K80 镍基等轴晶铸造高温合金(国标新牌号 K480) 实拍图
铸造高温合金

K80 镍基等轴晶铸造高温合金(国标新牌号 K480)

K80 / 国标新牌号 K480 / 相近牌号 Rene 80

K80(国标 K480)是公开资料中对应 Rene 80 的经典牌号,950℃ 长期使用。强度中等而耐热腐蚀与长期组织稳定性好,不含钽故成本低,铸造性能好也可做定向凝固柱晶件,典型用于航空发动机与海洋燃机涡轮工作叶片。宝昭实业

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K80(国标 K480)是公开资料中对应 Rene 80 的经典牌号,950℃ 长期使用。强度中等而耐热腐蚀与长期组织稳定性好,不含钽故成本低,铸造性能好也可做定向凝固柱晶件,典型用于航空发动机与海洋燃机涡轮工作叶片。宝昭实业

牌号对照
K80 / 国标新牌号 K480 / 相近牌号 Rene 80
核心成分
Ni 余量、Cr 13.70–14.30、Mo 3.70–4.30、Fe ≤0.35
力学性能
Rm 870℃ ≥632 MPa(典型 870℃ 632–700 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

K80 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K480,属镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金。成分特点鲜明:钛 4.80%–5.20% 是全牌号最高的元素之一,与铝 2.80%–3.20% 配合形成体积分数较高的 γ′ 相;钴 9.00%–10.00%、钨 3.70%–4.30%、钼 3.70%–4.30% 做基体固溶强化;铬 13.70%–14.30% 提供抗氧化与耐热腐蚀能力;铌、钽、钒、铪、镁均设 ≤0.10 的上限。

在 K 序列内部,K80 的定位是涡轮工作叶片这一档:与 K77 相比,K80 钛更高、钴相当而铬略低,高温强度与长期组织稳定性占优,中温塑性稍逊;与 K52 相比,K80 铬低约 6 个百分点而钛钨钼更高,1000℃ 以下的高温强度更强但抗燃气腐蚀余量不如 K52;与高合金化的 K47 相比,K80 铪钽都低、承温上限低一档,但成本与焊接性更好。K80 也是这一档里少数可做定向凝固柱晶铸件的牌号。

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 %
C0.15–0.19
Cr13.70–14.30
Ni余量
Co9.00–10.00
W3.70–4.30
Mo3.70–4.30
Al2.80–3.20
Ti4.80–5.20
Fe≤0.35
Nb≤0.10
Zr0.020–0.100
B0.010–0.020
Ta≤0.10
V≤0.100
Hf≤0.100
Mg≤0.010
Mn≤0.10
Si≤0.10
P≤0.015
S≤0.010
Cu≤0.10
Pb≤0.001
Bi≤0.0001

物理性能

物理性能数值
密度约 8.3 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 200 GPa(族内参考)

力学性能(固溶+多级时效态(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 Rm870℃ ≥632 MPa870℃ 632–700 MPa
屈服强度 Rp0.2870℃ ≥492 MPa870℃ 492–550 MPa
延伸率 A870℃ ≥5 %室温 8–16 %

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
870 ℃≥632 MPa屈服 ≥492 MPa
980 ℃193 MPa 持久断裂时间 ≥23 h
950 ℃长期使用上限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

K80 采用固溶加多级时效制度,出自 HB/Z 140:1220℃±10℃ 保温 2 h 空冷,1090℃±10℃ 保温 4 h 空冷,1050℃±10℃ 保温 4 h 空冷,840℃±10℃ 保温 16 h 空冷。三级时效分别承担 γ′ 相的初步析出、尺寸调整与最终稳定化。1220℃ 的固溶温度较高,配合 1090℃ 与 1050℃ 两级中间时效,目的是在溶尽 γ′ 的同时逐步长大强化相,避免一次时效造成尺寸粗化。母合金一般先做均匀化退火,铸态或热等静压状态的产品按技术条件执行。

K80 的 γ′ 相比例与合金化程度居中,焊接性优于 K47 一类高合金化合金,但钛与铝含量较高使热裂纹风险不可忽略。涡轮工作叶片属高速转动件,实践中一般按不允许焊修交付。若确需修复,应采用同体系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,焊后重新固溶加多级时效并复验热疲劳与持久性能。

采购要点

买 K80 有五点要写进合同:一是国标新牌号 K480 与相近牌号 Rene 80 都要写,避免与 K77、K47 混用;二是钛 4.80%–5.20% 与钴 9.00%–10.00% 是它的核心价值,验收要核对实测值,钛偏低即达不到持久强度指标;三是钽、铌、钒、铪、镁的上限要写,初生碳化物与偏析风险与这些微量元素直接相关;四是是否需要 CoCrAlY 涂层要写明;五是交货状态必须区分铸态与固溶加多级时效态。

选型问答

K80 常见提问的直接回答

K80 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K80 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K480,属镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金。

K80 怎么选?与 K8 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K408) 的区别在哪里?

三者同属镍基等轴晶铸造高温合金,公开资料中常写作 Rene 80 的国内对应牌号。K80(国标 K480)铬 13.70%~14.30%、钴 9.00%~10.00%、钨 3.70%~4.30%、钼 3.70%~4.30%、钛 4.80%~5.20%,950℃ 长期使用,强度中等而耐热腐蚀与长期组织稳定性好,不含钽故成本低,典型用于航空发动机与海洋燃机涡轮工作叶片与导向叶片;K77(国标 K477)900℃ 以下,强度塑性更均衡、典型产品是涡轮外环;K52(国标 K452)铬 20.00%~21.80%,耐热腐蚀最好,典型用于含硫燃气环境的燃机导向叶片。航空涡轮工作叶片选 K80,涡轮外环与均衡型零件选 K77,抗燃气腐蚀为主选 K52。

K80 价格多少?多久交货?能否定制?

K80 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 K80?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 K80 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 K80 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K80 的密度是多少?执行什么标准?

K80 的密度约为 约 8.3 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

K80 常见问题

K80 与 K77、K52 怎么选?+
三者同属镍基等轴晶铸造高温合金,公开资料中常写作 Rene 80 的国内对应牌号。K80(国标 K480)铬 13.70%~14.30%、钴 9.00%~10.00%、钨 3.70%~4.30%、钼 3.70%~4.30%、钛 4.80%~5.20%,950℃ 长期使用,强度中等而耐热腐蚀与长期组织稳定性好,不含钽故成本低,典型用于航空发动机与海洋燃机涡轮工作叶片与导向叶片;K77(国标 K477)900℃ 以下,强度塑性更均衡、典型产品是涡轮外环;K52(国标 K452)铬 20.00%~21.80%,耐热腐蚀最好,典型用于含硫燃气环境的燃机导向叶片。航空涡轮工作叶片选 K80,涡轮外环与均衡型零件选 K77,抗燃气腐蚀为主选 K52。
K80 对应哪些国标与相近牌号?+
K80 在 GB/T 14992 牌号体系中的新牌号为 K480,对应中国 ISC C74800,公开资料中多写作 K480(K80,Rene 80)。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,K80 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。
K80 的使用温度上限是多少?+
公开资料给出的长期使用温度为 950℃,典型产品是航空发动机涡轮叶片以及舰用燃气轮机热端部件,已批产和应用情况良好。国标编制说明的考核点设在 870℃(抗拉强度不低于 632 MPa、屈服不低于 492 MPa、延伸率不低于 5%)与 980℃(193 MPa 应力下断裂时间不低于 23 h),其中 980℃ 属短时考核。长期使用上限仍以主机厂技术条件为准。
K80 的耐蚀与抗氧化表现如何?+
K80 的铬在 13.70%~14.30% 区间,属中等抗热腐蚀水平,比低铬通用型牌号好,但不及 K52(国标 K452)那类 20% 以上铬的耐蚀型。钛 4.80%~5.20% 偏高有助于耐热腐蚀,但也会增加初生碳化物与偏析风险。工程上通常对 K80 零件表面采用等离子喷涂 CoCrAlY 涂层以进一步提高耐热腐蚀能力,这也是它在海洋条件下工作的燃机涡轮叶片上应用的前提。
K80 的铸态、固溶态与固溶加多级时效态差别在哪?+
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。固溶加多级时效态是成品热端件的标准状态,1220℃ 固溶后经 1090℃、1050℃、840℃ 三级时效,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。
K80 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、涡轮工作叶片与导向叶片精密铸件、定向凝固柱晶叶片坯料。常规规格母合金备货较快;定向凝固件与需热等静压致密化的件按工艺排产,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。若带 CoCrAlY 等涂层,还需涂层厚度、结合强度与热处理后复检报告。
采购 K80 最容易踩哪些坑?+
一是把编号相近的 K77(国标 K477)、K47(国标 K447A)与 K80 混用,成分表张冠李戴;二是钽、铌、钒、铪、镁这些上限元素不设限,初生碳化物与偏析超标;三是只写合金牌号不写是否带 CoCrAlY 涂层,海洋工况下防护缺失;四是涡轮工作叶片按可焊修交付,事后热疲劳风险;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更有效。
K80 怎么订货,价格受什么影响?+
订货请提供牌号 K80 或国标新牌号 K480、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(重点是钛、钴、铬的下限与钽铌钒铪镁的上限)、热处理制度、涂层要求、检验项目与随炉文件格式。价格主要随镍铬钴钨钼原料价格、铸件尺寸与壁厚、热处理制度、是否定向凝固或热等静压、是否含涂层以及单炉批量浮动;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
K80K80 / 国标新牌号 K480 / 相近牌号 Rene 80Ni 余量、Cr 13.70–14.30、Mo 3.70–4.30Rm 870℃ ≥632 MPa(典型 870℃ 632–700 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

K80 镍基等轴晶铸造高温合金(国标新牌号 K480) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、燃气轮机、定向凝固等场景的关键部件。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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