K418 （铸造高温合金板）百科

K418（旧牌号 K18） 是 GB/T 14992 中的镍基铸造高温合金，对应美国牌号约 IN-713C / Inconel 713C。它属于沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金，主要靠高体积分数的 γ′-Ni₃Al 相强化，特点是高温强度高、抗氧化和耐燃气腐蚀较好，但室温塑性低、焊接性差、加工性差。通常用于 850～900 ℃以下 的燃气涡轮热端件。

注意：K418 是铸造合金，标准供货形态通常是精密铸件、母合金锭，不是普通轧制板材。所谓“K418 铸造高温合金板”多为铸造板/铸坯或特殊成形板，采购时要明确探伤、热处理、是否 HIP 等要求。

1. 化学成分（质量分数，%）

元素

典型范围

作用

C

0.08～0.16

形成碳化物，晶界强化

Cr

11.5～13.5

抗氧化、耐腐蚀

Ni

余量

基体

Mo

3.8～4.8

固溶强化

Al

5.5～6.4

形成 γ′ 相，主要强化元素

Ti

0.5～1.0

参与 γ′ 强化

Nb

1.5～2.5

形成 MC 碳化物，强化

B

0.008～0.020

晶界强化

Zr

0.05～0.15

晶界强化

Fe

≤1.0

杂质控制

Si

≤0.50

杂质控制

Mn

≤0.50

杂质控制

P

≤0.015

杂质控制

S

≤0.010

杂质控制

组织通常为：γ 奥氏体基体 + 大量 γ′ 相 + MC/M₂₃C₆ 碳化物 + 硼化物。γ′ 体积分数较高，是高温强度的主要来源。

2. 力学性能

以下为典型值/常见标准下限，实际会随铸造工艺、晶粒、疏松、热处理和试样方向变化。

温度

抗拉强度 Rm

屈服强度 Rp0.2

断后伸长率 A

备注

20 ℃

≥800 MPa，典型 850～950 MPa

≥700 MPa，典型 750～850 MPa

3%～6%

铸态

800 ℃

≥600 MPa，典型 600～700 MPa

≥550 MPa，典型 550～650 MPa

5%～10%

短时拉伸

900 ℃

≥350～400 MPa

≥300～350 MPa

8%～15%

短时拉伸

持久性能典型要求：

800 ℃ / 235 MPa：≥100 h；

900 ℃ / 157 MPa：≥100 h；

100 h 持久强度大致为：800 ℃约 200～240 MPa，900 ℃约 100～160 MPa。

其他性能：

密度：约 8.0 g/cm³；

硬度：约 HB 300～350，HRC 32～38；

弹性模量：室温约 200 GPa，800 ℃约 160 GPa；

使用温度：长期约 850 ℃以下，短时可达 900～950 ℃；

抗氧化性：900 ℃以下较好，长期高温建议渗铝或涂层。

3. 热处理与工艺

K418 通常铸态使用，也可进行时效处理稳定组织。常见制度为 870～900 ℃时效，具体按零件标准执行。热等静压可减少疏松、提高致密度和疲劳/持久性能。焊接性差，易产生热裂纹，一般不推荐焊接；机加工困难，建议硬质合金刀具、低速大进给或磨削/电加工。

4. 适用场景

K418 主要用于高温燃气环境下的承力/耐热件：

航空发动机：涡轮工作叶片、导向叶片、整体铸造涡轮；

地面燃气轮机：热端叶片、喷嘴、燃烧室高温部件；

涡轮增压器：涡轮叶轮、涡轮转子；

其他：高温阀门、炉用耐热构件、热处理夹具、高温模具等。

5. 采购/选材提醒

K418 不是变形高温合金，不宜按轧制板、冷轧板理解；

若需要“板”，应确认是铸造板、板坯还是特殊工艺板；

要求明确：化学成分、室温/高温力学性能、持久性能、探伤级别、热处理状态、是否 HIP；

若需要可焊接、可轧制板材，通常应考虑 GH 系列变形高温合金，而不是 K418。

总体一句话：K418 是仿 IN-713C 的镍基铸造高温合金，高温强度好、铸造性好，适合 900 ℃以下燃气涡轮热端铸件；但塑性、焊接性和加工性差，标准形态不是普通板材。