K214铸造高温合金精铸件/母合金锭 精密铸造用料

一、合金概述与成分设计

K214是GB/T 14992定义的Ni-Cr-Co基沉淀硬化型铸造高温合金，旧牌号K14，俄系对应К214，属于早期仿苏研制的涡轮叶片专用铸造合金，至今仍在部分老旧型号航空发动机及工业燃机维修件中保有存量。成分以Ni为余量（约65%—72%），Cr 11.0%—13.0%形成基础抗氧化膜，Co 9.0%—11.0%固溶强化并稳定γ′相，Al 1.8%—2.4%与Ti 4.2%—4.7%（Al+Ti≈6.0%—7.1%）析出高体积分数（约35%—40%）的γ′相（Ni₃(Al,Ti)）承担核心强化，Fe≤5.0%、Mn≤0.50%、Si≤0.50%、C≤0.10%、B≤0.015%、Ce≤0.02%净晶界并细化枝晶。 密度7.85—7.95 g/cm³，熔点1290—1340℃，室温弹性模量约196 GPa。该成分刻意压低Cr、抬高Al+Ti总量，在750—800℃区间换取极高的γ′强化密度，是早期“高铝钛低铬”铸造路线的典型代表；但Cr偏低导致抗氧化与耐蚀性成为短板，且高Ti易形成粗大TiC，限制了更高温度的应用。

二、热处理制度与力学性能

K214性能由固溶+时效双段锁定：1100—1120℃×10—12h空冷（或随炉冷至900℃后空冷）固溶，使γ′相部分回溶并调整碳化物分布；随后800—850℃×16h空冷时效，析出细小弥散的二次γ′相。 铸态（经热处理后）室温力学性能典型值：抗拉强度Rm 1000—1150 MPa，屈服强度Rp0.2 750—850 MPa，断后延伸率A 2%—6%（铸态脆性较大），断面收缩率Z 5%—10%，硬度280—340 HB。 高温是实用区：700℃ Rm≈900 MPa、Rp0.2≈650 MPa；750℃ Rm≈800 MPa、Rp0.2≈550 MPa，750℃/300 MPa持久寿命可达50—100 h；800℃ Rm≈650 MPa、Rp0.2≈450 MPa，但持久寿命衰减较快。该合金不可锻造，只能铸造（精密铸造），且铸造组织呈典型树枝晶，各向异性明显；焊接性极差，通常不与异种金属焊接，修补困难；长期使用温度超过800℃时，γ′相易粗化且氧化加剧，故设计上限通常设为800℃。

三、工程应用与选型边界

K214主要定位于750—800℃工作的中小型航空发动机涡轮叶片、导向叶片，以及部分工业燃机低压涡轮叶片、小型增压器涡轮。与K403相比，使用温度相近，但Co含量更高，组织稳定性略好；与K418相比，Cr偏低，抗氧化性稍逊，但铸造流动性更好；与现代单晶合金DD402/DD6相比，承温能力低约150—200℃，但成本极低，适合批量生产老旧机型备件。该合金严禁用于氧化/腐蚀苛刻环境（如海洋大气、含硫燃气），不推荐用于需焊接或复杂机械加工的构件，且因工作温度受限，新研型号已基本被K403、K405或DZ系列定向合金替代。采购时需明确“精密铸造态+热处理”，并要求进行X射线探伤（气孔、缩松）与晶粒度检查，叶片类零件通常要求枝晶臂间距控制在特定范围。

K214（К214）是高Al+Ti（≈6.5%）、中Co（≈10%）的铸造镍基高温合金，靠1100℃固溶+800℃时效兑现750—800℃级高强度与持久能力，曾是航空涡轮叶片的主力铸材；但其低Cr导致的抗氧化短板与铸态脆性，使其逐步退出新机型，转为老旧装备维修保供材料。选型核心在于：工作温度≤800℃、构件为简单铸造叶片、预算有限且无需焊接加工。

UNS N06600、Inconel600、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06625、Inconel625、Alloy625、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132/SUH660、GH2135、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42