K92650高温合金（百科）

K92650是一种具有特定标识的材料，通常出现在美国标准中。下面为您详细解释这种材料。

核心摘要

K92650 是美国UNS编号体系中的一种铸造钴基高温合金。它更为人熟知的商业牌号是 Haynes Alloy X-40 或 Stellite 31。这种合金以其优异的高温强度、出色的抗热腐蚀和抗氧化能力而闻名，广泛应用于航空发动机和工业燃气轮机的静态铸件。

1. 材料身份与标准

UNS 编号： K92650

常见商业牌号： Haynes X-40, Stellite 31

材料类型： 钴基高温合金

相关标准：

AMS 编号： AMS 5385 (铸造件标准)

ASTM 标准： ASTM A567 (铸造高温合金)

2. 主要化学成分

K92650是一种成分复杂的合金，其主要化学成分范围如下（重量百分比%）：

钴： 余量

铬： 24.5 - 27.0%

镍： 9.5 - 11.5%

钨： 7.0 - 8.0%

碳： 0.45 - 0.55%

铁： ≤ 2.0%

锰： ≤ 1.0%

硅： ≤ 1.0%

成分设计解读：

钴 作为基体，提供了稳定的面心立方结构，使其在高温下不会发生相变，保持结构稳定。

铬 主要提供优异的抗氧化和抗热腐蚀能力。

钨 是主要的固溶强化元素，显著提高合金的高温强度。

镍 可以稳定奥氏体基体，并改善一些综合性能。

碳 与铬、钨等元素形成碳化物，起到沉淀强化作用，增强高温蠕变强度。

3. 主要特性

K92650的特性使其在高温恶劣环境中表现出色：

优异的高温强度：

在高达 980°C 的温度下，仍能保持较高的强度和硬度。

具有出色的抗蠕变性能，即在长期高温和应力作用下不易发生缓慢的塑性变形。

出色的抗氧化和抗热腐蚀性：

高铬含量使其表面能形成一层致密、附着力强的Cr₂O₃氧化膜，有效阻止氧和硫等腐蚀性元素向内扩散。

特别能抵抗燃油中杂质（如钒、硫）燃烧后形成的“热腐蚀”。

良好的热疲劳性能：

能够承受反复的加热和冷却循环，不易因热应力而产生裂纹。这对于频繁启停的发动机部件至关重要。

良好的耐磨性：

硬质的碳化物分布在相对较软的基体上，提供了良好的耐磨粒磨损和微动磨损的能力。

可铸性良好：

适合制造形状复杂的静态铸件，如涡轮导向叶片和机匣。

相对易于焊接和修复：

相比一些镍基高温合金，它对于焊接和补焊的裂纹敏感性较低，便于部件的修复。

4. 缺点与局限性

密度高： 约 8.7 g/cm³，比镍基合金和钢都要重，不利于减重。

室温强度相对较低： 其优势主要体现在高温，室温下的强度不如一些高性能镍基合金。

成本高： 钴是战略性稀有金属，价格昂贵且供应不稳定，导致材料成本高。

难以加工： 铸造后硬度高，含有硬质碳化物，对其进行的机加工比较困难。

5. 主要应用领域

K92650主要用于制造承受极高温度的静态部件，典型应用包括：

航空发动机：

涡轮导向叶片： 这是最经典的应用，引导高温燃气冲击转子叶片，自身不转动但承受最高温度。

燃烧室部件。

密封环和机匣。

工业燃气轮机：

喷嘴、导向叶片和其他热端静态部件。

其他高温环境：

热处理炉的夹具、导轨和辐射管。

核工业中的某些部件。

总结

K92650是一种经典的铸造钴基高温合金，其核心竞争力在于在980°C左右极端高温环境下，能同时兼顾高强度、卓越的抗腐蚀性和良好的结构稳定性。 尽管成本较高且密度大，但在航空发动机和高端工业燃气轮机的关键热端部件中，它仍然是不可替代的重要材料之一。当您看到K92650这个牌号时，可以立即联想到“用于高温静态铸件的钴基合金”。