航天发动机上的零件往往批量小、形状杂、接口多,选材时"一种材料覆盖多个部位"能省下不少工艺验证的成本。K4202 就是以此为定位的牌号——镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金,资料称其为多用途高温合金,使用温度小于 700℃,主要面向 700℃ 以下工作的涡轮导向器和导向叶片。
成分上,铬 17.00%~20.00% 提供抗氧化与耐蚀基础,钨 4.00%~5.00% 与钼 4.00%~5.00% 做固溶强化,铝 1.00%~1.50% 与钛 2.20%~2.80% 形成 γ′ 沉淀强化相,碳不超过 0.08%,铁不超过 4.00%。配方里没有钴,钨钼含量中等,整体是一个以铝钛沉淀强化为主、兼顾耐蚀的等轴铸造体系。
性能特点方面,资料给出的描述是综合性能和组织稳定性良好,铸造性能与焊接性能良好。焊接性能在这里比较关键:航天发动机的涡轮泵、静子、导流管等部件常需要与管路或法兰连接,可焊性好的铸造合金可以简化连接工艺,减少对钎焊或机械连接的依赖。
工艺与应用方面,该合金已用于制作航天发动机 700℃ 以下长期工作的涡轮泵、涡轮静子、锥形导流管和导流栅等多种部件,资料称批产和使用情况良好。它的使用温度上限不高,但覆盖的零件种类较多,这与资料中"多用途"的表述相互印证。
需要说明的是,该资料只给出了概述与成分,密度、熔点、热导以及拉伸、持久的定量数值均未列出,标注待补;具体热处理制度也未给出,应以质保书与相应标准为准。若要用于新零件的强度校核,建议先取得标准状态下的实测数据。
同族比较方面,K414 面向航天整铸导向器与尾喷口铸件,长时 600℃、短时 800℃~900℃;K423 用于导向器;K412 以高铬抗氧化见长。如果零件工作在 700℃ 以下、需要焊接、又不属于承受高应力的转子件,那么这类等轴铸造的多用途牌号在工艺与成本上更容易配合;反之若承温接近 900℃,则应转向 K414、K423 等对应牌号比较。
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