰性气氛中进行。
4.5表面处理工艺

4.6切削加工与磨削性能
合金的切削加工性能良好。
5组织结构
5.1相变温度
5.2时间-温度-组织转变曲线
合金经700℃长期时效，不同时效时间析出相含量的变化见图5-1。
5.3典型组织
合金经热处理后的组织由y基体、Y相、MC型碳化物、M3B2(D和M3B2D)型硼化物、7相、MN和Y相组
成。其中w(y)约占合金的10%，化学组成式为(Nio.8Feo,12Cro.4)3.9(Tio.6sAlo.3Wo.0s);w(MC)约占合金的0.50%,化学组成式为(Tio.82Wo.16Cro.22)C;M3B2D是一次相，化学组成成分(Cro.4Fe.1Nio.04Tio.22Wo.17)3B.7;
M3B2()是二次相，是在热处理过程中的析出相，化学组成式为(Tio.35Co.3Wo.2Feo.13Nio.o2)3B.3;7相是合金凝固时的液析相，一般以共晶形式存在，在热处理时有较大量溶解；M和Y相属于夹杂，不受热处理影响，数量很少。
合金经700℃长期时效后，y相和M3B2(数量增加，尺寸长大。经700℃X2000h时效后，有极微量的Laves相析出。合金不同状态的组织和析出相形貌分别见图5-2~图5-4。

2
K214
1合金介绍
1.1概述
K214是铁基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金，使用温度小于900℃。合金成分特点是含有较多的钨元素，并有合适的A/配比。合金具有较高的强度，但塑性较低。合金具有良好的铸造性能。适用于制作燃气涡轮导向叶片及其他高温用零件。
1.2应用概况及特性
合金已用于制作多种涡喷型和涡浆型发动机的涡轮导向叶片，使用性能良好。
合金在900℃，100H持久条件下，持久强度为200MPa,达到了镍基铸造高温合金K401的水平，但塑性较低。经700℃、343MPa、18633h应力时效后，没有TCP相析出：经850℃、245MPa、280h应力时效后，有Laves相析出，w(1aves)约占合金的0.5%[。
1.3材料牌号
K214(K14)。
1.4相近牌号
无。
1.5材料技术标准
GB/T14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
GJB5512.1铸造高温合金和铸造金属间化合物高温材料母合金规范
第1部分：普通精密铸件用铸造高温合金母合金HB5160K214合金锭
1.6熔炼与铸造工艺
采用真空感应炉熔炼母合金，低真空感应炉或非真空高频感应翻转炉快速重熔，浇注熔模精密铸件和试棒。浇注温度：低真空时为1450℃~1500℃；非真空时为1550℃~1620℃。
1.7化学成分
摘自GB/T14992,杂质元素分析有区别的摘自GJB5512.1,见表1-1。

1.8热处理制度
摘自GJB5512.1,合金的标准热处理制度为：1100℃士10℃X5h/AC。
1.9品种规格与供应状态
摘自GJB5512.1。
1.9.1主要规格
母合金铸成圆形长棒，其直径范围为70mm~90mm,长度不小于250mm。
1.9.2供应状态
母合金以铸态供应；成品叶片以铸态或经热处理后供应。

2物理、弹性和化学性能
2.1熔化温度范围
1330℃~1376℃[1。
2.2相变点
2.3热导率（表2-1）
2.4电阻率
2.5热扩散率
2.6比热容（表2-2）
2.7线膨胀系数（表2-3）
2.8密度
p=8.03g/cm3。
2.9磁性能
2.10弹性性能（表2-4）
2.11化学性能
2.11.1抗氧化性能
合金在空气介质中，900℃和1000℃、100h的氧化速率见表2-5。
2.11.2耐腐蚀性能
合金在800℃、100h的腐蚀失重值见表2-6。

投稿会员：芳华