K405合金概述

K405是一種鎳基鑄造高溫合金，通過多種金屬元素的綜合強化而成。該合金具有較高的中、高溫持久性能，尤其在零件性能與試樣性能之間表現(xiàn)接近。其鑄造性能良好，可以鑄造成形狀復(fù)雜的空心葉片。該合金中不含貴重金屬元素，因此價格較為便宜。然而，當(dāng)成分接近上限時，在850～950℃長期時效下有析出σ相的傾向，因此應(yīng)嚴(yán)格控制合金成分。K405合金適用于950℃以下工作的燃氣渦輪轉(zhuǎn)子葉片和其他高溫零件。

?材料牌號：K405(K5)

相近牌號

?材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：HB 5156—1988 《K405合金錠》

化學(xué)成分：見表

?熱處理制度：合金在鑄態(tài)下使用。

品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：直徑70～90mm的母合金錠，以鑄態(tài)形式供應(yīng)。

熔煉與鑄造工藝：采用真空感應(yīng)爐熔煉母合金，并通過真空感應(yīng)爐重熔澆注熔模精鑄零件和試樣。

?應(yīng)用概況與特殊要求：該合金已被用作渦槳發(fā)動機的I級空心渦輪葉片和I級渦輪工作葉片，并且已經(jīng)投入航線使用。此外，它還被應(yīng)用于其他高溫工作零件。

物理及化學(xué)性能

?熱性能

熔化溫度范圍：1290～1345°C

?熱導(dǎo)率：見表

?密度：p=8.12g/cm3

?電性能

?磁性能

?化學(xué)性能

?抗氧化性能：?按照HB 5258—1983《鋼及高溫合金抗氧化性測定試驗方法》，測得靜態(tài)抗氧化性能如表所示。

等級評定：?按照HB 5258—1983評定，該合金在1000℃以下屬于完全抗氧化級，在1100℃屬于抗氧化級。

機械性能

強度性能

硬度：?室溫平均硬度HRC38。

?沖擊性能：?室溫平均沖擊韌性axu=123kJ/m2。

?組織結(jié)構(gòu)

相變溫度

?時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

?合金組織結(jié)構(gòu)：?合金在鑄態(tài)下的顯微組織主要包括在Y固溶體上析出彌散的Y相，在晶界和枝晶間有占合金體積約2%的Y-Y'共晶相。此外，MC型碳化物呈塊狀或條狀分布，在高溫時效后，MC碳化物分解，析出M?C?和M?C碳化物。合金中還含有少量的M?B2硼化物。Y相是合金的主要強化相，占合金重量的57%～60%，MC碳化物約占1.2%。當(dāng)合金成分接近上限時，在850℃時效200小時后，葉片的厚截面處可能會析出σ相。

工藝性能與要求

?成形性能：?該合金具有良好的鑄造性能，可以采用熔模鑄造法鑄造成復(fù)雜的薄壁空心葉片。

?焊接性能

零件熱處理工藝：?零件在鑄態(tài)下使用。

?表面處理工藝：?葉片表面采用滲鋁-硅涂層進行防護，滲層工藝為900°C，持續(xù)5小時。

?