K738铸造高温合金（百科）

K738是一种镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金，在中国材料牌号体系中属于非常重要的高温合金材料。它相当于美国牌号的 IN-738。

以下是对其详细特性的介绍：

主要特性

K738合金的设计旨在兼顾高温强度和优异的抗热腐蚀性能，使其在严苛的高温腐蚀环境中表现出色。

卓越的抗热腐蚀性能

这是K738最突出的优点。其化学成分中含有较高含量的铬（Cr），并添加了适量的铝（Al）、钛（Ti）、钽（Ta）等元素，使其表面能形成致密且附着力强的氧化铬保护膜。

这层保护膜能有效抵抗高温燃气中的硫、钒、钠等杂质引起的热腐蚀，特别是在海洋或工业污染环境下运行的燃气轮机中至关重要。

良好的高温强度

通过铝、钛、钽等元素的添加，在合金基体中形成稳定的γ'强化相。经过标准的热处理制度后，这些细小而弥散的析出相能有效阻碍位错运动，提供良好的高温持久和蠕变强度。

其使用温度范围约为 850°C 至 950°C，是这一温度区间内抗热腐蚀合金的标杆之一。

铸造性能

作为一种典型的铸造合金，它具有良好的流动性、抗热裂倾向和尺寸稳定性，适合制造形状复杂、壁厚变化大的高温部件，如涡轮叶片。

长期组织稳定性

在长期高温应力作用下，K738的微观组织（特别是γ'相）相对稳定，不容易发生过度粗化或转化为有害的拓扑密排相，这保证了其长期服役的可靠性。

典型化学成分（名义成分，wt%）

镍：余量

铬：约 16%

钴：约 8.5%

钼：约 1.75%

钨：约 2.6%

钽：约 1.75%

铝：约 3.4%

钛：约 3.4%

碳、硼、锆：微量，用于强化晶界

热处理制度

通常采用 固溶处理 + 时效处理 的标准工艺：

固溶处理：在1120°C - 1180°C左右进行，使强化相溶解，获得均匀的过饱和固溶体。

时效处理：在850°C - 950°C进行长时间保温，使γ'强化相均匀、弥散地析出，达到峰值强度。

主要应用领域

由于其优异的抗热腐蚀和高温强度综合性能，K738主要用于制造重型燃气轮机和工业燃气轮机的关键热端部件：

涡轮动叶片和静叶片

导向器叶片

火焰筒部件

国内外对应牌号

中国：K738

美国：IN-738 / IN738（最著名的对应牌号）

德国：NiCr16Co8Mo1.7Ta1.7W2.6Al3.4Ti3.4（类似成分）

国际通用：通常直接称之为 IN-738 合金

缺点与注意事项

难以热加工：作为一种高合金化的铸造材料，它几乎不能进行锻造、轧制等热塑性变形，通常只用于铸造成型。

焊接性较差：焊接时容易产生裂纹，需要特殊的焊接工艺和焊材。

成本较高：含有大量昂贵的合金元素（如钴、钽）。

总结

K738是一种以抗热腐蚀性为核心优势的铸造镍基高温合金。它在高温（850-950°C）和存在硫、盐等腐蚀介质的环境中，具有不可替代的地位，是工业燃气轮机涡轮叶片的首选材料之一。

如果您需要更具体的力学性能数据、热处理曲线或采购信息，建议查阅专门的金属材料手册或咨询相关材料供应商。