K214（沉淀硬化型铸造高温合金）百科

以下是关于K214（也称K14）铸造高温合金的百科参数介绍，涵盖成分、性能、工艺及物理特性，内容以文字形式呈现，不含表格。

一、合金成分（名义成分，质量分数）
K214合金属于铁镍基沉淀硬化型铸造高温合金。其主要成分包括：碳（C）含量约0.08%~0.12%，铬（Cr）为11.5%~13.5%，镍（Ni）为40%~45%，钼（Mo）为3.5%~4.5%，钨（W）为4.5%~5.5%，铝（Al）为1.8%~2.3%，钛（Ti）为1.8%~2.3%，铁（Fe）为余量。此外，含有微量硼（B）和铈（Ce）以改善晶界强度和抗氧化性，硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）等杂质元素严格控制在较低水平。

二、力学性能
该合金在室温及高温下均表现出良好的强度与塑性。典型室温力学性能：抗拉强度≥750 MPa，屈服强度≥550 MPa，断后伸长率≥4%，断面收缩率≥6%。在800℃高温下，抗拉强度仍可保持在500 MPa以上。持久性能方面，800℃/200 MPa条件下的持久寿命通常超过50小时，1000℃/50 MPa条件下的持久寿命大于20小时。硬度范围约为HRC 30~35（或HBS 280~320）。合金在长期热暴露后组织稳定性较好，但应注意避免在超过950℃的极端环境下长期使用，以免强化相粗化。

三、工艺特性
K214合金主要采用真空感应熔炼后精密铸造工艺成形。其铸造流动性良好，适宜制造形状复杂的薄壁铸件。推荐的热处理制度为：固溶处理（1180℃±10℃，保温2~4小时，空冷或油冷）加时效处理（950℃±10℃，保温8~12小时，空冷）。焊接性能较差，一般不建议进行熔焊；若需修补，可采用氩弧焊并预热至200℃左右，但焊后需重新进行完整热处理。合金的切削加工性中等，因含高硬度强化相，建议使用硬质合金或陶瓷刀具，并采用低速、大进给量及充分冷却的策略。

四、物理参数

密度：约为8.15 g/cm³（室温）。

熔点范围：1320℃~1380℃（开始熔化至完全液相）。

热导率：在室温（25℃）下约为12 W/(m·K)，在800℃时上升至约24 W/(m·K)。

线膨胀系数：平均线膨胀系数（20℃~800℃）约为16.5×10⁻⁶/K。

电阻率：室温下约为1.20 μΩ·m。

弹性模量：室温弹性模量约为190 GPa，800℃时降至约140 GPa。

磁性：合金在室温下呈弱磁性（铁磁性），随温度升高磁性减弱，居里点约在400℃~500℃之间。

五、应用与适用工况
K214合金主要用于制造航空、航天及地面燃气轮机中的导向叶片、涡轮转子叶片、燃烧室喷嘴以及增压器涡轮等高温部件。其长期工作温度范围一般为750℃~900℃，短时使用温度可达950℃。合金在高温下具有良好的抗热疲劳性能和抗氧化能力（抗氧化极限约950℃），但在含硫或腐蚀性燃气环境中需进行防护涂层处理。该合金不适用于强烈腐蚀介质环境（如热盐、还原性酸）。