K61 镍基等轴晶铸造高温合金(国标新牌号 K461) 实拍图
铸造高温合金

K61 镍基等轴晶铸造高温合金(国标新牌号 K461)

K61 / 国标新牌号 K461 / 中国 ISC C74610

K61(国标 K461,ISC C74610)是含铁约 6%–7.5%、高硼的镍基等轴晶铸造合金,公开牌号资料给出的最高使用温度在 1000℃ 量级。钼钨提供固溶强化,铝钛形成 γ′ 相,高硼强化晶界。典型产品为涡轮喷气发动机起动器整体铸造涡轮转子。宝昭实业

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K61(国标 K461,ISC C74610)是含铁约 6%–7.5%、高硼的镍基等轴晶铸造合金,公开牌号资料给出的最高使用温度在 1000℃ 量级。钼钨提供固溶强化,铝钛形成 γ′ 相,高硼强化晶界。典型产品为涡轮喷气发动机起动器整体铸造涡轮转子。宝昭实业

牌号对照
K61 / 国标新牌号 K461 / 中国 ISC C74610
核心成分
Ni 余量、Cr 15.00–17.00、Mo 3.60–5.00、Fe 6.00–7.50
力学性能
Rm 以炉号材质证明书为准(典型 公开资料参考 ≥642 MPa)
执行标准
GB/T 14992 / 公开牌号资料(批次以 GB/T 14985 与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
航空发动机

牌号对照与材料概述

K61 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K461,对应中国 ISC C74610,属镍基等轴晶铸造高温合金。铬 15.00%–17.00% 提供抗氧化与耐热腐蚀基础,钼 3.60%–5.00%、钨 2.10%–2.50% 做基体固溶强化,铝 2.10%–2.80% 与钛 2.10%–3.00% 形成 γ′ 相。这一档明显特点是含铁 6.00%–7.50%、钴基本不含,硼 0.10%–0.13% 的较高水平用于强化晶界并改善中温塑性。

在 K 序列内部,K61 的定位介于通用型与高合金化型之间:与早期 K1、K2、K3 一类不含铌钽的高铬通用牌号相比,K61 的钼钨更高、γ′ 相比例更大,高温强度更强而耐热腐蚀略逊;与 K52 相比,K61 铬低约 4~5 个百分点但钼钨总量更高、含铁量明显更高,成本更低而 1000℃ 量级的高温强度占优;与 GH4169 相比承温上限更高,但焊接性与批料一致性不如变形合金。

化学成分(GB/T 14992 / 公开牌号资料(批次以 GB/T 14985 与炉号材质证明书为准))

元素含量规格 %
C0.12–0.17
Cr15.00–17.00
Ni余量
Mo3.60–5.00
W2.10–2.50
Co≤0.50
Al2.10–2.80
Ti2.10–3.00
Fe6.00–7.50
Si1.20–2.00
Mn≤0.30
P≤0.020
S≤0.020
B0.10–0.13

物理性能

物理性能数值
密度约 7.9–8.2 g/cm³(含铁量影响,族内参考)
熔化区间约 1290–1350 ℃(族内参考)
线膨胀系数约 14×10⁻⁶/K(族内参考)
弹性模量约 200 GPa(族内参考)

力学性能(母合金铸态或固溶+时效态(按 HB 7763、GJB 5512.1 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公开资料参考 ≥642 MPa
屈服强度 Rp0.2以炉号材质证明书为准公开资料参考 ≥185 MPa
延伸率 A以炉号材质证明书为准公开资料参考 ≥10 %

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃以材质证明书为准公开资料参考 ≥642 MPa
800 ℃以持久试验数据为准族内参考 400–550 MPa
1000 ℃短时使用参考值按主机厂技术条件核定

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
精密铸件涡轮叶片、导向器、机匣固溶+时效
定向凝固铸件柱晶叶片固溶+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

K61 属沉淀硬化型等轴晶铸造合金,通用工艺路线为:母合金先做均匀化退火以减轻枝晶偏析,随后按固溶温度保温使 γ′ 相溶解、一次碳化物部分溶解并快速空冷,再做多级时效使 γ′ 相析出到所需尺寸与体积分数。由于含铁量较高且硼含量在 0.10%~0.13%,固溶温度上限与保温时间须格外谨慎,防止晶界低熔点相连续化;具体制度以 HB/Z 140、GB/T 18432 及主机厂技术条件为准,铸件在需要消除疏松时还要补热等静压。

K61 的高硼含量使晶界低熔点相风险高于一般镍基铸造合金,热裂纹敏感性偏强。若部件需要补焊,应选用与母合金同体系的镍基焊材并做专门的焊接工艺评定,严格限制热输入与层间温度,焊后一般需重新固溶加时效恢复组织并复验热疲劳。是否允许焊接、焊后热处理如何执行,须以产品技术条件为准,起动器涡轮转子一类薄壁高转速件通常按不允许焊修交付。

采购要点

买 K61 有四点必须落到合同:一是国标新牌号 K461 与中国 ISC C74610 要写明,避免市场上同料不同名的混用;二是含铁 6.00%–7.50% 与硼 0.10%–0.13% 是它区别于其他牌号的关键,验收要核对实测值而不是只看牌号;三是薄壁涡轮转子类件对疏松与夹杂极敏感,热等静压与无损检测报告要写进技术要求;四是交货状态必须区分铸态与固溶加时效态。

选型问答

K61 常见提问的直接回答

K61 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K61 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K461,对应中国 ISC C74610,属镍基等轴晶铸造高温合金。

K61 怎么选?与 K6 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K406) 的区别在哪里?

三者同属镍基等轴晶铸造高温合金。K61(国标 K461)铬 15.00%~17.00%、钼 3.60%~5.00%、钨 2.10%~2.50%,含铁 6.00%~7.50%、钴基本不含,公开资料给出的最高使用温度在 1000℃ 量级,用于起动器整体铸造涡轮转子;K52(国标 K452)铬 20.00%~21.80%、钴 10.30%~12.00%,950℃ 以下,耐热腐蚀明显更好且不含贵重元素,是燃机导向叶片主流选择;K47(国标 K447A)铬只有 8% 上下而铪钽钨钴最高,1000℃ 以上综合性能最好但必须靠涂层防护。高温强度优先且允许一定铁含量选 K61,耐热腐蚀优先选 K52,1000℃ 以上承力选 K47。

K61 价格多少?多久交货?能否定制?

K61 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 K61?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 K61 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 / 公开牌号资料(批次以 GB/T 14985 与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 K61 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K61 的密度是多少?执行什么标准?

K61 的密度约为 约 7.9–8.2 g/cm³(含铁量影响,族内参考)(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 14992 / 公开牌号资料(批次以 GB/T 14985 与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

K61 常见问题

K61 与 K52、K47 怎么选?+
三者同属镍基等轴晶铸造高温合金。K61(国标 K461)铬 15.00%~17.00%、钼 3.60%~5.00%、钨 2.10%~2.50%,含铁 6.00%~7.50%、钴基本不含,公开资料给出的最高使用温度在 1000℃ 量级,用于起动器整体铸造涡轮转子;K52(国标 K452)铬 20.00%~21.80%、钴 10.30%~12.00%,950℃ 以下,耐热腐蚀明显更好且不含贵重元素,是燃机导向叶片主流选择;K47(国标 K447A)铬只有 8% 上下而铪钽钨钴最高,1000℃ 以上综合性能最好但必须靠涂层防护。高温强度优先且允许一定铁含量选 K61,耐热腐蚀优先选 K52,1000℃ 以上承力选 K47。
K61 对应哪些国标与相近牌号?+
K61 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K461,对应中国 ISC C74610,供应资料中多写作 K461(K61)。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,K61 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。
K61 的使用温度上限是多少?+
公开牌号资料给出的最高使用温度在 1000℃ 量级,但这一数值来自牌号资料汇总而非单一手册条目,实际温区须由 GB/T 14985 正文与主机厂技术条件确定后再核定。选型时应先明确部件是长期承力还是短时使用,两者上限差别很大;涉及起动器涡轮转子这类高速转子,还要把离心应力与热疲劳一起校核。
K61 的耐蚀与抗氧化表现如何?+
K61 的铬在 15.00%~17.00% 区间,800℃ 以下的氧化与燃气腐蚀有较好余量。因含铁 6.00%~7.50%、钴基本不含,熔池纯净度与夹杂控制难度高于低铁含量的同类牌号,晶间腐蚀倾向与偏析风险要靠母合金纯净度与热等静压来压。含硼 0.10%~0.13% 水平偏高,若采用渗铝或 MCrAlY 涂层,需评估涂层与硼的相互作用。
K61 的铸态、固溶态与固溶加时效态差别在哪?+
铸态保留枝晶骨架与粗大 γ′ 相及共晶,性能离散度大,只适合作重熔母合金或非关键毛坯。固溶态溶掉 γ′ 与部分碳化物,得到均匀奥氏体基体,用于切割前的中间态和需要后续时效的工序。固溶加时效态是成品热端件的标准状态,γ′ 相析出到规定尺寸与体积分数后高温强度、蠕变抗力和长期组织稳定性才达到设计值。采购时务必写明交货状态。
K61 能供哪些规格,交期多久?+
常见供货形态为 Φ50-100 mm 母合金圆锭或方锭(铸态)、按图定尺的精铸棒与浇注试棒、涡轮转子与导向器精密铸件、薄壁复杂件的热等静压铸件。常规规格母合金备货较快;薄壁高转速件与需热等静压的件按工艺排产,交期以商务确认为准。
随货需要提供哪些质量证明文件?+
随炉应提供材质证明书,含炉号、化学成分实测值、室温与高温拉伸、持久与蠕变数据、热处理全曲线记录、晶粒度评级与金相照片;母合金另需提供熔炼工艺路线说明与氧氮含量数据;铸件按 GB/T 18432 与 HB 7763 补充射线或超声、荧光渗透等无损检测记录。薄壁转子类件还需补充热等静压工艺记录与处理后的复检报告。
采购 K61 最容易踩哪些坑?+
一是只写牌号不写国标新牌号 K461 与 ISC 编号,收到以其他牌号成分冒充的货;二是用变形合金的验收指标卡铸件;三是忽略含铁与硼的实测值,硼偏低晶界弱、含铁偏高夹杂多;四是薄壁件未做热等静压就收货;五是低价采购未做真空感应熔炼的母合金。五项都写进合同与技术协议,比事后争论更有效。
K61 怎么订货,价格受什么影响?+
订货请提供牌号 K61 或国标新牌号 K461、GB/T 14985 或企业技术条件、铸件类别(母合金锭、精铸件、热等静压件)、交货状态、规格尺寸与图纸、成分区间(重点是铁、硼、铬、钼的下限)、热处理制度、检验项目与随炉文件格式。价格主要随镍铬钼钨原料价格、含铁量带来的成本优势、铸件尺寸与壁厚、热处理制度、是否需热等静压以及单炉批量浮动;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
K61K61 / 国标新牌号 K461 / 中国 ISC C74610Ni 余量、Cr 15.00–17.00、Mo 3.60–5.00Rm 以炉号材质证明书为准(典型 公开资料参考 ≥642 MPa)母合金锭、精铸棒与试棒、精密铸件等航空发动机
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 / 公开牌号资料(批次以 GB/T 14985 与炉号材质证明书为准)。

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数据来源与更新说明

K61 镍基等轴晶铸造高温合金(国标新牌号 K461) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、燃气轮机、工业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。

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