
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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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。
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。
| 元素 | 含量规格 % |
|---|---|
| Ni | 余量 |
| Cr | 7.50–8.50 |
| Co | 9.50–10.50 |
| Mo | 5.75–6.25 |
| Al | 5.75–6.25 |
| Ti | 0.80–1.20 |
| Ta | 4.00–4.50 |
| W | ≤0.10 |
| Nb | ≤0.10 |
| Fe | ≤0.35 |
| C | 0.08–0.13 |
| B | 0.010–0.020 |
| Zr | 0.050–0.100 |
| Si | ≤0.25 |
| Mn | ≤0.20 |
| P | ≤0.015 |
| S | ≤0.015 |
| 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 | 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) |
| 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 | 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。
| 产品形态 | ASTM | ASME | 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。
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 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。
K9 的成分设计以高温稳定性为优先,代价是成本。
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 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。
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 |
|---|---|---|---|---|---|
| K9 | UNS 无对应编号 / K409(旧牌号 K9) | Ni 余量、Cr 7.50–8.50、Mo 5.75–6.25 | Rm 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 100 | UNS N13100 / K417 | Ni 余量(约 61)、Cr 8.5–9.5、Mo 2.5–3.5 | Rm 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 706 | UNS N09706 / 国标 GH2706(变形对应) | Cr 14.5–17.5、Fe 余量、Ti 1.50–2.00 | Rm ≥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 783 | UNS R30783(铸造)/ GH6783(变形) | Ni 26.0–30.0、Cr 2.50–3.50、Fe 24.0–27.0 | Rm 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 792 | UNS N07792 / GH792 | Ni 余量(约 58–65)、Cr 12.0–14.0、Mo 1.5–2.5 | Rm 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。
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。