K11 铁基时效硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K211) 实拍图
铸造高温合金

K11 铁基时效硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K211)

UNS 无对应编号 / K211(旧牌号 K11)

K11(现行牌号 K211)是典型的铁基铸造高温合金,镍 45.00%–47.00% 撑起奥氏体基体,铬 19.50%–20.50% 提供抗氧化,钨 7.50%–8.50% 承担固溶强化,硼强化晶界。它不使用铝钛构成 γ′ 相,承温上限约 800℃ 级,比同族的镍基 K3、K5 低一档,但以镍钨代替钴钼后成本明显更低,广泛用于增压涡轮、燃气轮机与烟气轮机的动静叶片以及石油化工耐热件。

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直接回答

K11(现行牌号 K211)是典型的铁基铸造高温合金,镍 45.00%–47.00% 撑起奥氏体基体,铬 19.50%–20.50% 提供抗氧化,钨 7.50%–8.50% 承担固溶强化,硼强化晶界。它不使用铝钛构成 γ′ 相,承温上限约 800℃ 级,比同族的镍基 K3、K5 低一档,但以镍钨代替钴钼后成本明显更低,广泛用于增压涡轮、燃气轮机与烟气轮机的动静叶片以及石油化工耐热件。

牌号对照
UNS 无对应编号 / K211(旧牌号 K11)
核心成分
Ni 45.00–47.00、Cr 19.50–20.50、Fe 余量、W 7.50–8.50
力学性能
Rm 以技术协议为准(典型 以炉号材质证明书为准)
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

K11 的成分设计围绕铁基奥氏体组织的中温承载能力展开。镍 45.00%–47.00% 达到该合金所需的临界量,使基体保持 γ 面心立方相并带来良好的韧性与耐蚀性;铬 19.50%–20.50% 一方面固溶强化,另一方面在表面生成致密 Cr₂O₃ 膜承担抗氧化;钨 7.50%–8.50% 是主要的固溶强化元素,大原子半径的钨溶入基体引起显著晶格畸变,支撑 800℃ 附近的高温强度;硼 0.030%–0.050% 强化晶界并改善铸件抗热裂性;铁为余量。碳控制在 0.10%–0.20%,配合适量铌、钒形成碳化物,属于典型的时效硬化型铁基铸材。

K11 在 K 系列内部是承温能力最低但成本最有优势的一档,与镍基的 K3、K5 相比,承温低一档而单位成本明显更低,且因铝钛含量低,铸态塑性与可焊性反而好于 γ′ 强化的镍基铸材。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K11 只能铸造成形,但可一次铸出增压涡轮这类复杂薄壁件,且在 750℃ 至 850℃ 的中温区间往往比变形合金更经济。选型时应先按工作温度筛掉镍基牌号,再按成本与工艺要求在铁基系列内比较。

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 %
Ni45.00–47.00
Cr19.50–20.50
W7.50–8.50
Fe余量
C0.10–0.20
B0.030–0.050
Si≤0.40
Mn≤0.50
P≤0.040
S≤0.040

物理性能

物理性能数值
密度约 8.1–8.3 g/cm³
熔化区间约 1340–1380 ℃
弹性模量约 160–180 GPa
线膨胀系数约 14–16×10⁻⁶/K
磁性无或弱磁性(奥氏体组织)

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以技术协议为准以炉号材质证明书为准
屈服强度 Rp0.2以技术协议为准以炉号材质证明书为准
延伸率 A以技术协议为准以炉号材质证明书为准
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 ℃以炉号材质证明书为准以炉号材质证明书为准
700 ℃以标准/质保书为准以标准/质保书为准
800 ℃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Φ75–90 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,含增压器涡轮与烟气轮机叶片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 / 阀体涡轮叶片、导向叶片与石油化工耐热件铸态 + 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》

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

K11 母合金以铸态供应,随炉提供成分与低倍组织检验。精铸件可按铸态使用,此时固溶体与晶界碳化物已提供所需强度;若需进一步稳定组织并提升长时性能,可在 1100℃ 附近固溶处理溶解部分碳化物,再按 800℃ 一级时效加 650℃ 二级时效做双级时效处理。固溶环节严禁水淬,铁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,渗铝或渗铬铝防护工艺可与热处理工序统筹安排。

K11 的铝钛含量极低、γ′ 相少,焊接性在铸造高温合金中属较好的一档,可用氩弧焊或埋弧焊进行修复,焊材一般选同成分或相近成分的镍基或铁镍合金焊料。碳 0.10%–0.20% 偏高,焊缝的碳化物析出状态与母材不完全一致,焊后需通过固溶加时效统一组织,避免焊缝成为新的裂纹源。

采购要点

采购 K11 的核心是不要用镍基牌号的成本去比,也不要用镍基牌号的性能去要求。K11 是铁基材料,承温上限与抗氧化能力都低于 K3、K5 一类镍基铸材,若把它们混在同一张比价表里很容易误判。最容易出现的错误是拿 K11 顶替更高温的部件,或反过来用 K3 顶替 K11 造成成本浪费。成分上重点核对镍 45.00%–47.00%、铬 19.50%–20.50%、钨 7.50%–8.50% 三项,它们决定基体类型、氧化膜与固溶强化水平;其余为余量铁。

选型问答

K11 常见提问的直接回答

K11 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K11 的成分设计围绕铁基奥氏体组织的中温承载能力展开。

K11 怎么选?与 K1 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K401) 的区别在哪里?

K11 与 K13、K14 同属铁基铸造高温合金,差别在成分梯度。K11 镍 45.00%–47.00%、铬 19.50%–20.50%、钨 7.50%–8.50%,不靠铝钛构成 γ′ 相,承温约 800℃ 级而抗氧化较好;K13 铬降到 14.00%–16.00% 并加铝 1.50%–2.00%、钛 3.00%–4.00%,靠 γ′ 相提升强度,承温降到 750℃ 级;K14 介于两者之间,铝 1.80%–2.40%、钛 4.20%–5.00%,同样偏 750℃ 级。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K11 只能铸造,但可一次铸出增压器涡轮等复杂薄壁件,中温区间的成本优势明显。

K11 价格多少?多久交货?能否定制?

K11 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 K11?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 K11 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 K11 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K11 的密度是多少?执行什么标准?

K11 的密度约为 约 8.1–8.3 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

K11 常见问题

K11 与 K13、K14 怎么选?和变形牌号 GH3625、GH4169 差在哪里?+
K11 与 K13、K14 同属铁基铸造高温合金,差别在成分梯度。K11 镍 45.00%–47.00%、铬 19.50%–20.50%、钨 7.50%–8.50%,不靠铝钛构成 γ′ 相,承温约 800℃ 级而抗氧化较好;K13 铬降到 14.00%–16.00% 并加铝 1.50%–2.00%、钛 3.00%–4.00%,靠 γ′ 相提升强度,承温降到 750℃ 级;K14 介于两者之间,铝 1.80%–2.40%、钛 4.20%–5.00%,同样偏 750℃ 级。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K11 只能铸造,但可一次铸出增压器涡轮等复杂薄壁件,中温区间的成本优势明显。
K11 对应哪个国家标准牌号?能用别的牌号替代吗?+
K11 是旧牌号,现行 GB/T 14992 对应新牌号 K211,中国 ISC C72110,技术文件可新旧并列使用。成分与俄制 Вп7-45у 属同一族,但两者成分区间并不等同,不能用俄料证明书替代 K211 的验收。K11 与 K13、K14 不可互换,三者成分梯度不同,承载温度与抗氧化能力依次变化。
K11 的长期使用温度上限是多少?短时能到多少?+
K11 的长期工作温度上限约 800℃,它定位在 750℃ 至 850℃ 的中温区间。低于 K3、K5 这类 900℃ 至 1000℃ 级的镍基铸材,但高于普通不锈钢与低合金耐热钢。若部件实际金属温度超过 800℃,应改选镍基牌号而不是靠涂层硬撑。
K11 的抗氧化和耐热腐蚀表现如何?+
抗氧化是 K11 的相对强项。铬 19.50%–20.50% 在铁基铸材中属高水平,表面 Cr₂O₃ 膜连续可靠,800℃ 附近的氧化增重可控。但铁基体系的固有短板必须正视:长期高温下易析出 Laves、σ 等不利相,抗热腐蚀能力明显弱于同温区的镍基牌号,含硫燃气或渗碳环境中应配合防护措施。
K11 供货时是铸态还是热处理态?两种状态差别有多大?+
K11 母合金按铸态供应;精铸件可按铸态使用,强度来自固溶体与晶界碳化物。若需稳定组织与更高长时性能,可做 1100℃ 附近固溶加 800℃ 与 650℃ 双级时效。两种状态的差别在组织稳定性与长期性能衰减速率,室温强度差异不大,但铁基材料对时效制度更敏感,采购时状态与制度必须写进订单。
K11 能供哪些规格和铸件?交期大概多久?+
K11 常备母合金圆棒 Φ75–90 mm,长度不小于 250 mm,精铸件按图纸交付,覆盖增压器涡轮叶片、燃气轮机与烟气轮机动静叶片及石油化工耐热件。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,需配套固溶时效、渗铝防护与射线探伤时交期相应延长。批量件建议按同一炉批组织以控制性能分散度。
K11 供货随附哪些质量证明文件和检验项目?+
K11 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,需防护的附渗铝或渗铬铝工艺记录。第三方复验建议重点测镍、铬、钨三项,它们决定基体类型与承载水平。
采购 K11 最容易踩哪些坑?+
采购 K11 的最大风险是牌号体系混淆。它是铁基材料,承温与抗氧化能力都低于 K3、K5 一类镍基铸材,用镍基料顶替属超配、用 K11 顶替镍基料则属严重降档,两种错误都会带来损失。第二个坑是只核对镍铬而放过钨 7.50%–8.50%,钨不足会同时削弱固溶强化与高温持久强度。第三个坑是忽略铁基材料的组织稳定性问题,对长时寿命部件应索取时效后的组织检验记录。
K11 的价格怎么算?下单需要提供哪些信息?+
K11 的价格主要由镍、铬、钨三项决定,不含钴与钼,原料成本结构明显简单于 K3、K5 一类镍基牌号,这是它在批量中温件上被大量选用的经济原因。精铸件价格还要叠加成形复杂度、固溶时效与防护等后道工序。询价请给全牌号(K211 或旧牌号 K11)、形态与规格、件图与数量、是否需要固溶加双级时效、是否需要渗铝防护与射线探伤、是否需要第三方复验,条件齐备后报价才可横向比较。

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
K11UNS 无对应编号 / K211(旧牌号 K11)Ni 45.00–47.00、Cr 19.50–20.50、Fe 余量Rm 以技术协议为准(典型 以炉号材质证明书为准)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

K11 铁基时效硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K211) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、燃气轮机与烟气轮机、石油化工装备等场景的关键部件。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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