K46 镍基等轴晶铸造高温合金 实拍图
铸造高温合金

K46 镍基等轴晶铸造高温合金

K46(国标新牌号 K446,曾用牌号 K41914)

K46(国标 K446,曾用牌号 K41914)是含铁约 15% 且不含钴的降本型镍基等轴晶铸造合金,700℃ 以下使用。铬 15%–17% 保障耐热腐蚀,钨钼做固溶强化,铝合金量适中因而成本明显低于含钴牌号,且 650℃×8000 h 长期时效仅析出少量第二相。典型产品为舰用燃机涡轮整流支柱。宝昭实业

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K46(国标 K446,曾用牌号 K41914)是含铁约 15% 且不含钴的降本型镍基等轴晶铸造合金,700℃ 以下使用。铬 15%–17% 保障耐热腐蚀,钨钼做固溶强化,铝合金量适中因而成本明显低于含钴牌号,且 650℃×8000 h 长期时效仅析出少量第二相。典型产品为舰用燃机涡轮整流支柱。宝昭实业

牌号对照
K46(国标新牌号 K446,曾用牌号 K41914)
核心成分
Ni 余量、Cr 15.00–17.00、Mo 3.00–4.00、Fe 14.00–16.00
力学性能
Rm 以炉号材质证明书为准(典型 族内参考 750–950 MPa)
执行标准
GB/T 14985 / GB/T 14992(典型成分,以炉号材质证明书为准)
交货形态
母合金锭、精铸棒与试棒、精密铸件等
典型应用
舰用燃气轮机

牌号对照与材料概述

K46 是国标新牌号 K446 对应的镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金,成分路线很有特点:加入约 15% 的铁而不含钴,铬 15.00%–17.00% 承担抗氧化与耐热腐蚀,钨 4.00%–6.00%、钼 3.00%–4.00% 做基体固溶强化,铝 1.50%–2.00%、钛 2.10%–2.60% 形成 γ′ 相。这一含铁不含钴的设计使成本明显低于含钴同类牌号,同时保留可用的高温强度。铸造为真空感应熔炼母合金后重熔熔模浇注。

在同族定位上,K46 走的是经济型路线:与 K44 的 900℃ 以下高铬耐热腐蚀型相比,K46 铬含量接近但不含钴、服役温区低 200℃ 量级;与 K47 含铪高合金化型相比,合金化程度低一个档次。应用上主要面向工业级舰用燃气轮机的涡轮整流支柱等承力结构件,兼顾铸造性能与可焊接性。

化学成分(GB/T 14985 / GB/T 14992(典型成分,以炉号材质证明书为准))

元素含量规格 %
C0.06–0.12
Cr15.00–17.00
Ni余量
W4.00–6.00
Mo3.00–4.00
Al1.50–2.00
Ti2.10–2.60
Nb0.80–1.30
Fe14.00–16.00
B≤0.01
Zr≤0.01
La≤0.01
Y≤0.01
Ce≤0.01
Mn≤0.30
Si≤0.30
P≤0.01
S≤0.01
Cu≤0.10
N≤0.01

物理性能

物理性能数值
密度约 8.0 g/cm³
熔化区间约 1280–1330 ℃(族内参考)
线膨胀系数约 13.5×10⁻⁶/K(族内参考)
弹性模量约 195 GPa(族内参考)

力学性能(母合金铸态或固溶+时效态(按 GB/T 25932、HB 7763 检验))

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm以炉号材质证明书为准族内参考 750–950 MPa
屈服强度 Rp0.2以炉号材质证明书为准族内参考 550–750 MPa
延伸率 A以炉号材质证明书为准族内参考 5–12 %

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃以材质证明书为准族内参考 750–950 MPa
650 ℃以材质证明书为准族内参考 400–550 MPa
700 ℃以材质证明书为准长期使用上限

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Φ50-100 mm 圆锭或方锭铸态
精铸棒与试棒按图定尺铸态或固溶态
精密铸件涡轮整流支柱等承力铸件固溶+时效
结构焊接件按图固溶+时效

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
牌号与成分GB/T 14985、GB/T 14992
母合金GB/T 25932、HB 7763、GJB 5512.1
铸件GB/T 18432
热处理HB/Z 140

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

K46 属沉淀硬化型等轴晶铸造合金,标准路线为均匀化退火加固溶加时效:固溶阶段使 γ′ 相与部分碳化物溶解于基体并快速空冷,抑制晶界碳化物膜连续化;时效阶段析出所需尺寸与体积分数的 γ′ 相。该合金的长期时效稳定性好,650℃×8000 h 处理后仅析出少量第二相,拉伸与持久性能仍明显高于技术指标,说明时效温度与时间可放宽,具体制度以 GB/T 14985 与技术协议为准。

K46 的可焊性在同族中较好,适合制作需要焊接组合的承力结构件。焊接时宜选用与母合金成分相近的镍基焊材,控制热输入与层间温度,避免晶界形成低熔点共晶,焊后按需重新固溶加时效以恢复 γ′ 分布。焊接工艺评定应由供方随件提供。

采购要点

采购 K46 最容易踩的坑是把它当高铬耐热腐蚀牌号来买:K46 虽含铬 15% 以上,但不含钴、使用温度仅 700℃ 以下,与 K44 一类在耐热腐蚀与温区上不是一回事,不能按同一工况套用。其次是铁含量,14~16% 是该牌号的成本基础,验收应设铁上限以免供方以铁代镍;再次要写明是否需要焊接组合件与焊后热处理。

选型问答

K46 常见提问的直接回答

K46 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K46 是国标新牌号 K446 对应的镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金,成分路线很有特点:加入约 15% 的铁而不含钴,铬 15.00%–17.00% 承担抗氧化与耐热腐蚀,钨 4.00%–6.00%、钼 3.00%–4.00% 做基体固溶强化,铝 1.50%–2.00%、钛 2.10%–2.60% 形成 γ′ 相。

K46 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?

K46 是 700℃ 以下的经济型等轴晶铸造合金,含铁约 15%、不含钴,价格低,在含硫与海盐介质中静态载荷下可长期工作,650℃×8000 h 仅析出少量第二相。K44 是 900℃ 以下高铬耐热腐蚀型,混合盐 900℃×300 h 平均腐蚀速率 0.08 mg,抗腐蚀明显更强。K45 γ′ 体积分数超 60%,中温蠕变与热疲劳更好,定位高压涡轮工作叶片。K47 含铪、合金化最高,对标 MAR-M247。若是舰用燃机整流支柱一类 700℃ 以下承力件,K46 性价比最优。

K46 价格多少?多久交货?能否定制?

K46 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 K46?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 K46 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 14985 / GB/T 14992(典型成分,以炉号材质证明书为准) 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 K46 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K46 的密度是多少?执行什么标准?

K46 的密度约为 约 8.0 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 14985 / GB/T 14992(典型成分,以炉号材质证明书为准),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

K46 常见问题

K46 与 K44、K45、K47 怎么选?+
K46 是 700℃ 以下的经济型等轴晶铸造合金,含铁约 15%、不含钴,价格低,在含硫与海盐介质中静态载荷下可长期工作,650℃×8000 h 仅析出少量第二相。K44 是 900℃ 以下高铬耐热腐蚀型,混合盐 900℃×300 h 平均腐蚀速率 0.08 mg,抗腐蚀明显更强。K45 γ′ 体积分数超 60%,中温蠕变与热疲劳更好,定位高压涡轮工作叶片。K47 含铪、合金化最高,对标 MAR-M247。若是舰用燃机整流支柱一类 700℃ 以下承力件,K46 性价比最优。
K46 对应哪些国标与相近牌号?+
K46 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K446,其曾用牌号为 K41914,公开资料中常写作 K446(K46)。与早期 K1、K2、K3 等通用型牌号成分区间不同,不能直接互换;与变形牌号 GH4169 相比,K46 属铸造型,高温强度上限更高而焊接性、切削加工性与批料一致性不如变形合金。
K46 的使用温度上限是多少?+
手册明确给出 700℃ 以下使用,典型对象是工业级舰用燃气轮机中工作温度不高于 700℃ 的涡轮整流支柱。该合金的长期时效稳定性好,650℃×8000 h 后性能仍远高于技术指标,说明在 700℃ 区间有充分余量。若工况超过 700℃,应改选 K44 一类 900℃ 以下牌号或 K47 一类 1000℃ 级方案。
K46 的耐蚀与抗氧化表现如何?+
含铬 15.00~17.00% 可形成连续 Cr₂O₃ 保护膜,在含硫燃气与海水盐分介质中静态载荷下能长期可靠工作。由于不含钴,其高温抗氧化与热腐蚀余量不及含钴牌号,但在 700℃ 以下服役区间影响有限。装配前宜检查表面氧化皮与缝隙腐蚀,必要时做渗铝或涂层处理。
K46 的铸态、固溶态与固溶加时效态差别在哪?+
铸态保留枝晶与粗大 γ′,性能离散大,仅适合作重熔母合金。固溶态溶掉 γ′ 与部分碳化物,得到均匀奥氏体基体,作为切割前中间态。固溶加时效态是标准交付态,γ′ 析出到规定尺寸与体积分数后高温强度与持久性能才达标。该合金时效窗口较宽,650℃×8000 h 长时处理后仅析出少量第二相而性能仍富余,是其选型优势之一。订货应写明交货状态。
K46 能供哪些规格,交期多久?+
常规为 Φ50-100 mm 母合金圆锭或方锭、按图定尺精铸棒与浇注试棒、涡轮整流支柱等承力精密铸件、含焊接组合的结构件。常规规格母合金备货较快;壁厚跨度大的复杂铸件与需焊后热处理的组合件按工艺排产,交期以商务确认为准。
随货需要提供哪些质量证明文件?+
随炉提供材质证明书,含炉号、化学成分实测值(重点核对铁、钴有无)、室温与高温拉伸、持久强度、热处理记录、晶粒度与金相照片;母合金补交熔炼路线与氧氮含量;铸件按 GB/T 18432 与 HB 7763 补交射线或超声、荧光渗透检测报告。焊接组合件另需焊接工艺评定与焊后热处理记录。
采购 K46 最容易踩哪些坑?+
一是按 K44 一类 900℃ 耐热腐蚀牌号套用工况,忽视 K46 仅 700℃ 以下且不含钴;二是未设铁含量上限,被以铁代镍的低价料蒙混;三是只写牌号不写交货状态,把铸态件当成品买;四是低价采购非真空感应熔炼母合金;五是忽略焊接组合件的焊后热处理与工艺评定。写清成分上限、交货状态与文件要求即可规避。
K46 怎么订货,价格受什么影响?+
订货请给牌号与新牌号对应关系、GB/T 14985 或企业技术条件、铸件类别、交货状态、规格尺寸、是否需焊接组合、检验项目与随炉文件格式,并附图纸。价格主要随镍铬钨钼原料价格、牌号成分区间、铸件尺寸壁厚、热处理制度、焊接与探伤要求及单炉批量浮动;批量越大、非标越少单价越低。宝昭实业可先出技术确认单再报价。

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
K46K46(国标新牌号 K446,曾用牌号 K41914)Ni 余量、Cr 15.00–17.00、Mo 3.00–4.00Rm 以炉号材质证明书为准(典型 族内参考 750–950 MPa)母合金锭、精铸棒与试棒、精密铸件等舰用燃气轮机
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 14985 / GB/T 14992(典型成分,以炉号材质证明书为准)。

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数据来源与更新说明

K46 镍基等轴晶铸造高温合金 用在什么场景

该牌号常见于舰用燃气轮机、工业燃气轮机、石油化工等场景的关键部件。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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