UNS 无对应编号 / K403（旧牌号 K3）
K3（现行牌号 K403）是与苏联 ЖС6К 同源的镍基铸造高温合金，靠钴、钨、钼复合固溶强化配合高铝高钛析出 γ′ 相，承载温度进入 1000℃ 级，是我国第一代定向凝固与单晶叶片母合金的基础材料。铸造性能好、可铸形状复杂的空心精铸件，但中温塑性偏低、耐热腐蚀较弱，900℃ 以上长期使用通常需要防护涂层。
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K3（现行牌号 K403）是与苏联 ЖС6К 同源的镍基铸造高温合金，靠钴、钨、钼复合固溶强化配合高铝高钛析出 γ′ 相，承载温度进入 1000℃ 级，是我国第一代定向凝固与单晶叶片母合金的基础材料。铸造性能好、可铸形状复杂的空心精铸件，但中温塑性偏低、耐热腐蚀较弱，900℃ 以上长期使用通常需要防护涂层。
K3 的成分设计围绕高体积分数 γ′ 相与复合固溶强化展开。铝 5.30%–5.90% 与钛 2.30%–2.90% 配成 γ′-Ni₃(Al,Ti)，体积分数处于铸材高位，是高温强度的直接来源；钴 4.50%–6.00% 降低基体中钛的固溶度、促使更多 γ′ 析出并提升相稳定性；钨 4.80%–5.50% 与钼 3.80%–4.50% 叠加提供固溶强化，铈 0.010% 上限改善抗氧化，硼 0.012%–0.022% 与锆 0.030%–0.080% 强化晶界并净化熔体。铬 10.00%–12.00% 处于偏低水平，是为把合金化额度让给强化元素，代价是抗氧化与热腐蚀能力弱于高铬牌号。
在 K 系列内部，K3 的承温能力高于 K2 与 K1，主要来自钴与更高铝钛带来的 γ′ 体积分数；代价是成本上升与耐热腐蚀能力下降，因为铬被压到 10.00%–12.00%。K3 的战略地位在于它是我国第一代定向凝固柱晶与单晶合金的母合金基础，DZ3 就是在 K403 成分基础上用定向凝固工艺发展出来的。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比，K3 只能铸造，但正因为铸态即含高体积分数 γ′ 相，才具备变形合金难以达到的 1000℃ 级承载能力。
| 元素 | 含量规格 % |
|---|---|
| Ni | 余量 |
| Cr | 10.00–12.00 |
| Co | 4.50–6.00 |
| W | 4.80–5.50 |
| Mo | 3.80–4.50 |
| Al | 5.30–5.90 |
| Ti | 2.30–2.90 |
| Fe | ≤2.00 |
| C | 0.11–0.18 |
| B | 0.012–0.022 |
| Zr | 0.030–0.080 |
| Ce | ≤0.010 |
| Si | ≤0.50 |
| Mn | ≤0.50 |
| P | ≤0.020 |
| S | ≤0.010 |
| 物理性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 约 8.1 g/cm³ |
| 熔化区间 | 约 1260–1338 ℃ |
| 弹性模量 | 约 125–178 GPa |
| 热导率 | 约 14.3 W/(m·℃) |
| 线膨胀系数 | 约 11.3×10⁻⁶/K |
| 力学性能 | 标准最小值 | 典型值 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 Rm | 以技术协议为准 | 约 785–1000 MPa（参考区间） |
| 屈服强度 Rp0.2 | 以技术协议为准 | 以标准/质保书为准 |
| 延伸率 A | 以技术协议为准 | 约 2–10 %（参考区间） |
| 硬度 | 以技术协议为准 | 铸态约 HRC 36–39，标准热处理后约 HRC 38–42 |
| 温度 | 抗拉强度 Rm | 屈服强度 Rp0.2 |
|---|---|---|
| 20 ℃ | 约 785–1000 MPa（参考区间） | 以标准/质保书为准 |
| 975 ℃ | 持久强度约 195 MPa，参考区间 | 以标准/质保书为准 |
| 1000 ℃ | 持久强度约 150 MPa（100 h），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 | 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，含薄壁空心涡轮叶片 | 铸态或按协议热处理 |
| 定向凝固 / 单晶铸件 | 可按 GJB 5512.2 组织定向凝固柱晶母合金与铸件 | 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。
| 产品形态 | ASTM | ASME | 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》 |
| 单晶与定向凝固铸件 | — | — | GJB 5512.2-2005、GJB 5512.3-2005 |
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。
K3 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′ 相已完成主要强化；若要求更均匀的组织与更高的高温持久强度，可按 1210℃±10℃ 保温 4 小时空冷做固溶处理，溶解枝晶间初生 γ′ 相与碳化物，再以 900℃ 一级时效加 850℃ 二级时效处理。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，严格控制升降温速率，避免热应力裂纹；表面防护涂层一般采用渗铝或料浆法渗铝硅。
K3 铝钛含量高、铸态 γ′ 相密集，焊接性很差，熔模精铸叶片一般不允许补焊，焊缝区极易出现热裂纹与未熔合。必须修复时采用真空钎焊或电子束焊等低热输入工艺，焊料选用同成分或成分相近的镍基合金，焊后再按固溶加双级时效恢复组织。K3 的中温塑性本就偏低，焊接热输入会进一步恶化塑性，承力叶片出现焊补通常按报废处理，验收时建议把无焊补写入技术协议。
采购 K3 的坑集中在成分与防护两处。一是拿 K402 或 K418 顶替，三者同为镍基铸造高温合金但钴与铝钛配比不同，K3 的承载温度优势正来自钴 4.50%–6.00% 与铝 5.30%–5.90%，缺项即失效。二是只核对镍铬而放过钴、铝、钛这三项 K3 的灵魂元素，替代料往往从这里做文章。三是忽略防护要求，K3 耐热腐蚀较弱，不配渗铝或铝硅涂层用在 900℃ 以上含硫燃气中，热腐蚀会显著缩短寿命。验收应逐炉核对全元素表并核对涂层工艺与探伤记录。
K3 的成分设计围绕高体积分数 γ′ 相与复合固溶强化展开。
K3 与 K2、K418 的核心差异在钴与铝钛。K2 用钨钼双线固溶强化、不含钴，承载温度低一档；K3 加钴 4.50%–6.00% 并把铝提到 5.30%–5.90%，γ′ 体积分数更高，进入 1000℃ 级导向叶片区间，但铬被压到 10.00%–12.00%，抗氧化与耐热腐蚀变差。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比，K3 只能铸造，却因铸态即含高体积分数 γ′ 相而具备变形合金无法达到的 1000℃ 级承载力，同时室温塑性与焊接性明显更差。
K3 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 K3 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 K3 棒材、板材、无缝管、锻件等形态，欢迎按上述要点对样验厂。
K3 的密度约为 约 8.1 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。
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 |
|---|---|---|---|---|---|
| K3 | UNS 无对应编号 / K403（旧牌号 K3） | Ni 余量、Cr 10.00–12.00、Mo 3.80–4.50 | Rm 以技术协议为准（典型 约 785–1000 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 100 | UNS N13100 / K417 | Ni 余量（约 61）、Cr 8.5–9.5、Mo 2.5–3.5 | Rm 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 706 | UNS N09706 / 国标 GH2706（变形对应） | Cr 14.5–17.5、Fe 余量、Ti 1.50–2.00 | Rm ≥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 783 | UNS R30783（铸造）/ GH6783（变形） | Ni 26.0–30.0、Cr 2.50–3.50、Fe 24.0–27.0 | Rm 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 792 | UNS N07792 / GH792 | Ni 余量（约 58–65）、Cr 12.0–14.0、Mo 1.5–2.5 | Rm 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。
该牌号常见于航空发动机、工业燃气轮机、增压器与柴油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。
