K19 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K419) 实拍图
铸造高温合金

K19 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K419)

UNS N07019 / K419(旧牌号 K19)

K19 是典型的高钨低铬镍基铸造高温合金,钨与钼合计约 12%、铝钛铌合计约 9%,γ′ 相承担主要高温强度,铬仅 5.50%–6.50% 因而抗氧化不是它的强项。它的特点是高温强度高、综合性能好、组织稳定且不含铌以外的高成本合金元素,用于 1000℃ 以下燃气涡轮空心叶片与整体铸造涡轮,起动器整体涡轮转子即用此材料制造,转速可达 80000 r/min。

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K19 是典型的高钨低铬镍基铸造高温合金,钨与钼合计约 12%、铝钛铌合计约 9%,γ′ 相承担主要高温强度,铬仅 5.50%–6.50% 因而抗氧化不是它的强项。它的特点是高温强度高、综合性能好、组织稳定且不含铌以外的高成本合金元素,用于 1000℃ 以下燃气涡轮空心叶片与整体铸造涡轮,起动器整体涡轮转子即用此材料制造,转速可达 80000 r/min。

牌号对照
UNS N07019 / K419(旧牌号 K19)
核心成分
Ni 余量、Cr 5.50–6.50、Mo 1.70–2.30、Fe ≤0.50
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 等轴晶铸造高温合金表 3;母合金按 GB/T 25932 与 HB 5163 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

K19 的成分设计走高钨低铬路线。钨 9.50%–10.50% 与钼 1.70%–2.30% 合计约 12%,靠大原子半径溶入 γ 基体引起晶格畸变,承担主要的固溶强化与蠕变阻力;铝 5.20%–5.70%、钛 1.00%–1.50% 与铌 2.50%–3.30% 合计约 9%,析出高体积分数 γ′ 相并形成 MC 型碳化物,是高温强度的主体;钴 11.00%–13.00% 抑制 TCP 相析出、改善组织稳定性;硼 0.050%–0.100% 含量较高,与锆 0.030%–0.080% 一起偏聚晶界;铬仅 5.50%–6.50%,抗氧化主要依赖铝与后续渗铝防护。铸态组织为 γ 基体加高体积分数 γ′ 相与晶界碳化物、硼化物。

K19 与 K18 的差别最直接地体现在成分成本结构上:K19 用钨换钼、铌换钴并把铬压到 6% 上下,在 1000℃ 附近的持久强度与组织稳定性上占优,但抗热腐蚀余量明显更小。与 K17 相比,K19 多了铌、少了钴,成本更低而承温相当。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K19 仍只能铸造成形,优势是整体铸造涡轮这类自由度高、难以锻造的复杂件;劣势是不可锻、不可焊、室温塑性偏低。选型时要把服役温度与防护方案一起定,仅看强度指标容易在燃气腐蚀上翻车。

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 5163 验收)

元素含量规格 %
Ni余量
Cr5.50–6.50
Co11.00–13.00
W9.50–10.50
Mo1.70–2.30
Al5.20–5.70
Ti1.00–1.50
Nb2.50–3.30
Fe≤0.50
C0.09–0.14
B0.050–0.100
Zr0.030–0.080
V≤0.10
Mg≤0.003
Mn≤0.50
Si≤0.20
P≤0.015
S≤0.015

物理性能

物理性能数值
密度约 8.5 g/cm³
熔化区间约 1260–1340 ℃
硬度约 359–388 HBS
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按合同规定的固溶加时效制度检验,具体以 HB 5163 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约 359–388 HBS

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 ℃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,含空心涡轮叶片与整体铸造涡轮转子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、导向叶片与整体铸造涡轮转子铸态 + 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 5163《K419 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

K19 母合金以铸态供应,随炉提供成分与低倍组织检验结果。零件通常按铸态直接使用,此时凝固中析出的 γ′ 相已提供主要强度,工艺流程最为简捷。若需更均匀的组织与更稳定的长时持久强度,可做固溶处理溶解一次 γ′ 相与枝晶间碳化物,再以 850℃ 与 760℃ 两级时效使 γ′ 相重新析出并钉扎晶界。固溶环节严禁水淬,厚壁件急冷易开裂;无余量精铸件热处理须在真空或氩气保护下进行。渗铝防护一般安排在热处理之后,950℃ 渗铝 1 小时加 1050℃ 扩散处理 2 小时是常见配套制度。

K19 属高 γ′ 体积分数的镍基铸材,铸态焊缝易产生热裂纹与未熔合,熔模精铸件一般不允许补焊,空心叶片与整体铸造涡轮尤其严格。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。对整体铸造涡轮这类大型转动件,建议在技术条件中明确焊补一律按报废处理。

采购要点

采购 K19 有两个特别容易被忽略的点。第一,防护工序不是选配而是必需,铬仅 5.50%–6.50% 意味着裸件在高温燃气中的抗氧化余量很小,公开工艺普遍采用 950℃ 渗铝 1 小时加 1050℃ 扩散处理 2 小时的配套方案,询价时必须写明渗铝制度与渗层厚度检测方式,否则报价口径无法比较。第二,铌 2.50%–3.30% 是本牌号 γ′ 相稳定性的关键,也是低价替代料最容易做手脚的地方,替代料往往把铌换成钽或直接减量,成分验收必须逐炉核对铌、钨、钴三项。这三项与硼 0.050%–0.100% 一旦不足,长时持久寿命会明显下降。

选型问答

K19 常见提问的直接回答

K19 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K19 的成分设计走高钨低铬路线。

K19 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?

K19 与 K17、K18 的差别在强化元素配比与铬水平。K19 用钨 9.50%–10.50% 加钼 1.70%–2.30% 做主固溶强化,铝钛铌合计约 9% 构成 γ′ 相,钴 11.00%–13.00% 保组织稳定,铬只有 5.50%–6.50%,故 1000℃ 附近强度与稳定性占优而热腐蚀裕度最小;K17 靠钴抬高 γ′ 相热稳定性、抗氧化更好但钴价高;K18 铬 11.50%–13.50%、完全无钴,抗氧化与经济性最好而承温低一档。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K19 只能铸造成形,但整体铸造涡轮这类自由度高、无法锻造的复杂件是它的独门优势。

K19 价格多少?多久交货?能否定制?

K19 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 K19?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 K19 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 5163 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 K19 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K19 的密度是多少?执行什么标准?

K19 的密度约为 约 8.5 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 5163 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

K19 常见问题

K19 与 K17、K18 怎么选?和变形牌号 GH3625、GH4169 差在哪里?+
K19 与 K17、K18 的差别在强化元素配比与铬水平。K19 用钨 9.50%–10.50% 加钼 1.70%–2.30% 做主固溶强化,铝钛铌合计约 9% 构成 γ′ 相,钴 11.00%–13.00% 保组织稳定,铬只有 5.50%–6.50%,故 1000℃ 附近强度与稳定性占优而热腐蚀裕度最小;K17 靠钴抬高 γ′ 相热稳定性、抗氧化更好但钴价高;K18 铬 11.50%–13.50%、完全无钴,抗氧化与经济性最好而承温低一档。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K19 只能铸造成形,但整体铸造涡轮这类自由度高、无法锻造的复杂件是它的独门优势。
K19 对应哪个国家标准牌号?能用别的牌号替代吗?+
K19 是旧牌号,现行 GB/T 14992 对应新牌号 K419,中国 ISC C74190,技术文件可新旧并列使用。美国对应牌号为 B-1900,UNS 编号 N07019,成分区间与 K419 并不完全等同,验收仍须按 GB/T 14992 的 K419 成分区间执行。K19 与 K17、K18 不可互换,三者的铬、钨、钴分配与热端适用性依次变化。
K19 的长期使用温度上限是多少?短时能到多少?+
K19 的长期使用温度上限约 1000℃,短时瞬时可达 1050℃ 左右,且经渗铝处理后基材在 1050℃ 以下可保持完全抗氧化。公开资料显示其工作温度比同类国外合金 MAR-M246 约高 10℃,比 IN-100 高 25℃ 至 30℃。需要注意的是该牌号在 700℃ 至 1150℃ 区间无论铸态还是渗铝态均无缺口敏感性,选型时这一条比单纯的强度指标更有价值。
K19 的抗氧化和耐热腐蚀表现如何?+
K19 的抗氧化不是强项,防护是必需项。铬只有 5.50%–6.50%,裸件高温氧化余量小,行业普遍采用 950℃ 渗铝 1 小时加 1050℃ 扩散处理 2 小时的配套工艺,处理后基材在 1050℃ 以下完全抗氧化。在含硫燃气中同样应按渗铝方案评估热腐蚀裕度,室温耐蚀性属镍基正常水平。
K19 供货时是铸态还是热处理态?两种状态差别有多大?+
K19 母合金按铸态供应;零件通常按铸态直接使用,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性能更稳定,可做固溶加 850℃ 与 760℃ 两级时效。两个状态的差别主要在 γ′ 相尺寸均匀性与一次碳化物的溶解程度,直接体现在长时持久寿命上,室温强度差异不大。采购时应把状态与是否含渗铝一并写进订单。
K19 能供哪些规格和铸件?交期大概多久?+
K19 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,覆盖空心涡轮工作叶片、导向叶片与整体铸造涡轮转子。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;整体铸造涡轮这类大件还需叠加热等静压与射线探伤,交期相应延长,渗铝工序本身也会占用交付周期。
K19 供货随附哪些质量证明文件和检验项目?+
K19 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。精铸件应附射线或超声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记录与抗氧化试验数据。第三方复验建议重点测钨、铌、钴三项与硼一项。
采购 K19 最容易踩哪些坑?+
采购 K19 最常见的坑是三个。一是省掉渗铝防护,铬低导致裸件在高温燃气中抗氧化余量极小,防护缺失往往比材料本身的强度差异更早导致失效。二是用低价料顶替,替代料常把铌 2.50%–3.30% 减量或以钽部分替代,而铌不足会直接削弱 γ′ 相稳定性与持久寿命。三是拿室温强度做设计依据,1000℃ 附近的持久强度远低于室温值。合同必须写全成分区间、渗铝制度、状态与检验项目。
K19 的价格怎么算?下单需要提供哪些信息?+
K19 的价格主要由镍、钴、钨三种元素决定,钴 11.00%–13.00% 与钨 9.50%–10.50% 合计占比很高,原材料成本明显高于无钴的 K18 方向,这是它在批量件上让位给 K18 的原因。精铸件价格还要叠加整体铸造涡轮这类复杂成形的工艺溢价与渗铝防护、热等静压等后道工序。询价请给全牌号、形态与规格、件图与数量、交货状态、渗铝制度与渗层要求、是否需要热等静压与探伤、是否需要第三方复验。

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
K19UNS N07019 / K419(旧牌号 K19)Ni 余量、Cr 5.50–6.50、Mo 1.70–2.30Rm 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 等轴晶铸造高温合金表 3;母合金按 GB/T 25932 与 HB 5163 验收。

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数据来源与更新说明

K19 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K419) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、地面燃气轮机、工业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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