K41 镍基低偏析铸造高温合金(对应现行牌号 K441) 实拍图
铸造高温合金

K41 镍基低偏析铸造高温合金(对应现行牌号 K441)

UNS N07041 方向 / K441(旧牌号 K41、M41)

K41(现行牌号 K441)是典型的低偏析高钨镍基铸造高温合金,钨 12.00%–15.00% 提供主要固溶强化,铬 15.00%–17.00% 提供抗氧化,碳压到 0.02%–0.10% 的低水平以抑制偏析与晶界碳化物析出。它的力学性能与钴基 X40 相当而焊接工艺性更好,适合 1050℃ 的燃气涡轮导向叶片及其他承受高温的零部件,主要弱点是含钨量高带来密度偏大。

获取报价

直接回答

K41(现行牌号 K441)是典型的低偏析高钨镍基铸造高温合金,钨 12.00%–15.00% 提供主要固溶强化,铬 15.00%–17.00% 提供抗氧化,碳压到 0.02%–0.10% 的低水平以抑制偏析与晶界碳化物析出。它的力学性能与钴基 X40 相当而焊接工艺性更好,适合 1050℃ 的燃气涡轮导向叶片及其他承受高温的零部件,主要弱点是含钨量高带来密度偏大。

牌号对照
UNS N07041 方向 / K441(旧牌号 K41、M41)
核心成分
Ni 余量、Cr 15.00–17.00、Mo 1.50–3.00、Al 3.10–4.00
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 等轴晶铸造高温合金表 3 与 Q/KJ.J02.01-1994;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
航空发动机

牌号对照与材料概述

K41 的成分设计围绕低偏析与高钨展开。钨 12.00%–15.00% 溶入 γ 基体引起显著晶格畸变,是本牌号的主要固溶强化来源,同时提供抗蠕变能力,但高钨也使密度偏大;铬 15.00%–17.00% 在表面形成连续的 Cr₂O₃ 膜并提供抗热腐蚀能力;钼 1.50%–3.00% 辅助固溶强化;铝 3.10%–4.00% 析出 γ′ 相并贡献辅助抗氧化;碳刻意压低到 0.02%–0.10%,以减少凝固过程中的枝晶偏析与晶界碳化物数量,这正是低偏析设计的关键;硼 0.001%–0.010% 与锆 ≤0.050% 微量添加用于净化并强化晶界。铸态组织为 γ 基体加弥散 γ′ 相与少量晶界碳化物。

K41 在 K 系列内部是等轴晶铸材里承温最高的一档,定位 1050℃ 导向叶片,与 K38 的 900℃ 级形成清晰分工:K38 靠铬与钽换抗热腐蚀,K41 靠钨与低偏析换承温与长时强度。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K41 只能铸造成形,不可锻轧,但它的应用方向是薄壁复杂导向叶片,变形合金在这一类零件上既做不出几何形状也达不到承温。需要注意的是低偏析设计对熔炼与浇注工艺的控制要求高于常规牌号,母合金重熔次数、浇注温度与熔体过热处理都直接影响晶界碳化物形态与室温塑性,实务中应把这些工艺参数纳入技术协议。

化学成分(GB/T 14992 等轴晶铸造高温合金表 3 与 Q/KJ.J02.01-1994;母合金按 YB/T 5248 验收)

元素含量规格 %
Ni余量
Cr15.00–17.00
W12.00–15.00
Mo1.50–3.00
Al3.10–4.00
C0.02–0.10
B0.001–0.010
Zr≤0.050
P≤0.015
S≤0.010

物理性能

物理性能数值
密度约 8.8 g/cm³,含钨量高故密度偏大
熔化区间以炉号材质证明书为准
线膨胀系数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按合同规定的热处理制度检验,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
950 ℃以标准/质保书为准以标准/质保书为准
1050 ℃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(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 1050℃ 级燃气涡轮导向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 / 阀体燃气涡轮导向叶片与高温承力精铸件铸态 + 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 等轴晶铸造高温合金表 3
低偏析母合金——Q/KJ.J02.01-1994
母合金交付——YB/T 5248-1993《铸造高温合金母合金》

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

K41 母合金以铸态供应,随炉提供成分与低倍检验结果,铸件一般按铸态使用。低偏析设计使其热处理制度相对宽松,但精铸叶片的热等静压与热处理对性能影响显著。公开研究指出改变精铸的型壳涂制与型芯工艺,并对高温熔体做过热处理,可改善铸件的铸造裂纹与磨削裂纹,把合格率提高到六成左右。熔体处理还能改善晶界碳化物分布状态,降低热裂倾向并提高室温强度与瞬时拉伸塑性。因此建议在技术协议中明确熔体过热处理与型芯工艺要求,并写入母合金重熔次数上限。

K41 的焊接工艺性优于钴基 X40,这是它相对同类承温材料的一处实用优势,公开资料也把较好的焊接工艺性列为特点之一。实际修复一般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,焊后按合同规定的固溶加时效制度恢复组织。由于本牌号碳含量低、γ′ 相量由铝单独承担,焊后组织的长期稳定性需单独确认,不宜套用母材的检验结论。

采购要点

采购 K41 最易踩三个坑。第一,把低偏析当成普通牌号对待,低偏析是本牌号的技术核心,碳 0.02%–0.10% 与重熔次数、熔体过热处理直接相关,母合金若多次重熔或熔体未处理,晶界碳化物会大量析出,室温塑性与持久强度同时下降,而这一点从外观与成分表看不出来。第二,只看钨含量高低不看区间上限,钨 12.00%–15.00% 既是主要强化来源也是密度偏大的原因。第三,混淆 K441 与 K414,前者是低偏析高钨型,后者在部分资料中沿用相近编号但成分体系不同,采购文件须写清新牌号与中国 ISC 编号以便核对。

选型问答

K41 常见提问的直接回答

K41 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K41 的成分设计围绕低偏析与高钨展开。

K41 怎么选?与 K4 早期编号镍基等轴晶铸造高温合金(未在现行国标牌号表单独登记) 的区别在哪里?

K41 与 K38、K18 的差别在承温与抗热腐蚀之间的取舍。K41 铬 15.00%–17.00%、钨 12.00%–15.00%,靠低偏析设计与高钨固溶强化把承温推到 1050℃ 导向叶片方向,力学性能与钴基 X40 相当但焊接性更好,代价是密度约 8.8 g/cm³ 偏大;K38 靠铬与钽把抗热腐蚀做到最好一档而承温在 900℃ 以下;K18 无钴无钽,900℃ 以下通用且经济性最好。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K41 只能铸造成形,但薄壁复杂导向叶片这类零件变形合金既做不出几何形状也达不到承温。

K41 价格多少?多久交货?能否定制?

K41 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 K41?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 K41 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 与 Q/KJ.J02.01-1994;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 K41 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K41 的密度是多少?执行什么标准?

K41 的密度约为 约 8.8 g/cm³,含钨量高故密度偏大(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 与 Q/KJ.J02.01-1994;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

K41 常见问题

K41 与 K38、K18 怎么选?和变形牌号 GH3625、GH4169 差在哪里?+
K41 与 K38、K18 的差别在承温与抗热腐蚀之间的取舍。K41 铬 15.00%–17.00%、钨 12.00%–15.00%,靠低偏析设计与高钨固溶强化把承温推到 1050℃ 导向叶片方向,力学性能与钴基 X40 相当但焊接性更好,代价是密度约 8.8 g/cm³ 偏大;K38 靠铬与钽把抗热腐蚀做到最好一档而承温在 900℃ 以下;K18 无钴无钽,900℃ 以下通用且经济性最好。对比变形牌号 GH4169、GH3625,K41 只能铸造成形,但薄壁复杂导向叶片这类零件变形合金既做不出几何形状也达不到承温。
K41 对应哪个国家标准牌号?能用别的牌号替代吗?+
K41 是旧牌号,现行 GB/T 14992 对应新牌号 K441,中国 ISC C74410,技术文件可新旧并列使用,低偏析母合金另执行 Q/KJ.J02.01-1994。成分方向与俄制 ЭП742 属同一族,两者成分区间并不等同,不能用俄料证明书替代 K441 的验收。需特别注意的是部分资料中相近编号的 K414 在材料体系与成分上与 K441 不同,采购文件必须写清新牌号与中国 ISC 编号,不可只写旧牌号。
K41 的长期使用温度上限是多少?短时能到多少?+
K41 的使用温度上限约 1050℃,定位 1050℃ 燃气涡轮导向叶片,是等轴晶铸材里承温最高的一档。它是短时与中等寿命工况的定位,若要求十万小时级的长寿命工业燃气轮机服役,则应评估定向凝固柱晶或单晶方案而非依赖等轴晶材料。选型时还要注意密度偏大对航电减重不利这一实际约束。
K41 的抗氧化和耐热腐蚀表现如何?+
K41 的抗氧化在等轴晶铸材中属靠前水平,铬 15.00%–17.00% 形成连续致密的 Cr₂O₃ 膜,铝 3.10%–4.00% 提供辅助氧化,二者配合支撑 1050℃ 的高温服役。低偏析设计使晶界一次碳化物析出量明显少于常规高碳牌号,对高温长时服役下的晶界稳定性有利。缺点是含硫燃气中的热腐蚀裕度相对含钴牌型偏弱,长时间服役应评估渗铝等防护方案。
K41 供货时是铸态还是热处理态?两种状态差别有多大?+
K41 母合金按铸态供应,铸件一般按铸态使用。低偏析牌号的关键不在热处理制度本身,而在熔炼与精铸环节的工艺控制:型壳涂制工艺、型芯制备工艺与高温熔体过热处理都会改变晶界碳化物的分布状态,进而影响铸件的室温强度、瞬时拉伸塑性与热裂倾向。采购时把交货状态与上述工艺参数一并写进技术协议,比单纯约定一个热处理制度更有实际意义。
K41 能供哪些规格和铸件?交期大概多久?+
K41 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 1050℃ 级燃气涡轮导向叶片与高温承力精铸件。因其排产对熔体处理与型芯工艺依赖度高,母合金现货相对较快,按图精铸件从熔炼到浇注、热处理与检验通常需要四到七周,需叠加热等静压、射线探伤与铂铬铝涂层工序的订单周期还会进一步延长。
K41 供货随附哪些质量证明文件和检验项目?+
K41 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。精铸件应附射线或超声探伤报告与表面缺陷检查记录,做热等静压的另附 HIP 工艺与处理后复检数据,做渗铝或铂铬铝涂层的另附渗层厚度与涂层工艺记录。第三方复验建议重点测碳、钨、铬三项,其中碳的低限控制是低偏析设计的关键。
采购 K41 最容易踩哪些坑?+
采购 K41 最常见的坑是三个。一是把低偏析当成普通牌号,低偏析靠碳 0.02%–0.10%、重熔次数上限与熔体过热处理共同实现,母合金若多次重熔或熔体未处理,晶界碳化物大量析出,室温塑性与持久强度同时下降,而外观与常规成分表都看不出来。二是只关心钨含量高低不看区间上下限,钨 12.00%–15.00% 同时决定性能与密度。三是混淆 K441 与相近编号的材料,采购文件必须写清新牌号与中国 ISC 编号以便交叉核对。
K41 的价格怎么算?下单需要提供哪些信息?+
K41 的价格主要由镍、铬、钨三种元素决定,钨 12.00%–15.00% 占比很高,原材料成本明显高于无钨的 K18 方向,也高于钨仅 2.40%–2.80% 的 K38,这是它在非极端工况下不优先选用的原因。精铸件价格还要叠加低偏析工艺的控制成本与铂铬铝涂层等高价防护工序。询价请给全牌号(写明 K441 与中国 ISC 编号)、形态与规格、件图与数量、交货状态、防护方案、重熔次数要求、是否需要热等静压与第三方复验。

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
K41UNS N07041 方向 / K441(旧牌号 K41、M41)Ni 余量、Cr 15.00–17.00、Mo 1.50–3.00Rm 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 与 Q/KJ.J02.01-1994;母合金按 YB/T 5248 验收。

相关牌号

延伸阅读

← 返回铸造高温合金 产品中心

数据来源与更新说明

K41 镍基低偏析铸造高温合金(对应现行牌号 K441) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、工业燃气轮机、石化与冶金装备等场景的关键部件。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。

按工况询价 →

需要 K41 现货或定制规格?

获取报价