K738（国际通用牌号IN-738）是一种镍基高温铸造合金，专为极端高温及复杂应力环境设计。其成分以镍（Ni）为基体，添加铬（Cr）、钴（Co）、钼（Mo）、铝（Al）、钛（Ti）等元素，通过固溶强化与γ'相析出强化协同作用，显著提升高温力学性能和抗腐蚀能力。该合金广泛应用于燃气轮机叶片、航空发动机热端部件及工业高温设备。
抗拉强度：室温下抗拉强度≥850 MPa，在800℃高温环境下仍能保持约600 MPa，优于多数传统镍基合金。
蠕变性能：在900℃、200 MPa应力条件下，稳态蠕变速率低于1×10⁻⁸ s⁻¹，适用于长期高温服役环境。
疲劳寿命：高频疲劳极限（10⁷周次）在650℃时达400 MPa，抗热疲劳性能突出。
抗氧化性：Cr和Al元素形成致密Cr₂O₃/Al₂O₃复合氧化膜，在1100℃以下有效阻隔氧扩散，氧化速率低于0.1 mg/cm²·h。
热腐蚀抗性：在含硫、钒等腐蚀介质环境中（如燃气轮机燃烧环境），K738的Cr含量（15-16 wt.%）可抑制硫化腐蚀，Mo元素进一步强化耐蚀性。
流动性：优化后的Ta、W元素比例提升熔体流动性，适合复杂薄壁铸件成形。
热裂倾向：通过控制C含量（0.10-0.20 wt.%）及添加微量B（0.005-0.015 wt.%），降低晶界脆性，减少铸造热裂纹。
γ基体与γ'相：γ'相（Ni₃(Al,Ti)）体积分数达55-60%，呈立方状均匀分布于γ基体，阻碍位错运动，是高温强度的主要来源。
碳化物强化：MC型碳化物（如TaC、HfC）分布于晶界，提升晶界高温稳定性；M₂₃C₆碳化物延缓晶界滑动。
元素协同作用：Co降低γ基体层错能，促进交滑移；Cr、Mo固溶强化基体并提高耐蚀性。
航空领域：涡轮导向叶片、燃烧室衬套，耐受燃气冲刷与热震。
能源装备：重型燃气轮机叶片，服役寿命超过5万小时（在燃气温度＞1000℃条件下）。
化工领域：高温反应器部件，抵抗硫化氢及酸性气氛腐蚀。
加工性能：高硬度导致机加工难度大，需采用陶瓷刀具或激光辅助切削。
成本因素：高含量Co、Ta等战略金属推高成本，限制民用领域推广。
研究方向：通过定向凝固工艺制备单晶K738，消除横向晶界以进一步提升蠕变性能；开发低Re/Ru含量的衍生牌号降低成本。
K738铸造合金棒凭借其优异的高温强度、抗腐蚀性及组织稳定性，成为极端环境关键部件的首选材料。未来通过工艺优化与成分创新，有望在航空航天、清洁能源等领域实现更高效、可持续的应用。
