K17 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K417) 实拍图
铸造高温合金

K17 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K417)

UNS N07019 方向 / K417(旧牌号 K17、M17)

K17(现行牌号 K417)是与美制 IN-100 同族的镍基等轴晶铸造高温合金,铝钛总量接近 10%,析出的 γ′ 相占合金 65%–70%,高温比强度突出,密度约 7.8 g/cm³ 在镍基铸材中偏低。它铸造流动性好,可铸薄壁空心涡轮叶片,但室温塑性一般、焊接性差,铬含量不到 10% 使抗氧化裕度有限,850℃ 以上长期服役通常需要渗铝防护。

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K17(现行牌号 K417)是与美制 IN-100 同族的镍基等轴晶铸造高温合金,铝钛总量接近 10%,析出的 γ′ 相占合金 65%–70%,高温比强度突出,密度约 7.8 g/cm³ 在镍基铸材中偏低。它铸造流动性好,可铸薄壁空心涡轮叶片,但室温塑性一般、焊接性差,铬含量不到 10% 使抗氧化裕度有限,850℃ 以上长期服役通常需要渗铝防护。

牌号对照
UNS N07019 方向 / K417(旧牌号 K17、M17)
核心成分
Ni 余量、Cr 8.50–9.50、Mo 2.50–3.50、Fe ≤1.00
力学性能
Rm 以技术协议为准(典型 900℃ 约 637 MPa(参考区间))
执行标准
GB/T 14992 等轴晶铸造高温合金表 3;母合金按 GB/T 25932 与 HB 7728 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

K17 的成分设计围绕高体积分数 γ′ 相展开。钴 14.00%–16.00% 既固溶强化基体又抑制 TCP 相析出,是本牌号区别于一般镍基铸材的关键;铝 4.80%–5.70% 与钛 4.50%–5.00% 匹配成 γ′-Ni₃(Al,Ti),体积分数约 65%–70%,承担高温强度的主体;钼 2.50%–3.50% 提供次要固溶强化与蠕变阻力;铬 8.50%–9.50% 偏低,仅够形成保护性 Cr₂O₃ 膜;硼 0.012%–0.022% 与锆 0.050%–0.090% 偏聚晶界,钒 0.600%–0.900% 形成碳化物辅助强化。铸态组织为 γ 基体加弥散 γ′ 相、一次碳化物与少量 γ-γ′ 共晶。

与同族 K18 相比,K17 的钴含量更高、钼含量相当而铬更低,抗热腐蚀裕度更小但比强度更优;与 K19 相比,K17 靠钼与钴强化、γ′ 相更致密,长时组织稳定性更好但成本更高。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K17 只能铸造成形,无法通过锻造获得致密组织,但可一次铸出带内冷通道的空心叶片,几何自由度远优于变形材料。选型时须同时核对服役温度、燃气含硫量与是否配套防护工艺,成分与性能以 GB/T 14992 及炉号材质证明书为准。

化学成分(GB/T 14992 等轴晶铸造高温合金表 3;母合金按 GB/T 25932 与 HB 7728 验收)

元素含量规格 %
Ni余量
Cr8.50–9.50
Co14.00–16.00
Mo2.50–3.50
Al4.80–5.70
Ti4.50–5.00
Fe≤1.00
V0.600–0.900
C0.13–0.22
B0.012–0.022
Zr0.050–0.090
Mn≤0.50
Si≤0.50
P≤0.015
S≤0.010

物理性能

物理性能数值
密度约 7.8 g/cm³
熔化区间约 1260–1340 ℃
弹性模量以炉号材质证明书为准
磁性无(奥氏体组织)

力学性能(母合金铸态;精铸试棒按铸态检验或 950℃ 以下固溶加双级时效检验,具体以 HB 7728 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900℃ 约 637 MPa(参考区间)
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900℃ 不小于 6 %(参考区间)
硬度以技术协议为准铸态约 HRC 30–44

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
900 ℃约 637 MPa(参考区间)以标准/质保书为准
950 ℃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,含空心涡轮叶片与增压器转子叶轮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 / 阀体涡轮工作叶片、导向叶片与整铸导向器铸态 + 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 7728《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

K17 母合金以铸态供应,随炉提供成分与低倍组织检验结果。铸件通常按铸态直接使用,此时 γ′ 相已在凝固过程中析出并提供主要强度,凝固中形成的粗大 γ′ 相与枝晶偏析决定了铸态性能。若需更均匀的组织与稳定的长时持久强度,可做 950℃ 附近固溶处理溶解一次 γ′ 相与共晶,再以 900℃ 一级时效加 850℃ 二级时效使 γ′ 相重新析出并钉扎晶界。固溶环节严禁水淬,薄壁空心件急冷极易开裂;无余量精铸件热处理须在真空或氩气保护下进行,渗铝工艺一般安排在热处理之后。

K17 的 γ′ 相体积分数高、铝钛含量大,铸态焊缝极易产生热裂纹与未熔合,熔模精铸叶片一般不允许补焊。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。采购承力叶片时应把无焊补痕迹列为验收条款之一。

采购要点

采购 K17 最容易踩的坑有三点。一是只认旧牌号不认新牌号,K17 是旧号,现行技术文件应写 K417 并附中国 ISC C74170,材质证明书上两者并列才能交叉核对。二是被高钴成分吸引却忽略铬偏低这一事实,钴 14.00%–16.00% 决定强度与成本,铬不到 10% 决定抗氧化上限,若部件长期在 900℃ 以上或含硫燃气中工作而不配套渗铝,寿命会远低于预期。三是把铸态与热处理态的性能口径混用,K17 的铸态与时效态在长时持久寿命上差别明显。成分验收重点核对钴、铝、钛三项与硼、锆两项微量。

选型问答

K17 常见提问的直接回答

K17 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K17 的成分设计围绕高体积分数 γ′ 相展开。

K17 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?

K17 与 K18、K19 同属镍基等轴晶铸材但成分哲学不同。K17 靠钴 14.00%–16.00% 加铝钛构成 65%–70% 的高体积分数 γ′ 相,密度约 7.8 g/cm³,比强度最高但抗热腐蚀裕度最小;K18 用铌代替部分钴,铬 11.50%–13.50%,抗氧化与焊接性更好,成本更低;K19 走高钨低铬路线并加铌 2.50%–3.30%,700℃–1150℃ 铸态与渗铝态均无缺口敏感性。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K17 只能铸造成形、不可锻轧,优势在薄壁空心叶片一次成形,室温塑性与焊接性明显处于劣势。

K17 价格多少?多久交货?能否定制?

K17 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 K17?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 K17 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 等轴晶铸造高温合金表 3;母合金按 GB/T 25932 与 HB 7728 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 K17 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K17 的密度是多少?执行什么标准?

K17 的密度约为 约 7.8 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 14992 等轴晶铸造高温合金表 3;母合金按 GB/T 25932 与 HB 7728 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

K17 常见问题

K17 与 K18、K19 怎么选?和变形牌号 GH3625、GH4169 差在哪里?+
K17 与 K18、K19 同属镍基等轴晶铸材但成分哲学不同。K17 靠钴 14.00%–16.00% 加铝钛构成 65%–70% 的高体积分数 γ′ 相,密度约 7.8 g/cm³,比强度最高但抗热腐蚀裕度最小;K18 用铌代替部分钴,铬 11.50%–13.50%,抗氧化与焊接性更好,成本更低;K19 走高钨低铬路线并加铌 2.50%–3.30%,700℃–1150℃ 铸态与渗铝态均无缺口敏感性。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K17 只能铸造成形、不可锻轧,优势在薄壁空心叶片一次成形,室温塑性与焊接性明显处于劣势。
K17 对应哪个国家标准牌号?能用别的牌号替代吗?+
K17 是旧牌号,现行 GB/T 14992 对应新牌号 K417,中国 ISC C74170,技术文件可新旧并列使用,材质证明书应同时出现 K417 与 C74170。K17 与 K18、K19 不可互换,三者的钴、铬、钨分配与 γ′ 相量级都不同。相近国外牌号是 IN-100,但 IN-100 的成分区间与 K417 并非完全等同,验收仍须按 GB/T 14992 的 K417 成分区间执行。
K17 的长期使用温度上限是多少?短时能到多少?+
K17 的长期使用温度上限约 950℃,950℃ 以下是其可靠工作区间,短时瞬时可达 1000℃ 左右。需要注意的是该牌号的实际服役上限往往由渗铝防护层而非材料本体决定。选型时若工作温度接近 950℃ 且为转动件,应评估定向凝固或单晶方案;若工作温度在 850℃ 以下且强调经济性,K19 与 K417G 方向更合适。
K17 的抗氧化和耐热腐蚀表现如何?+
K17 的抗氧化不是它的强项,防护是必需项。铬只有 8.50%–9.50%,900℃ 以上氧化速率明显加快,经渗铝处理后基材在 1050℃ 以下可保持完全抗氧化,含硫燃气中的热腐蚀也随渗铝而改善。室温耐蚀性属镍基正常水平,对一般工业大气与淡水稳定。
K17 供货时是铸态还是热处理态?两种状态差别有多大?+
K17 母合金按铸态供应;精铸件可按铸态直接使用,此时 γ′ 相已在凝固中析出并提供主要强度,工艺最简。若需组织更均匀与长时持久强度更稳定,可做 950℃ 附近固溶加 900℃ 与 850℃ 双级时效。两者的差别主要在 γ′ 相尺寸均匀性与枝晶偏析的消除程度,直接体现在长时持久寿命上,室温强度差异不大。采购时务必把交货状态写进订单。
K17 能供哪些规格和铸件?交期大概多久?+
K17 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,覆盖空心涡轮工作叶片、导向叶片与增压器转子叶轮。母合金现货可快速发出,按图精铸件从熔炼到浇注、热处理与检验通常需要三到六周,复杂薄壁空心件或需叠加热等静压与射线探伤的订单周期更长,渗铝工序本身也会占用交付时间。
K17 供货随附哪些质量证明文件和检验项目?+
K17 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,做渗铝的另附渗层厚度与抗氧化试验记录。第三方复验建议重点测钴、铝、钛三项与硼、锆两项微量。
采购 K17 最容易踩哪些坑?+
采购 K17 最常见的坑是三个。一是把 IN-100 的成分表直接当 K417 的验收依据,两者族属相同但区间不完全对应。二是只看钴含量而忽视铬偏低带来的抗氧化上限,部件长期在 900℃ 以上工作却未配套渗铝,往往是提前失效的主因。三是省掉射线探伤与热等静压记录,把带显微疏松的铸件用在空心涡轮叶片上。
K17 的价格怎么算?下单需要提供哪些信息?+
K17 的价格主要由钴、铝、钛、钼四种元素决定,钴占比高于镍铬,原材料成本明显高于无钴的 K418 方向,这是它在经济性要求高的批量件上让位给 K18、K19 的原因。精铸件价格还要叠加薄壁成形的工艺难度与渗铝防护等后道工序。询价请给全牌号(含新旧牌号)、形态与规格、件图与数量、是否需要热处理与渗铝防护、是否要求探伤与第三方复验,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
K17UNS N07019 方向 / K417(旧牌号 K17、M17)Ni 余量、Cr 8.50–9.50、Mo 2.50–3.50Rm 以技术协议为准(典型 900℃ 约 637 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 等轴晶铸造高温合金表 3;母合金按 GB/T 25932 与 HB 7728 验收。

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数据来源与更新说明

K17 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K417) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、涡轮增压器、地面燃气轮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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