K214/K14铸造高温合金母合金圆棒 合金精铸件

一、成分体系与组织特征

K214（旧牌号K14，ISC C72140）是GB/T 14992体系下的铁-镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金，属国产自主定型的中高温涡轮静件材料，成分对标俄系ЭИ787Л改型。典型化学成分（wt%）为：C≤0.10%、Cr 11.0-13.0%、Ni 40.0-45.0%、W 6.50-8.00%、Al 1.80-2.40%、Ti 4.20-5.00%、Fe余量、B 0.05-0.15%，Si/Mn≤0.50%、P/S≤0.015%。基体由Ni+Fe构成稳定γ-FCC奥氏体（Ni≈42%、Fe≈28-30%），规避δ铁素体析出；强化采用复合机制——Al+Ti形成γ'-Ni₃(Al,Ti)沉淀相（时效后尺寸100-300nm、体积分数≈25-30%），为高强主源；W高含量固溶引发强晶格畸变，提供抗蠕变基底；B偏聚三叉晶界钉扎空洞，C+Cr析出M₂₃C₆型晶界碳化物骨架。物理参数：密度8.85-9.24g/cm³，熔点1330-1380℃，室温弹性模量≈195GPa，线胀系数（20-900℃）16.5×10⁻⁶/℃，导热系数（300℃）14W/(m·K)。无磁性、不可变形加工，依赖真空感应熔炼+熔模精铸成型，线收缩率≈1.5-2.0%。

二、高温性能与力学表现

K214核心优势为900℃以下高强持久与组织稳定性：γ'+W+B协同使其在750-900℃区间蠕变抗力逼近全镍基K401水平。标准铸态/时效态精铸试棒室温拉伸——抗拉强度≥850-950MPa、屈服强度≥600-700MPa、断后延伸率≥3-6%（塑性偏低为γ'高体积分数固有特征）；900℃/100h持久强度达200MPa，800℃/200MPa持久≥50h，750℃/400MPa持久≥100h。长期时效稳定性突出：700℃/343MPa应力时效18633h无TCP相析出，850℃/245MPa 280h仅析出≈0.5% Laves相，无σ相脆化倾向。抗氧化靠11-13%Cr形成Cr₂O₃膜，900℃以下氧化/弱硫化耐受良好，950℃以上γ'粗化、需渗Al涂层防护。铸造流动性优良，适配薄壁导向叶片（壁厚0.8-5mm）熔模精铸，热处理仅需1100-1120℃空冷简化工艺；焊接性受限（冷裂敏感），以整铸/渗铝后使用为主，切削需硬质合金低速重切。

三、典型工业应用场景

航空发动机与燃气轮机为K214主战场：900℃以下涡喷/涡桨型涡轮导向叶片、燃烧室导流片、涡轮外环、加力燃烧室火焰筒支撑件均为经典用途，是国内中小推力航发导向叶片材料；工业燃气轮机与舰船动力用作中温导向静叶、排气歧管耐热铸件；增压器涡轮静叶/整体导向环（中载750℃级）替代部分镍基K401降本；能源化工领域用于900℃级裂解炉内件、反应器耐硫衬件、高温阀门壳体；特种装备中作为热处理炉辐射管支撑、渗碳料筐耐热工装。供货以母合金圆棒（Φ30-150mm VIM铸锭）及等轴晶熔模精铸件（叶片/环件/壳体）为主，表面可渗Al/喷砂，是衔接铁基铸钢与全镍基K401的经济型高强静件牌号。

K214（K14）是以Fe-42Ni-12Cr-7W-2Al-4.6Ti-B γ'沉淀+W固溶强化为核心的铁-镍基等轴晶铸造高温合金。其900℃/200MPa持久对标镍基K401、高γ'体积分数强塑匹配、优良熔模铸造性与组织长时稳定的组合，使其在航发/燃机导向静叶、增压器中温铸件场景难以被低价铁基或全成本镍基替代，是国内中高温铸造高温合金体系中性价比突出的自主核心牌号。

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