K14 铁镍基时效硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K214) 实拍图
铸造高温合金

K14 铁镍基时效硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K214)

UNS 无对应编号 / K214(旧牌号 K14)

K14(现行牌号 K214)是铁镍基铸造高温合金,镍 40.00%–45.00% 使基体保持奥氏体相并允许铝钛析出 γ′ 相,铬 11.00%–13.00% 提供抗氧化,钨 6.50%–8.00% 固溶强化,钛 4.20%–5.00% 是 γ′ 相的主要形成元素。它承温位于 750℃ 至 850℃ 区间,比同族 K13 略高、比镍基 K3 低一档,成本优势明显,广泛用于增压涡轮、燃气轮机与烟气轮机的动静叶片,也用于柴油机增压涡轮。

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K14(现行牌号 K214)是铁镍基铸造高温合金,镍 40.00%–45.00% 使基体保持奥氏体相并允许铝钛析出 γ′ 相,铬 11.00%–13.00% 提供抗氧化,钨 6.50%–8.00% 固溶强化,钛 4.20%–5.00% 是 γ′ 相的主要形成元素。它承温位于 750℃ 至 850℃ 区间,比同族 K13 略高、比镍基 K3 低一档,成本优势明显,广泛用于增压涡轮、燃气轮机与烟气轮机的动静叶片,也用于柴油机增压涡轮。

牌号对照
UNS 无对应编号 / K214(旧牌号 K14)
核心成分
Ni 40.00–45.00、Cr 11.00–13.00、Fe 余量、Ti 4.20–5.00
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

K14 的成分设计以提高铁基体系的高温强度为目标。镍 40.00%–45.00% 略高于同族 K13,使铝 1.80%–2.40% 与钛 4.20%–5.00% 能稳定析出 γ′-Ni₃(Al,Ti),较高的钛含量是本牌号相对 K13 的关键差异;钨 6.50%–8.00% 提供主要固溶强化与蠕变阻力;铬 11.00%–13.00% 在氧化与耐蚀之间取平衡;硼 0.100%–0.150% 是本牌号含量较高的晶界强化元素,兼有改善铸件抗热裂性的作用;铁为余量。碳控制在 0.10% 以下,与硼配合共同抑制晶界碳化物过度析出,兼顾强度与塑性。

K14 在 K 系列内部是铁基牌号中承温最高的一档,与 K13 相比钛含量更高、钨更多,强度与承温都上一级,但铬更低,抗氧化裕度相应收窄。与镍基的 K3、K5 相比仍低一档,但成本差距可观。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K14 只能铸造,可一次铸出复杂薄壁的热端件,且在 750℃ 至 850℃ 区间的经济性优于镍基材料。选型时的关键分界是工作温度:超过 850℃ 或部件处于含硫燃气中,应转向镍基牌号并配套防护,而非依靠 K14 的材料本体。

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 %
Ni40.00–45.00
Cr11.00–13.00
W6.50–8.00
Al1.80–2.40
Ti4.20–5.00
Fe余量
C≤0.10
B0.100–0.150
Si≤0.50
Mn≤0.50
P≤0.015
S≤0.015

物理性能

物理性能数值
密度约 8.1–8.3 g/cm³
熔化区间以炉号材质证明书为准
弹性模量约 155–180 GPa
线膨胀系数约 13–15×10⁻⁶/K
磁性无或弱磁性(奥氏体组织)

力学性能(母合金铸态;精铸试棒按标准热处理或铸态检验,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
750 ℃持久强度约 440 MPa(参考区间)以标准/质保书为准
850 ℃持久强度约 245 MPa(参考区间)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、导向叶片与柴油机增压涡轮铸态 + 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

K14 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,此时凝固中析出的 γ′ 相已提供所需强度;若需提升组织均匀性与长时性能,可做固溶加时效的双级时效处理,先溶解枝晶间初生 γ′ 相与碳化物,再以 900℃ 一级时效加 800℃ 二级时效让 γ′ 相重新析出并钉扎晶界。固溶环节严禁水淬,壁厚不均的铸件急冷易开裂。无余量精铸件热处理须在真空或氩气保护下进行,渗铝防护工艺通常安排在热处理之后。

K14 钛 4.20%–5.00%、铝 1.80%–2.40%,γ′ 相形成元素总量不低,铸件焊接性偏差,焊缝区热裂纹敏感,熔模精铸叶片原则上不允许补焊。确需修复时宜采用真空钎焊或电子束焊等低热输入工艺,焊料选同成分或成分相近的镍基合金,焊后按固溶加双级时效恢复组织。铁基体系的塑性储备相对充足,使修复的可操作性略好于 K3 一类高 γ′ 含量的镍基铸材。

采购要点

采购 K14 的两个重点。第一是分清它与 K13 的差别,二者同属铁镍基,钛含量差一档导致承温与强度不同,用 K13 顶替属降档;反过来误把 K14 当成 K3 级别的镍基材料则会超配并浪费成本。第二是不要漏掉硼,硼 0.100%–0.150% 是本牌号晶界强化的关键,与 K11 的 0.030%–0.050% 差三倍,替代料往往从这里做手脚。成分核对优先看镍、钛、钨、硼四项,铬可以适度放宽但不能缺项。

选型问答

K14 常见提问的直接回答

K14 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K14 的成分设计以提高铁基体系的高温强度为目标。

K14 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?

K14 与 K13 的差别集中在 γ′ 相形成元素。K13 用铝 1.50%–2.00%、钛 3.00%–4.00%,K14 把钛提到 4.20%–5.00%、钨提到 6.50%–8.00%,γ′ 相量与固溶强化都更强,承温从 K13 的 750℃ 级抬到 750℃ 至 850℃ 区间,但铬从 14.00%–16.00% 降到 11.00%–13.00%,抗氧化裕度收窄。与镍基 K3 相比仍低一档而成本明显更低。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K14 只能铸造但可一次铸出复杂薄壁热端件。

K14 价格多少?多久交货?能否定制?

K14 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 K14?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 K14 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 K14 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K14 的密度是多少?执行什么标准?

K14 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

K14 常见问题

K14 与 K13、K3 怎么选?和变形牌号 GH3625、GH4169 差在哪里?+
K14 与 K13 的差别集中在 γ′ 相形成元素。K13 用铝 1.50%–2.00%、钛 3.00%–4.00%,K14 把钛提到 4.20%–5.00%、钨提到 6.50%–8.00%,γ′ 相量与固溶强化都更强,承温从 K13 的 750℃ 级抬到 750℃ 至 850℃ 区间,但铬从 14.00%–16.00% 降到 11.00%–13.00%,抗氧化裕度收窄。与镍基 K3 相比仍低一档而成本明显更低。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K14 只能铸造但可一次铸出复杂薄壁热端件。
K14 对应哪个国家标准牌号?能用别的牌号替代吗?+
K14 是旧牌号,现行 GB/T 14992 对应新牌号 K214,中国 ISC C72140,技术文件可新旧并列。成分与俄制 БЖЛ-14 属同一族但区间不等同,不能用俄料证明书替代 K214 的验收。K14 与 K13 不可互换,二者钛与铬配置不同,承温与抗氧化能力有别;与 K3 更不可互换,基体与强化体系都不一样。
K14 的长期使用温度上限是多少?短时能到多少?+
K14 的长期使用温度上限约 850℃,公开的持久强度数据在 750℃ 时约为 440 兆帕、850℃ 时约为 245 兆帕,可作为选型参考。由于抗氧化裕度有限,实际可用温度往往受涂层体系与燃气环境限制,而不是材料本体上限。高于 850℃ 或在含硫燃气中,应改用镍基牌号。
K14 的抗氧化和耐热腐蚀表现如何?+
抗氧化是 K14 需要额外关注的项。铬 11.00%–13.00% 在铁基体系中偏低,800℃ 附近长期热循环下氧化膜易剥落,同时铁基体系长期高温易析出 Laves 与 σ 等不利相。因此热端使用普遍配合渗铝或渗铬铝防护,实际服役温度按涂层体系确定。室温耐蚀性属正常水平,对一般工业大气与淡水稳定。
K14 供货时是铸态还是热处理态?两种状态差别有多大?+
K14 母合金按铸态供应;精铸件可按铸态使用,强度来自凝固中析出的 γ′ 相。若需提升组织均匀性与长时性能,可做固溶加 900℃ 与 800℃ 双级时效。两种状态的差别在长时持久寿命与 γ′ 相尺寸均匀性,室温强度差异不大,但对铁基材料而言时效制度的一致性对寿命分散度影响明显,采购时应把状态与制度写进订单。
K14 能供哪些规格和铸件?交期大概多久?+
K14 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,覆盖增压涡轮叶片、燃气轮机与烟气轮机动静叶片及柴油机增压涡轮。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。
K14 供货随附哪些质量证明文件和检验项目?+
K14 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,做防护的另附渗层厚度记录与抗氧化试验数据。第三方复验建议重点测镍、钛、钨、硼四项。
采购 K14 最容易踩哪些坑?+
采购 K14 最常见的坑是分不清与 K13 的档位。两者都是铁镍基铸材,成分表接近,但 K14 的钛与钨更高、承温高一档,用 K13 顶替是降档;反过来把 K14 当 K3 用则超配且抬高成本。第二个坑是漏核硼 0.100%–0.150%,这一项与 K11 相差三倍,是晶界强度与铸件热裂抗力的关键。第三个坑是未把渗铝防护写进技术协议,铬偏低的情况下缺防护会显著缩短寿命。
K14 的价格怎么算?下单需要提供哪些信息?+
K14 的价格由镍、铬、钨、钛、铝五种元素决定,不含钴与钼,原料成本明显低于 K3、K5 一类镍基牌号,这是它在中温热端件上被大量选用的原因。精铸件总价还会被防护工序与探伤抬高,报价时应把防护方案单列。询价请给全牌号、形态与规格、件图与数量、热处理状态、防护方案与渗层要求、是否需要射线探伤与第三方复验。

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
K14UNS 无对应编号 / K214(旧牌号 K14)Ni 40.00–45.00、Cr 11.00–13.00、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

K14 铁镍基时效硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K214) 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、柴油机与增压器等场景的关键部件。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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