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牌号成分
K438高温合金性能比较
作者：admin 发布时间：2023-07-21 16:16点击：
K438合金概述
K438是耐热腐蚀性能最优的铸造镍基高温合金之一，其成分和性能与国外广泛应用的IN738相当。该合金不仅具有优异的耐热腐蚀性能，还具备中等水平的高温强度和良好的组织稳定性，广泛应用于900℃以下工作的长寿命舰船和地面工业燃气轮机的涡轮工作叶片和导向叶片，同时适用于航空发动机的涡轮零件。
材料牌号：K438（又称K38、M38）。
相近牌号：IN738（美国）。
材料的技术标准：YB/T 5248—1993《铸造高温合金母合金》。
化学成分（单位：%）见表。
物理及化学性能 热性能：
熔化温度范围：1260～1330℃。
力学性能 测试力学性能的试样采用熔模精铸法成形，并在机加工前经过标准热处理。 技术标准规定的性能见表。
表：
组织结构
相变温度：Y-Y'共晶组织和Y相在1150℃完全溶解。
时间-温度-组织转变曲线。
合金组织结构：合金的组成相有Y固溶体、Y'相、MC和M₂3Cs碳化物、M₃B₂硼化物和微量的Y相。Y相占合金重量的47%～49%。在750～900℃长期时效过程中，MC分解，析出MCs，同时Y'相聚集长大。在不同温度时效5000h后的Y相平均尺寸见表4-1。在长期时效过程中，晶界上形成MaC₆+Y网络状物，它对合金的高温强度、塑性和韧性有利。合金长期时效过程中不析出片状a相，但当零件过厚和浇注工艺不适当时，最后凝固区域会有少量a相析出。
表：
工艺性能与要求
成形性能：铸造性能良好，可铸出小余量的精铸涡轮叶片及其他零件。
零件热处理工艺：1120℃，2小时，空冷+850℃，24小时，空冷。厚大叶片固溶处理后必须鼓风冷却。如果冷却速度缓慢，合金的持久性能将明显下降。无余量精铸零件热处理过程中应控制热处理气氛，避免表面合金元素贫化、氧化或者晶间腐蚀等现象。
表面处理工艺：涡轮叶片表面可采用料浆法渗铝。零件涂料浆后可结合热处理制度进行热扩散处理。另外也可采用铂-铬-铝涂层，电镀7μm铂层后，再渗铬铝涂层，可使合金的耐热腐蚀性能提高一倍以上。此外，涡轮叶片的榫齿可进行喷丸强化处理，以提高疲劳性能。
K438是耐热腐蚀性能最优的铸造镍基高温合金之一，其成分和性能与国外广泛应用的IN738相当。该合金不仅具有优异的耐热腐蚀性能，还具备中等水平的高温强度和良好的组织稳定性，广泛应用于900℃以下工作的长寿命舰船和地面工业燃气轮机的涡轮工作叶片和导向叶片，同时适用于航空发动机的涡轮零件。
材料牌号：K438（又称K38、M38）。
相近牌号：IN738（美国）。
材料的技术标准：YB/T 5248—1993《铸造高温合金母合金》。
化学成分（单位：%）见表。
| K438合金化学成分 | ||||||
| C | Cr | Ni | Co | W | Mo | Al |
| 0.10～0.20 | 15.7～16.3 | 余 | 8.0～9.0 | 2.4～2.8 | 1.5～2.0 | 3.2～3.7 |
物理及化学性能 热性能：
熔化温度范围：1260～1330℃。
力学性能 测试力学性能的试样采用熔模精铸法成形，并在机加工前经过标准热处理。 技术标准规定的性能见表。
表：
| 性能 | 拉伸强度（n/MPa） | 屈服强度（8/n/MPa） | 伸长率（ψ/%） | 缩颈率（θ/C） |
| 母合金 | 不低于785 | 不低于420 | 不低于3 | 不低于815 |
组织结构
相变温度：Y-Y'共晶组织和Y相在1150℃完全溶解。
时间-温度-组织转变曲线。
合金组织结构：合金的组成相有Y固溶体、Y'相、MC和M₂3Cs碳化物、M₃B₂硼化物和微量的Y相。Y相占合金重量的47%～49%。在750～900℃长期时效过程中，MC分解，析出MCs，同时Y'相聚集长大。在不同温度时效5000h后的Y相平均尺寸见表4-1。在长期时效过程中，晶界上形成MaC₆+Y网络状物，它对合金的高温强度、塑性和韧性有利。合金长期时效过程中不析出片状a相，但当零件过厚和浇注工艺不适当时，最后凝固区域会有少量a相析出。
表：
| 时效温度（℃） | Y相平均尺寸（μm） |
| 650 | 0.5 |
| 750 | 0.75 |
| 850 | 1.49 |
工艺性能与要求
成形性能：铸造性能良好，可铸出小余量的精铸涡轮叶片及其他零件。
零件热处理工艺：1120℃，2小时，空冷+850℃，24小时，空冷。厚大叶片固溶处理后必须鼓风冷却。如果冷却速度缓慢，合金的持久性能将明显下降。无余量精铸零件热处理过程中应控制热处理气氛，避免表面合金元素贫化、氧化或者晶间腐蚀等现象。
表面处理工艺：涡轮叶片表面可采用料浆法渗铝。零件涂料浆后可结合热处理制度进行热扩散处理。另外也可采用铂-铬-铝涂层，电镀7μm铂层后，再渗铬铝涂层，可使合金的耐热腐蚀性能提高一倍以上。此外，涡轮叶片的榫齿可进行喷丸强化处理，以提高疲劳性能。
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