K403 （铸造高温合金棒）百科

K403 铸造高温合金棒｜成分、性能与应用介绍

K403 是一种镍基等轴晶铸造高温合金，属于沉淀强化型合金，常与俄标 ЖС6К 对照。它主要通过高 Al、Ti 形成 γ′ 相强化，并加入 W、Mo、Co 进行固溶强化，B、Zr、Ce 进行晶界强化。K403 铸造高温合金棒通常作为母合金棒/铸造圆棒使用，供真空感应重熔后精密铸造叶片、导向叶片等高温部件，也可直接加工某些耐高温零件。其典型使用温度约为 900～1000℃。

一、主要化学成分（wt%，典型范围）

元素

含量范围

作用简述

C

0.12～0.20

形成碳化物，强化晶界

Cr

11.0～13.0

抗氧化、耐腐蚀

Co

4.0～6.0

固溶强化，改善组织稳定性

W

4.5～6.0

固溶强化，提高高温强度

Mo

3.0～4.5

固溶强化

Al

5.0～6.0

形成 γ′ 相，主要强化元素

Ti

2.0～3.0

形成 γ′ 相，辅助强化

B

0.015～0.025

晶界强化

Zr

0.05～0.10

晶界强化，改善铸造性能

Ce

0.01～0.02

净化晶界，改善铸造性

Fe

≤1.0

杂质控制

Si

≤0.4

杂质控制

Mn

≤0.4

杂质控制

P

≤0.015

杂质控制

S

≤0.01

杂质控制

Ni

余量

基体

注：不同标准、炉批及供需协议可能略有差异，实际应以质保书或技术协议为准。

二、主要性能特点

1. 力学性能（典型参考值）

项目

典型值

密度

约 8.0～8.2 g/cm³

熔点

约 1300～1350℃

室温抗拉强度

约 800～950 MPa

室温屈服强度

约 650～800 MPa

室温延伸率

约 3～6%

室温硬度

约 HRC 32～40

900℃ 抗拉强度

约 450～550 MPa

900℃/100h 持久强度

约 140～180 MPa

950℃/100h 持久强度

约 80～100 MPa

1000℃/100h 持久强度

约 40～60 MPa

抗氧化温度

约 1000℃

2. 性能优势

高温强度高：在 900℃ 左右具有较好的持久、蠕变强度。

抗氧化和耐燃气腐蚀：Cr 含量适中，适合燃气环境。

铸造性能好：流动性好，热裂倾向较小，适合复杂薄壁铸件。

组织较稳定：通过 W、Mo、Co 固溶强化和 γ′ 相沉淀强化，综合性能较好。

晶界强化明显：B、Zr、Ce 提高晶界强度和铸造合格率。

3. 局限性

铸造合金塑性较低，不宜锻造。

焊接性较差，焊接易裂。

加工硬化倾向明显，机加工难度较大。

长期高温服役需关注组织老化和相稳定性。

三、热处理制度

K403 铸造高温合金常用热处理制度为：

固溶处理：1200～1220℃ × 4 h，空冷；

时效处理：900～950℃ × 10～16 h，空冷。

具体制度应根据铸件壁厚、使用温度、性能要求和标准进行调整。母合金棒交货状态可为铸态、热处理态、车光或磨光态。

四、主要应用领域

K403 铸造高温合金棒/母合金主要用于：

航空发动机

涡轮工作叶片

导向叶片

整铸涡轮、复杂薄壁高温铸件

燃气轮机

高温涡轮叶片

导向器、燃烧室高温部件

增压器与工业高温部件

增压器涡轮

高温阀门、耐热耐磨件

高温模具、玻璃工业耐热件

母合金重熔

作为真空感应熔炼母合金棒，用于精密铸造叶片和高温结构件。

五、产品形式与采购注意

产品形式：铸造母合金棒、铸造圆棒、车光棒、磨光棒、定尺棒等。
常见规格：直径 Φ20～Φ120 mm，长度可定制。
交货状态：铸态、固溶+时效态、车光/磨光态。
采购建议：应明确牌号、标准、化学成分、气体含量、夹杂物、热处理制度、直径公差、表面质量及无损检测要求。

六、总结

K403 是一种典型的镍基等轴晶铸造高温合金，具有较高的高温强度、良好的抗氧化性和铸造工艺性能，广泛用于航空发动机、燃气轮机等高温涡轮叶片和导向叶片。其棒材多作为铸造母合金棒使用，也可用于加工特定耐高温零件。实际成分和性能会随标准、炉批和热处理制度变化，选材时应以具体技术协议和质保书为准