K9 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K409) 实拍图
铸造高温合金

K9 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K409)

UNS 无对应编号 / K409(旧牌号 K9)

K9(现行牌号 K409)是与美制 B-1900 同族的镍基铸造高温合金,靠钴 9.50%–10.50%、钼 5.75%–6.25% 复合强化并用钽 4.00%–4.50% 提升相稳定性,铝钛析出高体积分数 γ′ 相,γ′ 相占合金重量约六成,950℃ 以下承载能力强。它铸造性能好、可铸复杂空心叶片并可做定向凝固,但含钽使成本明显高于不含钽的 K3、K5 一类牌号。

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直接回答

K9(现行牌号 K409)是与美制 B-1900 同族的镍基铸造高温合金,靠钴 9.50%–10.50%、钼 5.75%–6.25% 复合强化并用钽 4.00%–4.50% 提升相稳定性,铝钛析出高体积分数 γ′ 相,γ′ 相占合金重量约六成,950℃ 以下承载能力强。它铸造性能好、可铸复杂空心叶片并可做定向凝固,但含钽使成本明显高于不含钽的 K3、K5 一类牌号。

牌号对照
UNS 无对应编号 / K409(旧牌号 K9)
核心成分
Ni 余量、Cr 7.50–8.50、Mo 5.75–6.25、Fe ≤0.35
力学性能
Rm 以技术协议为准(典型 约 900–1050 MPa(参考区间))
执行标准
GB/T 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 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

K9 的成分设计以高温稳定性为优先,代价是成本。铬 7.50%–8.50% 明显低于同族其他牌号,合金化额度大量让位给强化元素;钴 9.50%–10.50% 稳定 γ′ 相并抑制 TCP 相析出;钼 5.75%–6.25% 是主要的固溶强化来源;铝 5.75%–6.25% 与钛 0.80%–1.20% 配成 γ′-Ni₃(Al,Ti),其体积分数约占合金重量的 61%,是高温强度的直接来源;钽 4.00%–4.50% 属难熔元素,强化 γ′ 相并提升其在高温下的溶解稳定性,是本牌号区别于 K3、K5 的关键。硼 0.010%–0.020% 强化晶界,锆 0.050%–0.100% 净化熔体。

在 K 系列内部,K9 的 γ′ 相体积分数属最高梯队,950℃ 以下的持久强度优于多数同族牌号,是它用于航空涡轮一级工作叶片这类承力动件的原因。与 K3 相比,K9 的铬更低但用钽替代部分钴铝钛收益,持久寿命更好而抗氧化能力偏弱。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K9 只能铸造,但空心叶片与复杂内冷通道一次成型是它的核心价值;不可锻轧、不可焊的固有限制与变形牌号相同。含钽使原料成本显著高于 K3 一类不含钽牌号。

化学成分(GB/T 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 YB/T 5248 验收)

元素含量规格 %
Ni余量
Cr7.50–8.50
Co9.50–10.50
Mo5.75–6.25
Al5.75–6.25
Ti0.80–1.20
Ta4.00–4.50
W≤0.10
Nb≤0.10
Fe≤0.35
C0.08–0.13
B0.010–0.020
Zr0.050–0.100
Si≤0.25
Mn≤0.20
P≤0.015
S≤0.015

物理性能

物理性能数值
密度约 8.2 g/cm³
熔化区间约 1260–1289 ℃
弹性模量约 190–210 GPa
线膨胀系数约 13–15×10⁻⁶/K
磁性无(奥氏体组织)

力学性能(母合金铸态;精铸试棒按铸态或标准热处理检验,具体以 GJB 5512.1 与合同技术条件为准)

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm以技术协议为准约 900–1050 MPa(参考区间)
屈服强度 Rp0.2以技术协议为准约 780–900 MPa(参考区间)
延伸率 A以技术协议为准约 5–12 %(参考区间)
硬度以技术协议为准约 HRC 35–45(参考区间)

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃约 900–1050 MPa(参考区间)约 780–900 MPa(参考区间)
850 ℃以标准/质保书为准以标准/质保书为准
950 ℃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Φ65–85 mm 圆棒,长度不小于 250 mm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,含空心涡轮工作叶片铸态或按协议热处理
定向凝固 / 单晶铸件可按 GJB 5512.2 组织定向凝固柱晶母合金与铸件按 GJB 5512.2 / 5512.3 执行
涡轮叶片 / 机匣 / 导向器 / 阀体涡轮工作叶片、导向叶片与整铸涡轮转子铸态 + 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》
航空母合金锭——HB 7763-2020《航空发动机用等轴晶铸造高温合金锭规范》
精铸件热处理——HB/Z 140《航空用高温合金热处理工艺》
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》

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

K9 母合金以铸态供应,随炉提供成分与低倍组织检验。精铸件可按铸态使用,此时凝固中析出的高体积分数 γ′ 相已提供主要强度,资料明确记载其铸态或经渗铝后的持久性能均无缺口敏感性。若需进一步细化 γ′ 相并提升长时组织稳定性,可在 1100℃ 附近固溶处理后以 900℃ 一级时效加 850℃ 二级时效处理。固溶环节严禁水淬,无余量精铸件热处理须在真空或氩气保护下进行;表面渗铝工艺通常在 900℃ 附近长时间保温,需与热处理工序合理排布。

K9 的铝钛含量高、γ′ 相体积分数大,焊接性差,熔模精铸件原则上不允许补焊,焊缝区极易出现热裂纹与未熔合。必须修复时宜用真空钎焊或电子束焊等低热输入工艺,焊料选同成分或相近成分的镍基合金,焊后按固溶加双级时效恢复组织。作为一级涡轮工作叶片,焊补带来的组织不连续与残余应力影响极为不利,通常按报废处理,验收应把无焊补与表面质量单列条款。

采购要点

采购 K9 的最大风险是价格敏感型失误。含钽 4.00%–4.50% 使原料成本明显高于 K3、K5 一类不含钽牌号,供方若只报总价而不报钽含量,很容易出现以钽含量不足的料冒充。第二个风险是拿 K3 顶替,两者 γ′ 相体积分数接近但强化机制与持久寿命不同,K9 的钽带来的相稳定性不可替代。第三是漏掉铁 ≤0.35% 的严苛上限,K9 的铁上限远低于同族牌号,铁超标会明显损害相稳定性与持久寿命,验收必须逐炉核对全元素表。

选型问答

K9 常见提问的直接回答

K9 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

K9 的成分设计以高温稳定性为优先,代价是成本。

K9 怎么选?与 Inconel 100 高 γ′ 相镍基等轴晶铸造高温合金 的区别在哪里?

K9 与 K3、K418 的差别在强化元素的选择。K3 靠钴加高铝钛,K418 靠铌加铝钛且完全不含钴,K9 在钴 9.50%–10.50% 之外额外用钽 4.00%–4.50% 提升 γ′ 相高温稳定性,γ′ 相占合金重量约六成,950℃ 以下持久强度优异,但铬只有 7.50%–8.50%,抗氧化最弱。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K9 只能铸造,价值在于空心叶片一次成型,塑性、焊接性与热加工余量都不占优。

K9 价格多少?多久交货?能否定制?

K9 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 K9?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 K9 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 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 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 K9 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

K9 的密度是多少?执行什么标准?

K9 的密度约为 约 8.2 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 GB/T 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 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

K9 常见问题

K9 与 K3、K418 怎么选?和变形牌号 GH3625、GH4169 差在哪里?+
K9 与 K3、K418 的差别在强化元素的选择。K3 靠钴加高铝钛,K418 靠铌加铝钛且完全不含钴,K9 在钴 9.50%–10.50% 之外额外用钽 4.00%–4.50% 提升 γ′ 相高温稳定性,γ′ 相占合金重量约六成,950℃ 以下持久强度优异,但铬只有 7.50%–8.50%,抗氧化最弱。与变形牌号 GH4169、GH3625 相比,K9 只能铸造,价值在于空心叶片一次成型,塑性、焊接性与热加工余量都不占优。
K9 对应哪个国家标准牌号?能用别的牌号替代吗?+
K9 是旧牌号,现行 GB/T 14992 对应新牌号 K409,中国 ISC C74090,技术文件可新旧并列。成分与美制 B-1900 属同一族,但 B-1900 的材料证明书不能替代 K409 的验收,成分区间并不等同。K9 与 K3 不可互换,K9 的钽带来更好的高温相稳定性,替代即降档。
K9 的长期使用温度上限是多少?短时能到多少?+
K9 的使用温度按 950℃ 以下考虑,其定位是高温承载而非耐蚀。在这个区间内持久强度表现突出,特别适合一级涡轮工作叶片。若工作温度更高或更看重抗氧化与耐热腐蚀,则应转向 K3 或高铬的 K438 一类牌号。
K9 的抗氧化和耐热腐蚀表现如何?+
抗氧化与耐热腐蚀是 K9 的弱项。铬只有 7.50%–8.50%,在铸造镍基合金中属低值,合金化额度让位给了 γ′ 相与钽。950℃ 附近的含硫燃气或长时高温氧化环境中必须配渗铝或铝硅涂层。室温耐蚀性为镍基合金正常水平,对大气、淡水与一般工业介质稳定。
K9 供货时是铸态还是热处理态?两种状态差别有多大?+
K9 母合金按铸态供应;精铸件可按铸态使用,强度来自凝固中析出的高体积分数 γ′ 相,资料记载其铸态或渗铝后持久性能均无缺口敏感性。若需进一步细化 γ′ 相与稳定组织,可做 1100℃ 附近固溶加 900℃ 与 850℃ 双级时效。两种状态的差别在长时持久寿命与组织稳定性,室温强度差异不大,采购时状态应写进订单。
K9 能供哪些规格和铸件?交期大概多久?+
K9 常备母合金圆棒 Φ65–85 mm,长度不小于 250 mm,精铸件按图纸交付,覆盖空心涡轮工作叶片、导向叶片与整铸涡轮转子,也可按 GJB 5512.2 组织定向凝固柱晶母合金。母合金现货可快速发出,按图精铸件从熔炼到检验通常需要三到六周,需配套固溶时效、渗铝防护与射线探伤时交期相应延长。
K9 供货随附哪些质量证明文件和检验项目?+
K9 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,母合金另有 GB/T 8739 规定的缩孔、气孔、裂纹与偏析判据。精铸件应附射线探伤报告与表面缺陷检查记录,需热等静压的另附 HIP 工艺与处理后复检数据,需防护的附渗铝工艺记录。第三方复验建议重点测钽、钴、铝三项。
采购 K9 最容易踩哪些坑?+
采购 K9 最典型的坑是低价料用钽含量不足的配方冒充,因为含钽牌号价格差异大,只比总价不看钽含量极易吃亏。第二个坑是拿 K3 或 K418 顶替,三者 γ′ 相体积分数接近但强化机制与持久寿命不同。第三个坑是忽略铁 ≤0.35% 的严苛上限,K9 的铁上限远低于同族牌号,替代料常从这里做手脚。验收须逐炉核对全元素表,重点测钽。
K9 的价格怎么算?下单需要提供哪些信息?+
K9 的价格由镍、钴、钼、铝、钽共同决定,钽的贡献使成本明显高于 K3、K5 一类不含钽牌号,同时钽价波动直接传导到报价。批量采购建议锁定价格窗口或约定调价机制,并在询价时明确要求报出钽含量以确保比价口径一致。询价请给全牌号、形态与规格、件图与数量、是否需要固溶加双级时效、是否需要渗铝防护与射线探伤、是否需要第三方复验。

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
K9UNS 无对应编号 / K409(旧牌号 K9)Ni 余量、Cr 7.50–8.50、Mo 5.75–6.25Rm 以技术协议为准(典型 约 900–1050 MPa(参考区间))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 14992-2025 表 2 等轴晶铸造高温合金;母合金按 GB/T 25932-2025 与 YB/T 5248 验收。

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数据来源与更新说明

K9 镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金(对应现行牌号 K409) 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、工业燃气轮机、增压器与柴油机等场景的关键部件。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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