Inconel 738 高铬耐热腐蚀镍基铸造高温合金 实拍图
铸造高温合金

Inconel 738 高铬耐热腐蚀镍基铸造高温合金

UNS N07738 / 国标 K438、K438G

738 通过铬 15.70%–16.30% 与铝钛合计 6.50%–7.20% 的组合,在约 980 ℃ 下同时拿到高蠕变强度与强抗热腐蚀能力,抗硫化表现明显优于低铬高强合金。它是工业燃气轮机与舰用燃机工作叶片、导向叶片、整流罩的经典选材。

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直接回答

738 通过铬 15.70%–16.30% 与铝钛合计 6.50%–7.20% 的组合,在约 980 ℃ 下同时拿到高蠕变强度与强抗热腐蚀能力,抗硫化表现明显优于低铬高强合金。它是工业燃气轮机与舰用燃机工作叶片、导向叶片、整流罩的经典选材。

牌号对照
UNS N07738 / 国标 K438、K438G
核心成分
Ni 余量(约 61)、Cr 15.70–16.30、Mo 1.50–2.00、Fe ≤0.05
力学性能
Rm ≥1000 MPa(典型 约 1000–1200 MPa)
执行标准
镍业协会 IN-738 技术数据 / GB/T 14992
交货形态
母合金锭、蜡模精铸件、陶瓷型 / 砂型铸件等
典型应用
工业燃气轮机

牌号对照与材料概述

IN-738 的成分围绕高铬抗热腐蚀与 γ′ 相强化两条主线展开:铝 3.20%–3.70% 与钛 3.20%–3.70% 合计 6.50%–7.20%,生成 Ni₃(Al,Ti) 型 γ′ 相构成高温强度主体;铬 15.70%–16.30% 明显高于一般高强铸造合金,表面形成致密 Cr₂O₃ 膜抵抗硫化与钒蚀;钴 8.00%–9.00% 提高 γ′ 相的固溶温度并改善热疲劳;钼与钨提供固溶强化;钽与铌参与强化与碳化物形成。

与 713C 相比,738 的铬与钴更高,抗热腐蚀与长周期组织稳定性更好,而 γ′ 相比例与塑性略逊,因此更适合作导向叶片与整流罩而非薄壁工作叶片;与 792 相比,738 使用温度低一档但成本更有优势。该合金分高碳的 IN-738C 与低碳的 IN-738LC,低碳版铸态流动性好、可用于大截面铸件。国产对应牌号为 K438 与 K438G,近邻牌号 K435 体系不同,不可替代。

化学成分(镍业协会 IN-738 技术数据 / GB/T 14992)

元素含量规格 %
Ni余量(约 61)
Cr15.70–16.30
Co8.00–9.00
Mo1.50–2.00
W2.40–2.80
Ta1.50–2.00
Nb0.60–1.10
Al3.20–3.70
Ti3.20–3.70
Al + Ti6.50–7.20
C(高碳型)0.15–0.20
C(低碳型)0.09–0.13
B0.005–0.015
Zr0.05–0.15
Fe≤0.05
Mn≤0.02
Si≤0.30
S≤0.015

物理性能

物理性能数值
密度约 8.2 g/cm³
熔化区间约 1269–1336 ℃
弹性模量约 200 GPa(以实测为准)
线膨胀系数约 14.5×10⁻⁶/K(20–900 ℃)
导热率以实测为准
磁性无(奥氏体基体)

力学性能(约 1120 ℃×2 h 空冷 + 约 845 ℃×24 h 空冷(IN-738 标准制度))

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm≥1000 MPa约 1000–1200 MPa
屈服强度 Rp0.2≥800 MPa约 800–900 MPa
延伸率 A≥5 %5–10 %
硬度—以实测为准

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃约 1000–1200 MPa约 800–900 MPa
850 ℃约 350–450 MPa以标准持久数据为准
980 ℃≥300 MPa以标准持久数据为准

以上为典型值,交付以实际材质证明书(EN 10204 3.1 MTC)为准。

供货形态与规格

供货形态规格范围状态
母合金锭Φ75–90 mm,长度 ≥250 mm真空感应熔炼 VIM + 真空电弧重熔 VAR,铸态
蜡模精铸件工作叶片、导向叶片、导向器与整流罩固溶加时效或铸态
陶瓷型 / 砂型铸件大型导向器与机匣类厚壁件(协商)铸态或热处理态
精铸试棒Φ10–16 mm(协商)热处理态

支持按图纸机加工与定制交付;非标规格与批量需求请直接询价。

参考标准明细

产品形态ASTMASME其他对应标准
母合金锭——GB/T 25932、HB 5162、GB/T 14992
熔模精铸件A957—AMS 2175、GB/T 28412、GB/T 28411
化学成分——GB/T 14992、AMS 2269
无损检测E1742—ASTM E1417、GB/T 14999.7

按标准逐项检验:化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。

热处理与焊接

IN-738 的标准热处理制度为约 1120 ℃ 保温 2 h 空冷,随后约 845 ℃ 保温 24 h 空冷:固溶阶段把枝晶偏析的 γ′ 相与初生碳化物回溶并调整晶界,时效阶段再析出尺寸可控的二次 γ′ 相与碳化物,兼顾持久强度与热疲劳寿命。低碳的 IN-738LC 铸态流动性更好,更适合大截面厚壁铸件。铸件先做热等静压消除缩松,固溶时合金处于初熔敏感区,测温精度须严格控制。

738 的焊接性偏差,高 γ′ 相含量在焊接热输入下易产生热裂,同时焊缝附近的 γ′ 相被部分溶解,强度难以恢复到母材水平,因此设计应以整体精铸成形为优先,尽量避免现场焊接与焊后大量返修。对表面小缺陷可用氩弧焊作局部补焊,焊后必须重新按标准时效,并按 AMS 2694 的铸件焊补要求取得买方认可。

采购要点

采购 738 最常见的三个坑。一是高低碳版本混用,IN-738C 与 IN-738LC 的碳与锆含量不同,铸态流动性、晶界碳化物数量与力学性能都不一样,大截面铸件应选低碳型,中小截面叶片选高碳型更合适。二是把变形件或混料当铸件收,738 含钨与钽、密度偏大,重量偏差容易掩盖缩松与夹杂缺陷。三是漏写热处理状态与持久性能验收。

选型问答

Inconel 738 常见提问的直接回答

Inconel 738 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

IN-738 的成分围绕高铬抗热腐蚀与 γ′ 相强化两条主线展开:铝 3.20%–3.70% 与钛 3.20%–3.70% 合计 6.50%–7.20%,生成 Ni₃(Al,Ti) 型 γ′ 相构成高温强度主体;铬 15.70%–16.30% 明显高于一般高强铸造合金,表面形成致密 Cr₂O₃ 膜抵抗硫化与钒蚀;钴 8.00%–9.00% 提高 γ′ 相的固溶温度并改善热疲劳;钼与钨提供固溶强化;钽与铌参与强化与碳化物形成。

Inconel 738 怎么选?与 Inconel 100 高 γ′ 相镍基等轴晶铸造高温合金 的区别在哪里?

三者都是 γ′ 相主导的等轴晶铸造合金,定位不同。713C 成分最简单、不含钴,900 ℃ 级抗蠕变与抗热疲劳突出,成本最低;738 提高铬与钴,抗硫化与热腐蚀能力明显更强,适合燃机与含硫燃气工况;792 的 γ′ 相比例与使用温度再高一档,约 1050 ℃ 级,强度裕度最大但成分复杂、价格最高。选型应同时看温度、燃气含硫量、热循环次数与成本。

Inconel 738 价格多少?多久交货?能否定制?

Inconel 738 不设公开挂牌价,按牌号、规格(直径/壁厚/厚度)、数量与交货状态报价,镍价与批量是主要价格变量;常规规格圆棒与无缝管备有坯料,通常 7–20 天交货;非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天,最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制,常规规格现货、特殊规格排产。

国内有哪些厂家在生产 Inconel 738?怎么选供应商?

国内铸造高温合金的供给集中在几个产业带:东北(辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地)、华北(京津冀特钢与航空材料体系)、华东(上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群)、西部(陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源)。像 Inconel 738 这类牌号,既有钢厂直供,也有具备真空感应熔炼(VIM)、电渣(ESR)或真空自耗(VAR)重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点:① 材质证明书炉批号可追溯;② 有成分、超声波探伤、力学复验能力;③ 能按 镍业协会 IN-738 技术数据 / GB/T 14992 等对应标准供货并可接受第三方检测;④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区,常年供应 Inconel 738 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

Inconel 738 的密度是多少?执行什么标准?

Inconel 738 的密度约为 约 8.2 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 镍业协会 IN-738 技术数据 / GB/T 14992,并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准;密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入,交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时,物理参数基本一致,力学指标随形态与热处理状态变化,可参考本页力学性能表。

FAQ

Inconel 738 常见问题

Inconel 738 与 713C、792 相比该怎么选?+
三者都是 γ′ 相主导的等轴晶铸造合金,定位不同。713C 成分最简单、不含钴,900 ℃ 级抗蠕变与抗热疲劳突出,成本最低;738 提高铬与钴,抗硫化与热腐蚀能力明显更强,适合燃机与含硫燃气工况;792 的 γ′ 相比例与使用温度再高一档,约 1050 ℃ 级,强度裕度最大但成分复杂、价格最高。选型应同时看温度、燃气含硫量、热循环次数与成本。
738 对应国内哪个牌号?和 K435 是一回事吗?+
738 的国标对应牌号是 K438(曾用 K38、M38),另有 K438G 变型,牌号与成分按 GB/T 14992 归口,母合金锭按 GB/T 25932 组织。K435(旧牌号 K35)属同族的相近牌号,其成分比例、强化相体积分数与使用温度档位与 738 并不相同,不能按同一牌号互换,替代时必须逐项对比成分区间与持久数据。
738 的使用温度上限是多少?+
IN-738 的设计使用温度约 980 ℃,在 1800 ℃(约 982 ℃)仍能保持良好的高温力学性能,85 MPa 量级应力下的持久寿命达到 100 h 以上。实际许用温度还需结合叶片所处燃气温度、应力水平、热循环次数与涂层方案确定。超过 980 ℃ 长期服役时,γ′ 相粗化与 TCP 相析出的风险明显上升。
738 的抗热腐蚀优势体现在哪里?+
核心是铬 15.70%–16.30% 形成的连续致密 Cr₂O₃ 保护层,使合金在含硫、含钒燃气中不易发生硫化与钒蚀,优于铬含量较低的高强铸造合金。铝参与形成的 Al₂O₃ 进一步稳定了保护膜在温度循环下的附着性。实际工程中,长期热腐蚀工况仍建议配合渗铝或 MCrAlY 涂层,尤其是燃料含硫量高或燃烧室下游部位。
738 为什么分高碳和低碳两个版本?+
高碳的 IN-738C 碳 0.15%–0.20%,晶界碳化物更多,强度与耐磨性更好,适合中小截面铸件;低碳的 IN-738LC 碳 0.09%–0.13%、锆更低,铸态流动性与热裂倾向改善,更适合大截面厚壁件与整流罩。两版的成分下限、力学指标与验收方式都不同,订货必须写明具体版本,不能只写 Inconel 738。
母合金锭和精铸件分别怎么验收?+
母合金锭按炉批验收,核对材质证明书成分是否落在所选版本区间内,并关注氧、氮、氢气体含量与铸锭表面氧化皮清理状态。精铸件按 AMS 2175 的铸造分级验收,配合 X 射线(ASTM E1742)与荧光渗透(ASTM E1417)检测,并按 GB/T 14999.7 测定晶粒度、一次枝晶间距与显微疏松。两类交付物的验收口径不能混用。
738 的交货规格与交期怎么安排?+
母合金锭常规为 Φ75–90 mm、长度不小于 250 mm,可按需切分,常规牌号备有现货。蜡模精铸件按图纸与叶片型面制造,大型导向器与整流罩还需考虑陶瓷型或砂型工艺路线,投料前必须确认型芯、浇注系统、收缩率与加工余量。单批精铸件周期以周计,大件与小件难度差异明显。
随货需要提供哪些质量证明文件?+
应提供材质证明书(炉批号、化学成分、力学性能)、熔炼工艺记录(真空感应熔炼与重熔方式)、固溶与时效工艺卡及炉温曲线、X 射线与荧光渗透探伤报告、晶粒度与一次枝晶间距记录、批次留样与追溯记录。合同另有约定时,还需提供第三方复验报告与 AMS 2175 分级记录,并把文件清单与提交时限逐条写清。
738 的价格构成是怎样的?怎样下单最省事?+
成本主要来自镍铬钴钼钨钽铌原料价、真空熔炼与重熔工时损耗、精密铸造与陶瓷型芯工时、热处理与探伤费用,以及长周期持久验证带来的间接成本。738 的铬与钴高于 713C,但组织稳定性与抗热腐蚀更好,全寿命成本往往更优。询价时一次性给全牌号、版本、产品形态、数量、图纸、热处理制度、检测等级与交货地,可获得最准确报价与交期。

同类牌号参数速览对比

本表为同类牌号关键参数对照,便于横向比较;数值取自对应国家/行业标准公开值,交付以炉号材质证明书为准。

牌号UNS / 编号核心成分 %力学性能交货形态典型应用
Inconel 738UNS N07738 / 国标 K438、K438GNi 余量(约 61)、Cr 15.70–16.30、Mo 1.50–2.00Rm ≥1000 MPa(典型 约 1000–1200 MPa)母合金锭、蜡模精铸件、陶瓷型 / 砂型铸件等工业燃气轮机
Inconel 100UNS N13100 / K417Ni 余量(约 61)、Cr 8.5–9.5、Mo 2.5–3.5Rm 以 AMS 5397 为准(典型 约 980 MPa)母合金锭 / 铸棒、蜡模精铸件、精铸试棒等汽车与船舶
Inconel 706UNS N09706 / 国标 GH2706(变形对应)Cr 14.5–17.5、Fe 余量、Ti 1.50–2.00Rm ≥1100 MPa(典型 1140–1250 MPa)铸造母合金锭、蜡模精铸件、精铸试棒等油气装备
Inconel 783UNS R30783(铸造)/ GH6783(变形)Ni 26.0–30.0、Cr 2.50–3.50、Fe 24.0–27.0Rm 约 1000–1105 MPa(典型 1000–1105 MPa)母合金锭 / 铸棒、热加工环件 / 锻件、蜡模精铸件等燃气轮机
Inconel 792UNS N07792 / GH792Ni 余量(约 58–65)、Cr 12.0–14.0、Mo 1.5–2.5Rm 约 880–1020 MPa(典型 880–1020 MPa)母合金锭 / 铸棒、蜡模精铸件、精铸试棒等燃气轮机

数据来源:镍业协会 IN-738 技术数据 / GB/T 14992。

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数据来源与更新说明

Inconel 738 高铬耐热腐蚀镍基铸造高温合金 用在什么场景

该牌号常见于工业燃气轮机、舰用燃气轮机、航空发动机等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货,价格按牌号、规格、数量与交货状态核算,如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。

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