引言

在現代航天工業(yè)中，高溫合金因其在極端環(huán)境下的卓越性能，成為制造航天發(fā)動機關鍵部件的首選材料。K487高溫合金，作為我國自主研制的可焊接鑄造高溫合金，以其獨特的成分設計和熱處理工藝，為航天發(fā)動機的性能提升和可靠性保障提供了重要支撐。

合金概述

K487高溫合金是在俄羅斯487合金的基礎上，由鋼鐵研究總院為滿足我國新式航天彈用發(fā)動機關鍵部件的要求而研制的。該合金具有以下幾個顯著特點：

1. 高鎢、鉬含量：K487合金的鎢、鉬質量分數較高，總量達到13%~16%，其中鉬含量為9%~11%。這種高含量的鎢和鉬賦予了合金優(yōu)異的高溫強度和抗氧化性能。

2. 良好的可焊接性：與傳統(tǒng)的鑄造高溫合金相比，K487合金具有更好的可焊接性，便于制造復雜形狀的部件。

3. 優(yōu)異的熱處理響應：K487合金對熱處理工藝非常敏感，通過合理的熱處理可以顯著改善合金的組織結構和機械性能。

成分與性能

K487合金的化學成分（質量分數，%）為：Cr 18~22, Al 1.3~1.7, Ti 2.2~2.9, Mo 10~11, W 4.6~6.3, C 0.06~0.12, B 0.01~0.02。這些成分的合理配比，使得K487合金在高溫下具有以下優(yōu)異的性能：

1. 高溫強度：K487合金在高溫下仍能保持較高的強度，能夠承受航天發(fā)動機在工作過程中產生的高溫和高壓。

2. 抗氧化性能：合金中的鉻和鋁元素形成了致密的氧化膜，能夠有效抵御高溫氧化。

3. 抗熱腐蝕性能：K487合金在高溫和腐蝕性介質中表現出色，能夠延長部件的使用壽命。

熱處理工藝

K487合金的熱處理工藝是實現其優(yōu)異性能的關鍵。通常采用以下熱處理制度：

1. 固溶處理：將合金加熱到1120℃保溫4小時，然后水冷，使合金中的碳化物充分溶解。

2. 時效處理：將固溶處理后的合金加熱到800~950℃保溫5小時，然后空冷，使合金中的碳化物重新析出，并形成細小的彌散分布，從而提高合金的強度和硬度。

應用前景

K487高溫合金已成功應用于我國的航天發(fā)動機關鍵部件，并展現出廣闊的應用前景：

1. 航天發(fā)動機：K487合金可用于制造航天發(fā)動機的渦輪盤、葉片、噴管等部件，能夠顯著提高發(fā)動機的性能和可靠性。

2. 其他高溫領域：除了航天領域，K487合金還可用于制造航空發(fā)動機、燃氣輪機、化工設備等需要在高溫環(huán)境下工作的部件。

結語

K487高溫合金作為我國自主研制的可焊接鑄造高溫合金，以其優(yōu)異的高溫強度、抗氧化性能和抗熱腐蝕性能，成為航天發(fā)動機關鍵部件的卓越選擇。隨著技術的不斷進步和應用需求的增加，K487合金有望在更多領域發(fā)揮重要作用，為我國的航天事業(yè)做出重要貢獻。