K418 鎳基沉淀硬化型等軸晶鑄造高溫合金是高溫合金領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛且性能優(yōu)異的材料，其化學成分和性能設(shè)計緊密圍繞高溫環(huán)境下的使用需求展開。

從化學成分角度，K418 合金以鎳為基體，鉻含量處于 11.5% - 13.5%，該含量的鉻元素能夠在合金表面形成穩(wěn)定的氧化膜，為合金提供良好的抗氧化和抗腐蝕能力 。鉬含量約為 4.5% - 5.5%，通過固溶強化作用，增強合金的高溫強度和熱穩(wěn)定性 。鋁和鈦元素的添加是合金實現(xiàn)沉淀硬化的關(guān)鍵，二者形成大量 γ' 強化相，γ' 相均勻分布在基體中，顯著提升了合金的強度和硬度 。此外，合金中還含有鈮（Nb）元素，鈮能夠與碳結(jié)合形成碳化物，這些碳化物彌散分布在合金中，進一步強化合金，提高其抗蠕變性能 。同時，微量的硼（B）和鋯（Zr）元素的加入，硼強化晶界，提高合金的高溫塑性和抗疲勞性能；鋯細化晶粒，改善合金的鑄造性能，減少鑄造缺陷的產(chǎn)生 。

K418 合金的性能十分卓越。它具有良好的高溫力學性能，在 800℃ - 900℃溫度區(qū)間內(nèi)，能夠長時間承受較大的應(yīng)力，拉伸強度和持久強度表現(xiàn)出色，滿足眾多高溫部件的力學性能要求 。合金的抗氧化性能優(yōu)異，在該溫度范圍內(nèi)，表面氧化膜致密且穩(wěn)定，能夠有效阻止氧氣向合金內(nèi)部擴散，大大降低了合金的氧化速率，延長了部件的使用壽命 。在鑄造工藝性能方面，K418 合金流動性良好，在熔模鑄造過程中，能夠很好地填充復(fù)雜模具型腔，形成形狀精確、內(nèi)部質(zhì)量優(yōu)良的鑄件 。該合金還具備一定的抗熱疲勞性能，在溫度頻繁波動的工況下，能夠有效抵抗熱應(yīng)力的影響，減少疲勞裂紋的萌生和擴展 。

K418 合金在航空航天、能源等多個領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。在航空航天領(lǐng)域，常用于制作航空發(fā)動機在 800℃ - 900℃工作的導(dǎo)向葉片、燃燒室零部件等 。這些部件在發(fā)動機運行時，承受著高溫燃氣的沖刷和復(fù)雜的熱應(yīng)力，K418 合金憑借自身性能，能夠確保部件穩(wěn)定可靠地工作，提高發(fā)動機的性能和可靠性 。在能源領(lǐng)域，可用于制造燃氣輪機的部分高溫部件，如燃氣輪機的過渡段等，在高溫、高壓的燃氣環(huán)境中，有效抵抗腐蝕和熱疲勞，為能源的高效轉(zhuǎn)換提供保障 。在生產(chǎn)制備過程中，K418 合金采用真空感應(yīng)爐熔煉母合金，保證合金成分的純凈和均勻，隨后通過真空感應(yīng)爐重熔和熔模鑄造成型 。通過精確控制熱處理工藝，如固溶處理和時效處理，調(diào)整合金內(nèi)部 γ' 強化相的尺寸和分布，充分發(fā)揮合金的性能潛力 。