K27 铁基等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K273) 实拍图
铸造高温合金

K27 铁基等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K273)

UNS 无对应编号 / K273(旧牌号 K27)

K27 是铁基等轴晶铸造高温合金中偏耐热铸钢路线的一个牌号,碳 0.75%–0.90%、铬 18.00%–21.00%、锰 4.50%–6.00%、氮 0.10%–0.20%,靠高碳高铬与氮的组合获得 600℃ 至 700℃ 的长期服役能力。它主要用在 650℃ 以下的柴油机增压涡轮上,成本明显低于镍基牌号。其热处理需经过固溶、中间处理与两次时效的完整链条,650℃ 至 816℃ 的中温热处理过程中会发生 M₇C₃ 向 M₂₃C₆ 的转变,这一相反应反而提高屈服强度与铸件的综合高温性能。

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直接回答

K27 是铁基等轴晶铸造高温合金中偏耐热铸钢路线的一个牌号,碳 0.75%–0.90%、铬 18.00%–21.00%、锰 4.50%–6.00%、氮 0.10%–0.20%,靠高碳高铬与氮的组合获得 600℃ 至 700℃ 的长期服役能力。它主要用在 650℃ 以下的柴油机增压涡轮上,成本明显低于镍基牌号。其热处理需经过固溶、中间处理与两次时效的完整链条,650℃ 至 816℃ 的中温热处理过程中会发生 M₇C₃ 向 M₂₃C₆ 的转变,这一相反应反而提高屈服强度与铸件的综合高温性能。

牌号对照
UNS 无对应编号 / K273(旧牌号 K27)
核心成分
Ni 4.50–5.50、Cr 18.00–21.00、Mo 0.80–1.20、Fe 余量
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 与 GBn 175-82 表 3 铸造高温合金牌号及其化学成分;母合金按 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
柴油机与增压器

牌号对照与材料概述

K27 的成分设计围绕高碳奥氏体耐热铸钢的思路展开。碳 0.75%–0.90% 是本牌号最醒目的指标,直接决定碳化物数量与类型,碳化物在晶界的连续程度又反过来影响铸态强度与裂纹倾向;铬 18.00%–21.00% 提供高温抗氧化与耐蚀能力;镍 4.50%–5.50% 与锰 4.50%–6.00% 共同稳定奥氏体相,锰含量较高还能提高硫的溶解度;氮 0.10%–0.20% 辅助稳定奥氏体并强化基体;钨 0.80%–1.20% 与钼 0.80%–1.20% 提供固溶强化;铌 0.65%–0.85% 与碳结合形成稳定性高的碳化物,钉扎晶界、阻碍晶粒长大;铝 ≤0.05%、钛未列,说明本牌号不依赖 γ′ 相强化。

K27 与 K13、K14 等铁镍基牌号的定位差别在强化机制上:前者靠碳化物与奥氏体稳定性,不靠铝钛 γ′ 相,成分简单、成本更低,但承温上限与抗氧化裕度也更低。与 K32 对应的 K232 相比,K27 的碳与铬都更高、锰与氮的用法更突出,属高碳耐热铸钢路线;而 K232 是接近 GH2302 的铁镍基沉淀硬化型铸材,靠铝钛析出 γ′ 相,两者不可互换。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K27 只能铸造成形,但成本优势明显,适合柴油机增压涡轮这类批量中温热端件。

化学成分(GB/T 14992 与 GBn 175-82 表 3 铸造高温合金牌号及其化学成分;母合金按 YB/T 5248 验收)

元素含量规格 %
C0.75–0.90
Cr18.00–21.00
Ni4.50–5.50
W0.80–1.20
Mo0.80–1.20
Nb0.65–0.85
Al≤0.05
Fe余量
Mn4.50–6.00
Si0.30–1.00
N0.10–0.20
B≤0.005
P≤0.040
S≤0.020

物理性能

物理性能数值
密度约 8.2 g/cm³
熔化区间以炉号材质证明书为准
磁性无或弱磁性(奥氏体组织)
使用温度600℃ 至 700℃ 长期工作

力学性能(母合金铸态;铸件按固溶加中间处理加两次时效的热处理态检验,具体以合同技术条件为准)

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
650 ℃以炉号材质证明书为准以炉号材质证明书为准
700 ℃以炉号材质证明书为准以炉号材质证明书为准

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(按合同确认)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,含柴油机增压涡轮叶轮铸态或按协议热处理
定向凝固 / 单晶铸件按合同确认,可组织定向凝固柱晶铸件按 GJB 5512.2 / 5512.3 执行
涡轮叶片 / 机匣 / 导向器 / 阀体增压涡轮叶轮、阀体与耐热管道构件铸态 + 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》
牌号与成分——GB/T 14992、GBn 175-82 表 3
母合金交付——YB/T 5248-1993《铸造高温合金母合金》
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

K27 的热处理是本牌号的技术关键,需完整执行四段链条。固溶处理在 980℃ 至 1250℃ 进行,作用是溶解基体碳化物与 γ′ 相,获得均匀过饱和固溶体,典型制度为 1175℃ 保温 2 小时空冷。中间处理温度约 1000℃ 至 1500℃,作用是改变晶界析出碳化物的数量、形态与分布,形成大小两种强化相的合理配合,典型制度为 1080℃ 保温 4 小时空冷。一次时效 843℃ 保温 24 小时空冷,二次时效 760℃ 保温 16 小时空冷。需注意 650℃ 至 816℃ 的中温热处理过程中会发生 M₇C₃ 向 M₂₃C₆ 的相反应,该反应可提高屈服强度与铸件的综合高温性能,因此中间处理与时效的温度选择对最终性能影响很大。

K27 碳 0.75%–0.90%,属高碳类型,热裂纹倾向明显,焊接应注意热裂纹、收弧裂纹与焊接变形三类问题。防裂纹应采用小电流、快速焊接,严格控制层间温度在 100℃ 以下;收弧采用回填法填满,氩弧焊打底层回填后需用砂轮修磨成斜度确保不裂纹并保证焊透。镍基焊丝如 ERNiCr-3 用于打底,填充与盖面可选 E310Cb-16 焊条。多层多道焊每层焊后应做渗透检测。用于承力热端件时,焊补方案应取得设计方确认。

采购要点

采购 K27 有三处易错。第一是牌号与成分对应关系必须落纸面,K27 与 K273 的对应关系应在合同、图纸与材质证明书上同时出现,只写一个编号会留下争议空间。第二是碳与氮必须逐炉核对,碳 0.75%–0.90% 与氮 0.10%–0.20% 共同决定奥氏体稳定性与碳化物形态,是本牌号与普通耐热铸钢的分界,替代料往往把碳降到 0.5% 以下或把氮省掉,验收务必逐炉实测。第三是热处理不能只做固溶,固溶、中间处理与两次时效缺一不可,中间处理对碳化物形态的调控无法由时效弥补,只做固溶加时效的件在 650℃ 长期服役时性能偏离设计值。

选型问答

K27 常见提问的直接回答

K27 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K27 的成分设计围绕高碳奥氏体耐热铸钢的思路展开。

K27 怎么选?与 K2 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K402) 的区别在哪里?

K27 与 K32、K13 是铁基路线下的三种不同思路。K27 属高碳耐热铸钢路线,碳 0.75%–0.90%、铬 18.00%–21.00%、锰 4.50%–6.00%、氮 0.10%–0.20%,靠碳化物与奥氏体稳定性工作,不含铝钛 γ′ 相强化,650℃ 以下使用且成本最低;K32 对应 K232,是接近 GH2302 的铁镍基沉淀硬化型铸材,铝 1.80%–2.30%、钛 2.30%–2.80% 析出 γ′ 相,700℃ 以下长期使用且可焊;K13 同样靠铝钛 γ′ 相承温,750℃ 级。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K27 同样不可锻轧,但在柴油机增压涡轮这类批量中温件上的成本优势最直接。

K27 价格多少?多久交货?能否定制?

K27 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 K27?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 K27 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 与 GBn 175-82 表 3 铸造高温合金牌号及其化学成分;母合金按 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 K27 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K27 的密度是多少?执行什么标准?

K27 的密度约为 约 8.2 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 14992 与 GBn 175-82 表 3 铸造高温合金牌号及其化学成分;母合金按 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

K27 常见问题

K27 与 K32、K13 怎么选?和变形牌号 GH3625、GH4169 差在哪里?+
K27 与 K32、K13 是铁基路线下的三种不同思路。K27 属高碳耐热铸钢路线,碳 0.75%–0.90%、铬 18.00%–21.00%、锰 4.50%–6.00%、氮 0.10%–0.20%,靠碳化物与奥氏体稳定性工作,不含铝钛 γ′ 相强化,650℃ 以下使用且成本最低;K32 对应 K232,是接近 GH2302 的铁镍基沉淀硬化型铸材,铝 1.80%–2.30%、钛 2.30%–2.80% 析出 γ′ 相,700℃ 以下长期使用且可焊;K13 同样靠铝钛 γ′ 相承温,750℃ 级。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K27 同样不可锻轧,但在柴油机增压涡轮这类批量中温件上的成本优势最直接。
K27 对应哪个国家标准牌号?能用别的牌号替代吗?+
K27 是旧牌号,成分方向与 GBn 175-82 表 3 收录的 K273 条目一致,采购文件应把新旧牌号并列写明,并注明成分依据为 GB/T 14992 与 GBn 175-82,母合金按 YB/T 5248 验收。K27 与 K32、K13 基础材料体系与强化机制都不同,不可互换,也不存在互相顶替的可能。若供方以普通耐热铸钢的名义代供,只有逐炉实测碳、铬、锰、氮四项才能证伪。
K27 的长期使用温度上限是多少?短时能到多少?+
K27 的长期使用温度在 600℃ 至 700℃ 区间,公开资料给出的典型定位是 650℃ 以下柴油机增压涡轮,服役温度超过 700℃ 后应改用镍基牌号而不是依靠材料本体硬撑。它的可用温度与热处理制度强相关,650℃ 至 816℃ 的中温热处理过程中 M₇C₃ 向 M₂₃C₆ 的相反应会改变强化相状态,因此选型时应把成品热处理制度与服役温度一并确定。
K27 的抗氧化和耐热腐蚀表现如何?+
K27 的抗氧化能力在铁基体系里算好的,铬 18.00%–21.00% 可形成连续的 Cr₂O₃ 膜,600℃ 至 700℃ 长期工作组织稳定;锰 4.50%–6.00% 还有助于提高硫的溶解度,对含硫工况有利。但与镍基牌号相比抗热腐蚀裕度有限,含硫燃气或渗碳环境中应配合渗铝或渗铬铝防护。本站未给出该牌号的具体氧化增重速率,实测数据以炉号材质证明书为准。
K27 供货时是铸态还是热处理态?两种状态差别有多大?+
K27 的交货状态与其余铸材差别较大,零件通常以固溶加中间处理加两次时效的热处理态交付,这是它的标准工艺路线,铸态使用不能达到设计性能。四段链条为 1175℃ 固溶 2 小时空冷、1080℃ 中间处理 4 小时空冷、843℃ 一次时效 24 小时空冷、760℃ 二次时效 16 小时空冷。采购时必须把完整热处理制度写进技术条件,只写固溶加时效会让供方漏掉中间处理,650℃ 长期服役时性能会明显偏离设计值。
K27 能供哪些规格和铸件?交期大概多久?+
K27 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,覆盖柴油机增压涡轮叶轮、燃气轮机静子件与石油化工耐热阀体。因热处理链条有四段,工期比铸态交付的牌号长,母合金现货可快速发出,按图精铸件从熔炼、浇注到完成全部热处理与检验通常需要四到六周,含探伤与防护工序时还要延长。
K27 供货随附哪些质量证明文件和检验项目?+
K27 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,母合金按 YB/T 5248 附缩孔、气孔、裂纹与偏析判据。铸件应附射线或荧光渗透检测报告与表面缺陷检查记录,做渗铝的另附渗层厚度记录。第三方复验建议重点测碳、氮、铬、锰四项,其中碳与氮的化验成本相对较高却最容易被替代料做手脚,是复验投入产出比最高的项目。
采购 K27 最容易踩哪些坑?+
采购 K27 最常见的坑是三个。一是只写牌号不写热处理链条,中间处理被漏掉后件在 650℃ 长期服役时碳化物形态失控。二是碳与氮被降级替代,碳降到 0.5% 以下或省掉氮,材料从设计上就变成了另一种东西,强度与抗氧化同时下降。三是把它按镍基牌号的承温逻辑使用,实际长期上限只有 700℃,误用到 900℃ 工况会导致早期失效。三项都应写成合同条款。
K27 的价格怎么算?下单需要提供哪些信息?+
K27 的价格优势来自成分简单与铁基成本结构,碳、铬、锰、氮、钨钼铌的组合里没有钴与铌钽这类贵重元素,原材料成本显著低于 K17、K23 一类镍基牌号,因此在柴油机增压涡轮这类大批量中温件上经济性突出。精铸件价格还受四段热处理工序与防护需求影响。询价请给全牌号、形态与规格、件图与数量、是否需要完整四段热处理、是否需要渗铝防护、是否要求探伤与第三方复验。

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
K27UNS 无对应编号 / K273(旧牌号 K27)Ni 4.50–5.50、Cr 18.00–21.00、Mo 0.80–1.20Rm 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 / 单晶铸件等柴油机与增压器
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 与 GBn 175-82 表 3 铸造高温合金牌号及其化学成分;母合金按 YB/T 5248 验收。

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数据来源与更新说明

K27 铁基等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K273) 用在什么场景

该牌号常见于柴油机与增压器、燃气轮机、航空发动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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