铸造高温合金 母合金 等轴晶-编制说明

《铸造高温合金母合金等轴晶》国家标准

编制说明(征求意见稿)

一、工作简况

1、任务来源

本项目是依据国标委发〔2023〕63号“国家标准化管理委员会关于下达2023

年第四批推荐性国家标准计划及相关外文版计划的通知”，项目编号为20232326-

T-605，项目名称为“铸造高温合金母合金等轴晶”。本项目是修订项目。主要起

草单位:北京钢研高纳科技股份有限公司、冶金工业信息标准研究院，计划完成

时间为2025年4月。

2、标准化对象简要情况

铸造等轴晶高温合金具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，

良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，被广泛应用于航空、航天、坦克、舰船、

汽车及石油化工、工业燃机、核电等国防和能源领域。目前国内关于铸造等轴晶

高温合金母合金的标准有国家标准、行业标准和国家军用标准，包括：

（1）国家标准有GB/T25932-2010《铸造高温合金母合金通用技术条件》和

GB/T14992-2005《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》。其中，

GB/T25932-2010国家标准只是规定了铸造高温母合金产品交货的通用技术条件，

并无具体相关详细内容；GB/T14992-2005主要规定了高温合金的分类和牌号，

且等轴晶牌号只规定了化学成分，无热处理和力学性能相关规定；

（2）行业标准有YB/T5248-1993《铸造高温合金母合金》和HB7763-2020

《航空发动机用等轴晶铸造高温合金锭规范》。YB/T5248-1993黑色冶金行业标

准，标准制定时间较早，该标准的合金牌号较少（只有17个），且有些已经无法

满足时代发展的新要求；HB7763-2020为航空行业用等轴晶铸造高温合金标准，

比较单一，缺少航天、燃机、舰船、汽车等行业相关的合金材料；

（3）国家军用标准有GJB5512.1-2005《铸造高温合金和铸造金属间化合物

高温材料母合金规范第1部分普通精密铸件用铸造高温合金母合金》标准制定

较早，标准中的牌号较少，标准所引用的标准陈旧，重要指标不尽合理等问题；

（4）以上标准均缺少航天、地面燃机、舰船、汽车、石化、核电等民用领

域母合金的规定。

随着我国航空航天发动机的发展和工业制造水平的提高，以及高温合金真空

冶炼水平的提高，对铸造高温合金等轴母合金的种类需求越来越多，杂质元素控

制和使用性能要求也越来也高。另外，随着测试技术水平的提高，测试方法和标

准也随之发生了变化，急需制定新标准，满足使用需求。

在本次制定过程中，编制组查阅了GB/T25932-2010《铸造高温合金母合金

通用技术条件》、YB/T5248-1993《铸造高温合金母合金》、HB7763-2020《航空

发动机用等轴晶铸造高温合金锭规范》、GB/T14992-2005《高温合金和金属间

化合物高温材料的分类和牌号》、GJB5512.1-2005《铸造高温合金和铸造金属间

化合物高温材料母合金规范第1部分普通精密铸件用铸造高温合金母合金》、中

国金属学会高温材料分会编《中国高温合金手册》等标准和手册，以及航空、航

天、燃机、汽车等用户单位提供的技术协议和企业标准。

3、主要工作过程

起草(草案、调研)阶段:计划下达后，2024年3月9日全国钢标委特种合金

分委员会组织各起草单位成立了起草工作组，由北京钢研高纳科技股份有限公司

为组长单位，负责主要起草工作。工作组对国内铸造高温合金等轴晶母合金产品

和技术现状与发展情况进行全面调研，同时广泛搜集相关标准和国内外技术资料，

进行了大量的研究分析、资料查证工作，结合实际应用经验，进行全面总结和归

纳，在此基础上编制出《铸造高温合金母合金等轴晶》标准草案初稿。2024年

6月12日在大连召开了标准项目启动会，对本项目修订的标准进行了深入讨论，

经工作组及有关专家研讨后，对标准草案初稿进行了认真的修改，于2024年7

月形成了标准征求意见稿及其编制说明等相关附件，报全国钢标委特种合金分委

员会秘书处。

征求意见阶段:2024年XX月，由全国钢标委特种合金分委员会秘书处将

标准征求意见稿和编制说明发送到特种合金分委员会委员及有代表性的标准相

关方广泛征求意见，同时在《钢铁标准网》网站上公开征求社会意见。截止2024

年xx月xx日，共收到个单位回函，其中个单位提出了条意见或建议(见

《意见汇总处理表》)。

讨论阶段:通过对这些反馈意见进行分类、归纳、整理和分析，工作组采纳

XX条，不采纳XX条，并进而对标准征求意见稿进行了补充、修改，于20XX

年XX月完成了标准送审稿，提交全国钢标委特种合金分委员会秘书处。全国钢

标委特种合金分委员会于2024年XX月日XX日在召开了《铸造高温合金

母合金等轴晶》标准讨论会。

审查阶段:通过对讨论会意见进行分类、归纳、整理和分析，工作组进而对

标准讨论稿进行了补充、修改，于2024年XX月完成了标准送审稿，提交全国

钢标委特种合金分委员会秘书处。全国钢标委特种合金分委员会于2019年8月

6日一7日在银川召开了《铸造高温合金母合金等轴晶》标准审查会，到会XX

分委员会委员XX名和专家XX名，对该标准进行了审查，获得一致通过，并认

为该标准水平达到XX水平。

报批阶段:工作组按照会议审查意见对标准送审稿作了进一步的修改、整理

和完善，在2024年XX月形成了标准报批稿、编制说明及其他相关文件，报全

国钢标委特种合金分委员会秘书处。XXXX年XX月XX日在《国家标准制修订

工作管理信息系统》上投票。截止XXXX年XX月XX日已获得XX名委员同

意（必须达到3/4以上），审查通过，并上报全国钢标委秘书处。

4、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作

本标准由XXXXX、XXXXX、XXXXX、……共同起草。

主要成员:XXXX、XXXX、XXXX、XXXX、……。

所做的工作:XXXX任工作组组长，主持全面协调工作，负责对各阶段标准

的审核;XXXX为本标准主要执笔人，负责本标准的具体起草与编制;XXXX、

XXXX、XXXX负责国内外相关技术文献和资料的收集、分析及资料查证，对产

品生产工艺、性能和使用经验进行总结和归纳;XXXX负责对国内外产品和技术

的现状与发展情况进行全面调研，XXXX负责对各方面的意见及建议进行归纳、

整理。

二、标准编制原则

本标准在修订过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及

时修订、不断完善”的原则，注重标准修订与技术创新、试验验证、产业推进、

应用推广相结合，本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的目标、统

一性、协调性、适用性、一致性和规范性的原则来进行本标准的修订工作。

本标准在起草过程中主要按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标

准化文件的结构和起草规则》的要求编写。在确定本标准主要技术指标时，综合

考虑生产企业的能力和用户的利益，寻求最大的经济、社会效益，充分体现了标

准在技术上的先进性和合理性。

三、主要内容说明

（一）标准主要内容

1、范围

本规范适用于航空、航天、舰船、燃机、兵器、核能、汽车等军用及民用领

域使用的真空或非真空熔炼的普通精密铸件用铸造高温合金等轴晶母合金（以下

简称母合金）产品交货的技术要求、试验方法、检验规则，包装、标志及质量证

明书、订货内容等。

本标准适用于高温合金普通精密铸造铸件用等轴铸造母合金。

2、规范性引用文件

本标准根据现行有效的GB/T223标准方法及本标准的牌号、检验项目设定等

情况，对原标准的化学元素分析方法、试验方法用标准进行重新确认，确保使用

最新版本。其他规范性引用文件全部按最新版本。

3、术语和定义

本标准没有需要界定的术语和定义。GB/T14992界定的以及下列术语或定

义适用于本文件。

4、订货内容

本标准的订货内容条款参照最新国家标准要求进行规范。

5、尺寸、外形

母合金应铸成圆柱形长棒，其直径为70mm~90mm，长度不小于250mm。若

对尺寸规定有特殊要求，由供需双方协商确定。

6、技术要求

6.1原材料

规定了原材料和返回料的使用规定

6.1.2返回料

6.1.2.1允许使用返回料。返回料应经过高真空精炼及净化处理后浇注成返

回料母合金锭，再与新料一起熔铸成母合金锭，不允许将返回料与新料混装熔炼

母合金锭。

6.1.2.2返回料具体使用比例应由需方视零件技术要求确定，并在合同中注

明。

6.2熔炼方法

母合金应采用真空感应炉熔炼，熔炼工艺应符合专用工艺技术文件的规定。

如需方对熔炼工艺有特殊要求，供需双方可协商确定。

6.3牌号及化学成分

本标准中合金的牌号的编制，综合了YB/T5248-1993、HB7763-2020、GB/T

14992-2005、GJB5512.1-2005、中国金属学会高温材料分会编《中国高温合金手

册》等标准和手册，以及航空、航天、燃机、汽车等用户单位提供的技术协议和

企业标准，共收录了55个等轴晶铸造高温合金，涉及到航空、航天、汽车、舰

船、核电等行业用的等轴晶铸造高温合金。

本标准制定的等轴铸造高温合金的主要化学成分如表1所示。随着真空熔炼

水平和对高温合金使用需求的提高，本标准对等轴铸造高温合金中杂质元素控制

也提出了新要求，如表2所示，其中杂质元素控制最多控制18种杂质元素。

表1合金牌号和主要化学成分

合金牌号主要化学成分(质量分数)/%

新牌号CCrNiCoWMoAlTiFe

K213≤0.1014.00~16.0034.00~38.00-4.00~7.00-1.50~2.003.00~4.00余

K214≤0.1011.00~13.0040.00~45.00-6.50~8.00-1.80~2.404.20~5.00余

K401≤0.1014.00~17.00余-7.00~10.00≤0.304.50~5.501.50~2.00≤0.20

K403a0.11~0.1810.00~12.00余4.50~6.004.80~5.503.80~4.505.30~5.902.30~2.90≤2.00

K403Qb0.11~0.1810.00~12.00余4.50~6.004.80~5.503.80~4.505.30~5.902.30~2.90≤2.00

合金牌号主要化学成分(质量分数)/%

新牌号CCrNiCoWMoAlTiFe

K4050.10~0.189.50~11.00余9.50~10.504.50~5.203.50~4.205.00~5.802.00~2.90≤0.50

K4060.10~0.2014.00~17.00余--4.50~6.003.25~4.002.00~3.00≤1.00

K406Cc0.03~0.0818.00~19.00余--4.50~6.003.25~4.002.00~3.00≤1.00

K408d0.10~0.2014.90~17.00余--4.50~6.002.50~3.501.80~2.508.00~12.00

K4120.11~0.1614.00~18.00余--4.50~6.002.50~3.501.80~2.50≤8.00

K414e0.05~0.0818.00~20.00余-4.50~6.503.00~4.501.60~2.201.60~2.308.00~10.00

K417f0.13~0.228.50~9.50余14.00~16.00-2.50~3.504.80~5.704.50~5.00≤1.00

K417Af0.15~0.208.00~11.00余13.00~17.00≤0.202.00~4.005.00~6.004.00~5.00≤1.00

K417Gf0.13~0.228.50~9.50余9.00~11.00-2.50~3.504.80~5.704.10~4.70≤1.00

K4180.08~0.1611.50~13.50余--3.80~4.805.50~6.400.50~1.00≤1.00

K418B0.03~0.0711.00~13.00余≤1.00-3.80~5.205.50~6.500.40~1.00≤0.50

K423g0.12~0.1814.50~16.50余9.00~10.50≤0.207.60~9.003.90~4.403.40~3.80≤0.50

K423A0.12~0.1814.00~15.50余8.20~9.50≤0.206.80~8.303.90~4.403.40~3.80≤0.50

K424h0.14~0.208.50~10.50余12.00~15.001.00~1.802.70~3.405.00~5.704.20~4.70≤2.00

K435i0.06~0.1215.00~16.70余10.00~12.504.50~6.501.50~2.502.40~3.204.20~5.00≤0.50

K4380.10~0.2015.70~16.30余8.00~9.002.40~2.801.50~2.003.20~3.703.00~3.50≤0.50

K438Aj0.09~0.1315.70~16.30余8.00~9.002.40~2.801.50~2.003.20~3.703.20~3.70≤0.35

K4410.02~0.02615.00~17.00余-12.00~15.001.50~3.003.10~4.00--

K444k0.04~0.0915.40~16.30余10.00~11.504.70~5.901.60~2.302.80~3.304.20~5.00≤0.50

K446l0.06~0.1215.00~17.00余-4.00~6.003.00~4.001.50~2.002.10~2.6014.00~16.00

K447Am0.13~0.178.00~8.80余9.00~11.009.50~10.500.50~0.805.30~5.700.90~1.20≤0.50

K452n0.07~0.1420.00~21.80余10.30~12.003.00~4.000.30~0.902.10~2.903.10~3.90≤0.50

K465o0.13~0.208.00~9.50余9.00~10.509.50~11.001.20~2.405.10~6.002.00~2.90≤0.50

K477p0.05~0.0914.00~15.25余14.00~16.00-3.90~4.504.00~4.603.00~3.70≤0.50

K480q0.15~0.1913.70~14.30余9.00~10.003.70~4.303.70~4.302.80~3.204.80~5.20≤0.35

K4870.05~0.0817.00~20.00余-4.00~5.009.00~11.001.00~1.502.20~2.80≤4.00

K492Mr0.06~0.1012.00~13.00余8.50~9.503.85~4.501.65~2.153.15~3.603.75~4.20≤0.50

K40020.13~0.178.00~10.00余9.00~11.009.00~11.00≤0.505.25~5.751.25~1.75≤0.50

K4125s0.09~0.138.70~9.10余9.50~10.506.60~7.401.60~2.404.60~5.002.30~2.70≤0.20

K4125L0.06~0.148.20~9.80余9.20~10.806.20~7.801.50~2.504.30~5.302.00~2.80≤0.30

K4130≤0.1020.00~23.00余≤1.00≤0.209.00~10.500.70~0.902.40~2.80≤0.50

K41410.06~0.1218.10~20.00余10.50~12.00-9.10~10.501.55~1.803.05~3.30≤5.00

K41630.04~0.0819.50~21.00余18.50~21.00≤0.205.60~6.100.40~0.602.00~4.00≤0.70

普

K4169t0.02~0.0817.00~21.0050.00~55.00≤1.00-2.80~3.300.30~0.700.65~1.15余

通

合金牌号主要化学成分(质量分数)/%

新牌号CCrNiCoWMoAlTiFe

高

0.02~0.0817.00~21.0050.00~55.00≤1.00≤0.202.80~3.300.30~0.700.65~1.15余

纯

K4202≤0.0817.00~20.00余-8.00~10.0012.00~15.001.50~3.002.00~3.202.00~3.50

K42080.11~0.1712.00~15.00余18.50~19.501.80~2.20≤0.151.10~1.302.20~2.40≤0.35

K4222u0.08~0.1222.20~22.80余18.50~19.501.80~2.20≤0.151.10~1.302.20~2.40≤0.35

K42420.27~0.3520.00~23.00余9.55~11.00≤0.2010.00~11.00≤0.20≤0.30≤0.75

K4536v≤0.1020.50~23.00余0.50~2.500.20~1.008.00~10.00--17.00~20.00

K4537w0.07~0.1215.00~16.00余9.00~10.004.70~5.201.20~1.702.70~3.203.20~3.70≤0.50

K4648x0.03~0.1032.00~35.00余-4.30~5.502.30~3.500.70~1.300.70~1.30≤0.50

K47080.07~0.1017.70~20.00余≤0.505.60~7.504.10~6.002.00~2.301.10~1.40≤4.00

K4951y0.03~0.158.00~10.00余4.50~5.502.50~4.502.50~3.505.50~6.20-≤0.50

K605≤0.4019.00~21.009.00~11.00余14.00~16.00---≤3.00

K640z0.45~0.5524.50~26.509.50~11.50余7.00~8.00---≤2.00

K640S0.40~0.5524.50~26.509.50~11.50余7.00~8.00---≤2.00

K640M0.45~0.5524.50~26.509.50~11.50余7.00~8.000.10~0.500.70~1.200.05~0.30≤2.00

K6188≤0.1520.00~24.0020.00~24.00余13.00~16.00---≤3.00

K65090.55~0.6523.00~24.009.00~11.00余6.50~7.50--0.15~0.25≤1.50

K8250.02~0.08余39.50~42.50-1.40~1.80--0.20~0.40-

表2合金中的主要杂质元素

合金牌号化学成分(质量分数)，%

SiMnPSPbSbAsSnBiAgCuON

新牌号

不大于

K2130.500.500.0150.0150.00050.00100.00100.00100.00005----

K2140.500.500.0150.0150.00100.00100.00500.00200.00010----

K4010.500.500.0150.0100.0010---0.00010----

K403a0.200.200.0100.0050.00050.00100.00500.00100.00005----

K403Qb0.500.500.0200.0100.00100.00100.00500.00200.00010--0.00100.0010

K4050.300.500.0200.0100.00050.000100.00010.00010.00010----

K4060.300.100.0200.0100.00050.00100.00500.00200.00005----

K406Cc0.300.100.0200.0100.00050.00100.00100.00100.00005----

K408d0.600.600.0150.0200.00100.00100.00500.00200.00010----

K4120.600.600.0150.009---------

K414e0.400.400.0120.0100.0010---0.00050----

K417f0.200.200.0150.0100.00050.00100.00100.0010.00005--0.00150.0020

合金牌号化学成分(质量分数)，%

SiMnPSPbSbAsSnBiAgCuON

新牌号

不大于

K417Af0.200.20-0.0150.0005--0.0500.000050.00050.20--

K417Gf0.200.200.0150.0100.00050.00100.00500.0020.00010----

K4180.500.500.0150.0100.00050.00100.00100.0010.00005----

K418B0.500.250.0150.0150.0010---0.000200.00050.50--

K423g0.200.20-0.0100.00100.00050.00300.0030.000050.0005---

K423A0.200.20-0.0100.0010---0.000050.0005---

K424h0.400.400.0150.0150.0010---0.00050----

K435i0.300.300.0080.0080.00030.00040.00150.0020.000050.00010.070.00150.0025

K4380.300.200.0150.0150.00100.00100.00500.0020.00100----

K438Aj0.300.200.0150.00750.0005---0.000050.00050.10--

K441--0.0150.010---------

K444k0.300.300.0080.0080.00030.00040.00050.00050.000050.00010.070.00150.0020

K446l0.300.300.0100.0100.00030.00040.00150.0020.000050.00010.070.00150.0030

K447Am0.200.200.0100.0100.00050.00100.00100.0010.000050.00050.05--

K452n0.300.300.0080.0080.00030.00040.00050.0020.000050.00010.070.00200.0030

K465o0.200.200.0100.0050.0005---0.00005----

K477p0.200.150.0150.0150.00050.00100.00100.0010.000050.00050.10--

K480q0.100.100.0150.00750.0010---0.00010-0.10--

K4870.200.200.0150.0100.0010---0.00050----

K492Mr0.200.150.0150.01500.0005---0.000050.00050.10--

K40020.200.200.0100.01000.0005---0.000050.00050.1--

K4125s0.100.100.0100.00750.00050.0010.00100.0010.000050.00050.1--

K4125L0.150.150.0100.01000.00050.0010.00100.0010.000050.00050.1--

K41300.600.60--0.0010---0.000100.0005---

K41410.500.500.0150.01500.00100.0010.00500.0020.00010----

K41630.400.60-0.00700.0010---0.000100.00050.2--

普

0.350.350.0150.01500.00100.0010.00500.0020.00010-0.3--

通

K4169t

高

0.350.350.0150.00100.00050.0010.00200.0020.000050.00050.20.00200.0020

纯

合金牌号化学成分(质量分数)，%

SiMnPSPbSbAsSnBiAgCuON

新牌号

不大于

K42020.600.500.0150.0100---------

K42081.00~2.00-0.0200.020---------

K4222u0.250.100.0150.0070------0.10.00250.0025

K42420.20~0.450.20~0.50--0.0020---0.000100.00050.2--

K4536v1.001.000.0250.0150.0010-0.0005-0.00005----

K4537--0.0150.015---------

K4648w0.300.300.0100.010---------

K4708x0.400.500.0150.015---------

K4951y0.200.200.0100.0020.00050.0010.0010.0010.000050.00050.10.0020-0.0020

K6050.401.00~2.000.0400.030---------

K640z0.50~1.000.50~1.000.0400.040---------

K640S0.50~1.000.50~1.000.0400.040---------

K640M1.001.000.0400.0400.00050.0010.0010.0010.00005----

K61880.20~0.501.500.0200.015---------

K65090.300.100.0150.015------0.1--

K8250.500.500.0150.0100.00100.0010.0050.0020.00010----

6.4电子空位数

如需方要求，供方应提供合金的电子空位数。验收标准由供需双方协商确定，

并在合同中注明。结果在质量证明书中注明。

6.5交货状态

母合金以铸态交付。标准交货状态能满足要求，未作修订。

6.6力学性能

力学性能包含了合金的热处理制度以及相应的测试条件和技术标准。

表3合金的力学性能

拉伸性能持久性能冲击性能

冲

断断

抗规定塑断击

后面断断

拉性裂韧

伸收应力后面

强延伸强时性

合金牌试长缩试伸收试

度度间KU

号验率率验长缩验

试样热处理2

温温率率温

制度Rm

度度Au/Zu/度

/RP0.2/MPA/Z/σ/MPtu/

T/T/%%T/J

MPa%%ah

℃℃℃

a

不

新牌号不小于不小于小

于

1100℃±10℃，700628-61070049040----

K213a

保温，空冷

4h750588-4875037380----

1100℃±10℃，

K214-----85024560----

保温5h，空冷

1120℃±10℃，

K401-----85024560----

保温10h，空冷

铸态

或

K403b800785-2397519550----

1210℃±10℃，

保温4h，空冷

铸态

K403Q或

6008807853.56.597519540----

c1210℃±10℃，

保温4h，空冷

75068545----

K405d铸态-----90031480----

95021580----

980℃±10℃，

K406800666-4885027550----

保温5h，空冷

980℃±10℃，

K406C800666-4885027550----

保温5h，空冷

1150℃±10℃，33550----

保温4h，空

e冷；

K408-----80010

，315----

1080℃±10℃0

保温4h，空冷

拉伸性能持久性能冲击性能

冲

断断

抗规定塑断击

后面断断

拉性裂韧

伸收应力后面

强延伸强时性

合金牌试长缩试伸收试

度度间KU

号验率率验长缩验

试样热处理2

温温率率温

制度Rm

度度Au/Zu/度

/RP0.2/MPA/Z/σ/MPtu/

T/T/%%T/J

MPa%%ah

℃℃℃

a

不

新牌号不小于不小于小