K77 镍基等轴晶铸造高温合金(国标新牌号 K477) 实拍图
铸造高温合金

K77 镍基等轴晶铸造高温合金(国标新牌号 K477)

K77 / 国标新牌号 K477 / 相近牌号 Rene 77

K77(国标 K477)是高钴型镍基等轴晶铸造合金,公开资料中对应 Rene 77。钴 14%–16% 配铝钛形成 γ′ 相,900℃ 以下使用,强度与塑性匹配均衡、铸造性能好。850~950℃ 长期时效不析出 TCP 相,典型产品是航空发动机涡轮外环与燃气涡轮叶片。宝昭实业

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直接回答

K77(国标 K477)是高钴型镍基等轴晶铸造合金,公开资料中对应 Rene 77。钴 14%–16% 配铝钛形成 γ′ 相,900℃ 以下使用,强度与塑性匹配均衡、铸造性能好。850~950℃ 长期时效不析出 TCP 相,典型产品是航空发动机涡轮外环与燃气涡轮叶片。宝昭实业

牌号对照
K77 / 国标新牌号 K477 / 相近牌号 Rene 77
核心成分
Ni 余量、Cr 14.00–15.25、Mo 3.90–4.50、Fe ≤0.50
力学性能
Rm 室温 ≥690 MPa(典型 690–760 MPa)
执行标准
GB/T 14992 / 国标《铸造高温合金 母合金 等轴晶》编制说明(批次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
航空发动机

牌号对照与材料概述

K77 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K477,属镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金。成分以铬 14.00%–15.25% 提供抗氧化与耐热腐蚀能力,钴 14.00%–16.00% 是这一档的显著特点,能提高 γ′ 相的溶解温度从而改善高温强度;钼 3.90%–4.50% 做基体固溶强化,铝 4.00%–4.60% 与钛 3.00%–3.70% 形成 γ′ 相,铌 0.60%–0.90% 补充强化并改善组织稳定性。

在 K 序列内部,K77 的定位是航空发动机涡轮外环这一档:与承温更高的高铬型 K52 相比,K77 钴含量高出一大截、铬略低,中温与中高温强度更均衡而耐热腐蚀稍逊,适合以热疲劳与持久强度为主而不是以抗燃气腐蚀为主;与低碳高硼的 K44 相比,K77 依靠钴而非硼来强化,晶界策略不同;与高合金化的 K47 相比,K77 铌钽铪都低,1000℃ 以上承力明显不足,但成本与焊接性更好。

化学成分(GB/T 14992 / 国标《铸造高温合金 母合金 等轴晶》编制说明(批次以炉号材质证明书为准))

元素含量规格 %
C0.05–0.09
Cr14.00–15.25
Ni余量
Co14.00–16.00
Mo3.90–4.50
Al4.00–4.60
Ti3.00–3.70
Fe≤0.50
B0.012–0.020
Zr≤0.040
Ce≤0.100
Mn≤0.15
Si≤0.20
P≤0.015
S≤0.015
Nb0.60–0.90

物理性能

物理性能数值
密度约 8.3–8.5 g/cm³
熔化区间约 1300–1360 ℃(族内参考)
线膨胀系数约 14×10⁻⁶/K(族内参考)
弹性模量约 205 GPa(族内参考)

力学性能(固溶+时效态(母合金按 GB/T 25932,精铸件按 GB/T 18432 检验))

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm室温 ≥690 MPa690–760 MPa
屈服强度 Rp0.2室温 ≥675 MPa675–700 MPa
延伸率 A室温 ≥6 %6–12 %

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
870 ℃≥415 MPa延伸率 ≥12 %
980 ℃150 MPa 持久断裂时间 ≥20 h
900 ℃以持久试验数据为准族内参考 400–500 MPa

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

K77 的热处理制度采用固溶加时效的等轴晶标准路线:1160℃±10℃ 保温 2 h 后以 56℃/h 的平均冷速炉冷至 1080℃,再以大于 17℃/min 的冷速冷却至 540℃ 空冷;随后 760℃±10℃ 保温 16 h 空冷。分段冷却是为了在抑制晶界碳化物连续化的同时保留细小的 γ′ 相尺寸,760℃ 时效则让强化相充分析出并稳定尺寸。国标编制说明同时给出 870℃ 拉伸与 980℃、150 MPa 持久考核点,具体制度以 HB/Z 140 与主机厂技术条件为准。

K77 的合金化程度中等,γ′ 相比例低于 K47 一类高合金化合金,焊接性相对较好,但仍属热裂纹敏感材料。若主机厂允许补焊,应采用与母合金同体系的镍基焊材并做专门的焊接工艺评定,控制热输入与层间温度,避免在晶界形成连续低熔点共晶;焊后一般需重新固溶加时效恢复组织。涡轮外环等薄壁件是否允许焊修须在产品技术条件中明确。

采购要点

买 K77 有四点要写清:一是国标新牌号 K477 与相近牌号 Rene 77 都要写,避免与 K47(国标 K447A)这类编号相近的牌号混用;二是钴 14.00%–16.00% 是它的核心价值,验收要核对实测钴值,钴偏低即意味着高温强度与组织稳定性不达标;三是铌 0.60%–0.90% 与硼、锆的微合金化上限要写,晶界状态直接决定蠕变寿命;四是交货状态必须区分母合金铸态与精铸件固溶加时效态。

选型问答

K77 常见提问的直接回答

K77 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K77 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K477,属镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金。

K77 怎么选?与 K7 镍基等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K407) 的区别在哪里?

三者同属镍基等轴晶铸造高温合金,取舍方向不同。K77(国标 K477)钴 14.00%~16.00%、铬 14.00%~15.25%、铝钛合计约 8%,900℃ 以下使用,强度与塑性匹配均衡,典型产品是航空发动机涡轮外环与燃气涡轮叶片;K52(国标 K452)铬 20.00%~21.80%、钴钨钼合计 15%,950℃ 以下,耐热腐蚀明显更好,适合含硫燃气与海洋环境的燃机导向叶片;K47(国标 K447A)铬仅 8% 上下而铪钽钨钴都最高,1000℃ 以上综合性能最好但耐蚀最弱、必须涂层防护。以热疲劳与持久强度为主选 K77,抗燃气腐蚀为主选 K52,1000℃ 以上承力选 K47。

K77 价格多少?多久交货?能否定制?

K77 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 K77?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 K77 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 / 国标《铸造高温合金 母合金 等轴晶》编制说明(批次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 K77 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K77 的密度是多少?执行什么标准?

K77 的密度约为 约 8.3–8.5 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 14992 / 国标《铸造高温合金 母合金 等轴晶》编制说明(批次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

K77 常见问题

K77 与 K52、K47 怎么选?+
三者同属镍基等轴晶铸造高温合金,取舍方向不同。K77(国标 K477)钴 14.00%~16.00%、铬 14.00%~15.25%、铝钛合计约 8%,900℃ 以下使用,强度与塑性匹配均衡,典型产品是航空发动机涡轮外环与燃气涡轮叶片;K52(国标 K452)铬 20.00%~21.80%、钴钨钼合计 15%,950℃ 以下,耐热腐蚀明显更好,适合含硫燃气与海洋环境的燃机导向叶片;K47(国标 K447A)铬仅 8% 上下而铪钽钨钴都最高,1000℃ 以上综合性能最好但耐蚀最弱、必须涂层防护。以热疲劳与持久强度为主选 K77,抗燃气腐蚀为主选 K52,1000℃ 以上承力选 K47。
K77 对应哪些国标与相近牌号?+
K77 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K477,对应中国 ISC C84770;公开资料中常写作 K477(K77,Rene 77)。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,K77 属铸造型,高温强度与耐热腐蚀上限更高,而焊接性、切削加工性与批料一致性不如变形合金。
K77 的使用温度上限是多少?+
公开资料给出的使用温度上限是 900℃ 以下,典型产品为航空发动机的燃气涡轮叶片和涡轮外环等高温零件。国标编制说明的考核点设在 870℃(抗拉强度不低于 415 MPa、延伸率不低于 12%)与 980℃(150 MPa 应力下断裂时间不低于 20 h),其中 980℃ 已属短时考核范畴。长期使用温度上限应以主机厂技术条件为准。
K77 的耐蚀与抗氧化表现如何?+
K77 的铬在 14.00%~15.25% 区间,抗氧化主要靠表面连续 Cr₂O₃ 膜,耐热腐蚀能力属中等水平:优于低铬通用型牌号,但不及 K52(国标 K452)那类 20% 以上铬的耐蚀型。钴 14.00%~16.00% 提高了 γ′ 相的高温稳定性,是它在 870~980℃ 区间保持持久强度与组织稳定的关键。850~950℃ 长期时效后未发现 TCP 相析出。
K77 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。
K77 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、涡轮外环与燃气涡轮叶片精密铸件、定向凝固柱晶叶片坯料。常规规格母合金备货较快;薄壁外环类件与定向凝固件按工艺排产,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。涡轮外环类薄壁件还需补充热等静压工艺记录与处理后的复检报告。
采购 K77 最容易踩哪些坑?+
一是把编号相近的 K47(国标 K447A)当成 K47(国标 K447A)混淆,或把 K477 与 K447A 的成分表张冠李戴;二是钴只验上限不验下限,低钴料照样能通过成分检验却达不到持久强度指标;三是用变形合金的验收指标卡铸件;四是未做热等静压就接收薄壁外环件;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。
K77 怎么订货,价格受什么影响?+
订货请提供牌号 K77 或国标新牌号 K477、GB/T 14985 或企业技术条件、铸件类别(母合金锭、精铸件、定向凝固件)、交货状态、规格尺寸与图纸、成分区间(重点是钴、铬、铝、钛的下限)、热处理制度、检验项目与随炉文件格式。价格主要随镍铬钴钼钨原料价格、铸件尺寸与壁厚、热处理制度、是否定向凝固或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
K77K77 / 国标新牌号 K477 / 相近牌号 Rene 77Ni 余量、Cr 14.00–15.25、Mo 3.90–4.50Rm 室温 ≥690 MPa(典型 690–760 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 / 国标《铸造高温合金 母合金 等轴晶》编制说明(批次以炉号材质证明书为准)。

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数据来源与更新说明

K77 镍基等轴晶铸造高温合金(国标新牌号 K477) 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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