K10 钴基碳化物强化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K610) 实拍图
铸造高温合金

K10 钴基碳化物强化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K610)

UNS 无对应编号 / K610(旧牌号 K10)

K10(现行牌号 K610)是钴基铸造高温合金,镍含量只有 3.00%–3.70%,铬 25.00%–28.00% 承担抗氧化与耐热腐蚀,钼 4.50%–5.50% 提供固溶强化与耐磨性,碳 0.15%–0.25% 形成碳化物强化晶界。钴基材料在高温下的抗热疲劳与抗热腐蚀表现突出,适合做燃气轮机导向叶片、喷嘴与高温耐磨耐蚀件,但含钴带来的成本压力与钴资源供应是其最大现实约束。

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直接回答

K10(现行牌号 K610)是钴基铸造高温合金,镍含量只有 3.00%–3.70%,铬 25.00%–28.00% 承担抗氧化与耐热腐蚀,钼 4.50%–5.50% 提供固溶强化与耐磨性,碳 0.15%–0.25% 形成碳化物强化晶界。钴基材料在高温下的抗热疲劳与抗热腐蚀表现突出,适合做燃气轮机导向叶片、喷嘴与高温耐磨耐蚀件,但含钴带来的成本压力与钴资源供应是其最大现实约束。

牌号对照
UNS 无对应编号 / K610(旧牌号 K10)
核心成分
Ni 3.00–3.70、Cr 25.00–28.00、Mo 4.50–5.50、Fe ≤1.50
力学性能
Rm 以技术协议为准(典型 约 700–950 MPa(参考区间))
执行标准
GB/T 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 YB/T 5248 验收
交货形态
母合金锭 / 圆棒、蜡模精铸件(重熔浇注)、定向凝固 / 单晶铸件等
典型应用
航空发动机

牌号对照与材料概述

K10 属于钴基铸造高温合金,成分逻辑与镍基牌号完全不同。基体是钴而非镍,钴在 900℃ 以上的固溶体强度与抗热疲劳性能优异,热膨胀系数较低且抗热腐蚀能力好,是钴基材料用于热端导向件的根本原因。铬 25.00%–28.00% 含量很高,表面生成连续致密的 Cr₂O₃ 保护膜,同时碳化铬与碳化钨类碳化物提供耐磨与强化;钼 4.50%–5.50% 固溶强化基体并改善高温磨损;碳 0.15%–0.25% 偏高,以形成 M23C6 与 MC 型碳化物强化晶界;镍 3.00%–3.70% 用于调节基体组织与液相线温度。铁控制在 1.50% 以内以维持组织稳定性。

在 K 系列内部,K10 与其余镍基牌号不属同一材料家族,比较时应从热端服役环境的差异出发。钴基材料在热疲劳与热腐蚀方面优于多数镍基铸材,但室温强度与经济性不占优势,且受钴价与资源供应影响明显。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K10 同样不可锻轧,但它的服役优势并不体现在强度上,而在于高温下的抗热疲劳与耐蚀能力。钴基还有一个现实优势是失效后通常不按报废处理而按修复处理,这在高温件维护成本上有实际意义。

化学成分(GB/T 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 YB/T 5248 验收)

元素含量规格 %
Co余量
Cr25.00–28.00
Ni3.00–3.70
Mo4.50–5.50
W≤0.50
Fe≤1.50
C0.15–0.25
Si≤0.50
Mn≤0.60
P≤0.025
S≤0.025

物理性能

物理性能数值
密度约 8.3 g/cm³
熔化区间约 1330–1390 ℃
弹性模量约 200–220 GPa
线膨胀系数约 12–14×10⁻⁶/K
磁性有磁性(钴基组织)

力学性能(母合金铸态;精铸试棒按铸态或标准热处理检验,具体以 GJB 5512.1 与合同技术条件为准)

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm以技术协议为准约 700–950 MPa(参考区间)
屈服强度 Rp0.2以技术协议为准约 550–750 MPa(参考区间)
延伸率 A以技术协议为准约 5–15 %(参考区间)
硬度以技术协议为准以炉号材质证明书为准

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃约 700–950 MPa(参考区间)约 550–750 MPa(参考区间)
800 ℃以标准/质保书为准以标准/质保书为准
1000 ℃以标准/质保书为准以标准/质保书为准

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 / 圆棒Φ70–90 mm 圆棒,长度不小于 250 mm铸态,按炉号出具材质证明书
蜡模精铸件(重熔浇注)按图纸,母合金重熔浇注,含导向叶片与喷嘴件铸态或按协议热处理
定向凝固 / 单晶铸件按 GJB 5512.2 组织定向凝固柱晶铸件(按合同确认)按 GJB 5512.2 / 5512.3 执行
涡轮叶片 / 机匣 / 导向器 / 阀体导向叶片、喷嘴、阀体与高温耐磨耐蚀件铸态 + 热等静压 + 热处理

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
牌号与化学成分——GB/T 14992-2025《高温合金和金属间化合物 牌号及化学成分》
等轴晶母合金——GB/T 25932-2025《铸造高温合金 母合金 等轴晶》
母合金通用技术条件——GB/T 8739-2015《铸造高温合金母合金 通用技术条件》
精铸结构件 / 精铸叶片——GB/T 28411-2012、GB/T 28412-2012
航空母合金与热处理——HB 7763-2020、HB/Z 140、GJB 5512.1-2005
行业母合金——YB/T 5248-1993《铸造高温合金母合金》
航空母合金锭——HB 7763-2020《航空发动机用等轴晶铸造高温合金锭规范》
精铸件热处理——HB/Z 140《航空用高温合金热处理工艺》
母合金通用技术条件——GB/T 8739-2015《铸造高温合金母合金 通用技术条件》

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

K10 的热处理以控制碳化物析出为核心。母合金以铸态供应,随炉提供成分与低倍组织检验。钴基铸材通常在约 1150℃ 固溶处理,使一次碳化物包括部分 MC 型碳化物溶入固溶体,随后在 870℃ 至 980℃ 区间时效,让碳化物重新析出并形成强化骨架。固溶环节严禁水淬,钴基铸件壁厚不均时急冷易开裂。无余量精铸件热处理须在真空或氩气保护下进行,钴基材料表面氧化皮去除难度较大,须在热处理与表面防护之间安排充分的清理工序。

K10 的钴基基体使其焊接性在高温合金中相对较好,常规氩弧焊可用于局部修复,焊材一般选同成分或相近成分的钴基焊条。碳 0.15%–0.25% 偏高,焊缝的碳化物析出与母材不完全一致,焊后需通过固溶加时效统一组织。钴基高温件在服役中出现的裂纹常按修复而非报废处理,这是钴基材料在维护上的实际优势之一。

采购要点

采购 K10 的核心是钴价与成分一致性。钴是价格敏感的战略资源,报价时必须确认钴的计价方式与基准价,否则同一牌号的报价可能相差甚远。成分上重点核对铬 25.00%–28.00% 与碳 0.15%–0.25%,这两项决定高温耐蚀与碳化物强化水平;用低铬低碳的料冒充是最常见的操作,因为钴含量反而容易被核对。验收还应确认母合金的低倍组织与碳化物分布,避免一次碳化物粗大导致的高温脆断。

选型问答

K10 常见提问的直接回答

K10 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K10 属于钴基铸造高温合金,成分逻辑与镍基牌号完全不同。

K10 怎么选?与 K100 镍基等轴晶铸造高温合金(公开成分表未列) 的区别在哪里?

K10 与 K3、K7 不是同一材料家族,比较要看服役环境而非数字。K3 是镍基 γ′ 强化型,靠钴铝钛获取高温强度;K7 是高铬镍基,靠 20% 以上铬获取抗氧化与耐热腐蚀;K10 是钴基,靠钴基体在 900℃ 以上的抗热疲劳与抗热腐蚀能力取胜,镍只有 3.00%–3.70%。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K10 同样不可锻轧,其优势不在室温强度而在高温下的热疲劳与耐蚀表现,且钴基件失效后通常可修复而非报废。

K10 价格多少?多久交货?能否定制?

K10 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 K10?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 K10 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 GB/T 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 YB/T 5248 验收 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 K10 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K10 的密度是多少?执行什么标准?

K10 的密度约为 约 8.3 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 YB/T 5248 验收,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

K10 常见问题

K10 与 K3、K7 怎么选?和变形牌号 GH3625、GH4169 差在哪里?+
K10 与 K3、K7 不是同一材料家族,比较要看服役环境而非数字。K3 是镍基 γ′ 强化型,靠钴铝钛获取高温强度;K7 是高铬镍基,靠 20% 以上铬获取抗氧化与耐热腐蚀;K10 是钴基,靠钴基体在 900℃ 以上的抗热疲劳与抗热腐蚀能力取胜,镍只有 3.00%–3.70%。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K10 同样不可锻轧,其优势不在室温强度而在高温下的热疲劳与耐蚀表现,且钴基件失效后通常可修复而非报废。
K10 对应哪个国家标准牌号?能用别的牌号替代吗?+
K10 是旧牌号,现行 GB/T 14992 对应新牌号 K610,技术文件可新旧并列使用。成分方向与俄制 ЛК4 一致,但 ЛК4 的材料证明书不能替代 K610 的验收。K10 与 K3、K7 不可互换,三者基体不同,K10 与镍基牌号在成分体系、强化机制与失效模式上都不具可比性。
K10 的长期使用温度上限是多少?短时能到多少?+
K10 面向 900℃ 级及以上的热端部件,其抗热疲劳与耐热腐蚀能力在此区间最具价值。需要注意的是钴基材料在室温强度上并不优于镍基牌号,若部件的主要考核指标是室温承载与成本控制,钴基并非合理选择;若主导失效模式是热疲劳裂纹与热腐蚀,则 K10 的表现往往更对症。
K10 的抗氧化和耐热腐蚀表现如何?+
高温抗氧化与耐热腐蚀是 K10 的核心优势。铬 25.00%–28.00% 形成致密 Cr₂O₃ 膜与致密硫化铬保护层,这是钴基合金在含硫燃气中优于镍基合金的机制;钼 4.50%–5.50% 提升抗高温磨损。钴基较低的热膨胀系数与较好的导热有利于降低热应力。室温耐蚀性属中等,不具备镍基合金的全面耐蚀优势。
K10 供货时是铸态还是热处理态?两种状态差别有多大?+
K10 母合金按铸态供应,随炉提供成分与低倍组织检验。钴基铸材的热处理以控制碳化物析出为核心,通常在约 1150℃ 固溶使一次碳化物溶入固溶体,再于 870℃ 至 980℃ 时效让碳化物重新析出形成强化骨架。两种状态的差别在碳化物形态与分布,进而体现在高温耐磨与热疲劳寿命上,采购时状态必须写进订单。
K10 能供哪些规格和铸件?交期大概多久?+
K10 常备母合金圆棒 Φ70–90 mm,长度不小于 250 mm,精铸件按图纸交付,覆盖导向叶片、喷嘴与高温耐磨耐蚀阀体。母合金现货可快速发出,按图精铸件从熔炼到检验通常需要三到六周,需配套固溶加时效、射线探伤与表面防护时交期相应延长。含钴材料的排产还需考虑钴料采购周期,旺季交期波动比镍基牌号明显。
K10 供货随附哪些质量证明文件和检验项目?+
K10 随炉提供材质证明书,含全元素化学成分、力学性能、低倍与高倍组织检验结果,母合金另有 GB/T 8739 规定的缩孔、气孔、裂纹与偏析判据。精铸件应附射线探伤报告与表面缺陷检查记录,需热等静压的另附 HIP 工艺与处理后复检数据。第三方复验建议重点测铬、碳、钼三项,它们决定高温耐蚀与碳化物强化水平。
采购 K10 最容易踩哪些坑?+
采购 K10 最常见的坑是钻价格空子。含钴材料报价差异极大,务必在询价时明确钴的计价方式与基准价,并要求报出钴含量。第二个坑是用低铬低碳的料冒充,铬 25.00%–28.00% 与碳 0.15%–0.25% 决定高温耐蚀与碳化物强化,这两个指标最容易被做手脚。第三个坑是忽略母合金低倍组织,一次碳化物粗大会直接导致高温脆断,验收必须索取低倍检验记录。
K10 的价格怎么算?下单需要提供哪些信息?+
K10 的价格由钴、铬、钼、镍的原料价决定,钴占比通常最高,且钴价波动会直接传导到报价,长期项目建议在合同中约定调价机制与基准价。同时精铸件价格还要叠加复杂成形、固溶时效与射线探伤等后道成本。询价请给全牌号(K610 或旧牌号 K10)、形态与规格、件图与数量、是否需要固溶加时效、是否要求射线探伤与低倍复验、是否需要第三方复验,条件齐备后报价才可比较。

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
K10UNS 无对应编号 / K610(旧牌号 K10)Ni 3.00–3.70、Cr 25.00–28.00、Mo 4.50–5.50Rm 以技术协议为准(典型 约 700–950 MPa(参考区间))母合金锭 / 圆棒、蜡模精铸件(重熔浇注)、定向凝固 / 单晶铸件等航空发动机
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:GB/T 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 YB/T 5248 验收。

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数据来源与更新说明

K10 钴基碳化物强化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K610) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、工业燃气轮机、增压器与柴油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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