K4202 鎳基沉淀硬化型等軸晶鑄造高溫合金是專為中等溫度環境設計的高溫合金,具有良好的工藝性能和成本優勢。
化學成分設計上,K4202 合金的鉻含量為 12% - 14%,提供基礎的抗氧化能力。鎳基體中含有 3% - 5% 的鎢元素,通過固溶強化提升高溫強度。鋁和鈦的含量較低,總含量約為 4% - 6%,形成的 γ' 強化相體積分數約為 30%,這使得合金在保證一定高溫強度的同時,具有較好的塑性和焊接性能。合金中添加的微量硼元素能強化晶界,而鋯元素則改善了鑄造時的流動性,減少澆不足等缺陷。
性能方面,K4202 合金在 750℃以下的溫度范圍內表現最佳,其室溫延伸率可達 20% 以上,便于進行后續的機械加工。合金的鑄造性能突出,能夠鑄造出壁厚僅 2mm 的復雜薄壁件,且內部缺陷少,合格率高達 90% 以上。在 700℃的持久試驗中,其 1000 小時持久強度可達 300MPa,滿足多數中溫部件的使用要求。同時,它具有良好的抗低周疲勞性能,在應變幅為 0.5% 時,循環壽命可達 1000 次以上。
應用領域方面,K4202 合金主要用于制造航空發動機的中溫靜子部件,如機匣、導流環等,也可用于地面燃氣輪機的燃燒室和過渡段。在汽車渦輪增壓器中,該合金制作的渦輪殼能承受廢氣的高溫腐蝕。生產時采用真空感應爐熔煉,熔模鑄造工藝成型,熱處理采用 850℃時效處理,使 γ' 相均勻析出,達到強化效果。相比其他高性能高溫合金,K4202 合金成本較低,適合批量生產。
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