K644铸造合金（百科）

K644是一种重要的铸造镍基高温合金。

它通常对应的是美国牌号的 IN100 合金（或Rene100等衍生牌号），在中国也常被称为 K644 或根据其成分归入系列。

这是一种在航空航天领域，特别是航空发动机涡轮部件中应用非常广泛的经典材料。

主要特性

K644的特性主要体现在其卓越的高温性能上，具体如下：

极高的高温强度和蠕变强度

这是其最核心的优点。通过在基体中沉淀大量的、稳定的γ‘强化相，K644在760°C ~ 980°C 的温度区间内具有极佳的强度保持能力，能够长期承受高应力。这使得它非常适合用于发动机中温度最高、受力最复杂的部件。

优异的抗氧化和抗热腐蚀性能

合金中含有较高含量的铬（Cr）和铝（Al），能在表面形成一层致密、附着力强的Al₂O₃氧化膜，有效抵抗高温下的氧化和热燃气引起的腐蚀（热腐蚀）。

良好的组织稳定性

在长期高温服役过程中，其强化相不易粗化或转化为有害相，能够保持性能的稳定，从而保证了部件的长寿命和可靠性。

较高的承温能力

它是第一代定向凝固/单晶高温合金出现之前，使用温度最高的等轴晶铸造高温合金之一，代表了当时铸造高温合金技术的顶峰。

主要应用领域

航空发动机高压涡轮叶片和导向器叶片：这是其最经典、最主要的应用场景。这些部件位于发动机最热的区域，对材料的耐高温能力要求极为苛刻。

航天器和火箭发动机的热端部件。

工业燃气轮机的涡轮叶片。

需要注意的方面（“缺点”或加工特性）

铸造合金：K644是专为精密铸造工艺设计的，不能进行锻造等塑性变形加工。通常采用真空熔炼和真空铸造来生产零件。

难加工性：合金化程度极高，非常坚硬，且含有大量硬质强化相，导致其机加工性能很差，刀具磨损快，成本高。

密度较高：属于重型合金，在追求减重的现代设计中，正逐渐被更先进的单晶合金替代。

需要热处理和涂层：铸造后必须经过复杂的热处理（固溶+时效）以达到最优性能。在实际使用中，涡轮叶片表面通常还需要施加一层热障涂层 以提供额外的隔热和防护。

总结

K644 (IN100) 是一种高性能的铸造镍基高温合金，以其在760-980°C区间内无与伦比的高温强度、优异的抗氧化性和组织稳定性而著称。 它曾是喷气发动机涡轮叶片的关键材料，推动了航空技术的发展。虽然在新一代发动机中，它已逐步被承温能力更高、密度更低的定向凝固和单晶合金取代，但在许多现役发动机和工业领域，它仍然是一种非常重要且可靠的材料。