K424 是一种镍基沉淀硬化型铸造高温合金，以镍为基体（58%-62%），通过添加铝、钛等元素形成 γ' 强化相（Ni₃(Al,Ti)），显著提升高温强度。其化学成分设计兼顾强度与抗腐蚀性能：铬（8.5%-10.5%）增强抗氧化能力，钼（2.7%-3.4%）与钴（12%-15%）优化高温稳定性，铝（5.0%-5.7%）和钛（4.2%-4.7%）协同强化 γ' 相结构。此外，钒、铌等微量元素抑制晶界弱化，碳、硫、磷等杂质含量严格控制在 0.10%、0.015% 以下，确保材料纯净度。
K424 具有优异的高温综合性能：密度约 7.87g/cm³，熔点范围 1271-1310℃，热膨胀系数 11.9-15.0×10⁻⁶/℃（25-800℃）。室温下抗拉强度≥900MPa，屈服强度≥700MPa，延伸率≥15%；在 980℃、100 小时持久强度达 200MPa 以上。其导热系数随温度升高递增（100℃时 10.85W/m・K，1000℃时 25.40W/m・K），兼具抗热疲劳与抗蠕变特性，适用于极端温度梯度环境。
K424 母材采用真空感应熔炼（VIM）结合精密铸造工艺，通过控制冷却速率优化晶粒形态，减少枝晶偏析。典型工艺包括：1210℃±10℃固溶处理 4 小时，空冷以消除铸造应力；850℃时效处理调整 γ' 相分布，平衡强度与韧性。为提升复杂部件成形能力，常采用熔模铸造技术制造薄壁空心叶片、整铸涡轮等结构，表面光洁度达 Ra 3.2-6.3μm。针对高铝钛含量导致的焊接困难，需采用特种焊接工艺（如电子束焊）并严格控制热输入。
K424 广泛应用于航空航天、能源及工业领域：
航空航天：制造 950℃以下涡轮转子叶片、尾喷调节片底板及整铸涡轮，耐受高温燃气冲刷与离心载荷；用于火箭发动机喷管延伸段，适应极端热流与振动。
能源动力：燃气轮机导向叶片、燃烧室衬套，长期承受 1000℃以上高温；核反应堆热交换器管道，抵抗辐射与腐蚀。
石油化工：高温反应器、裂解炉管及阀门，在硫化氢等腐蚀性介质中保持稳定；海上钻井平台高温部件，适应盐雾环境。
未来 K424 合金的改进聚焦于：优化成分设计抑制 σ 相析出，通过降低电子空位数（Nv≤2.28）提升长期组织稳定性；开发绿色回收技术，提高镍、钴资源利用率；结合增材制造技术实现复杂冷却结构一体化制造，降低生产成本。此外，表面涂层技术（如 MCrAlY 涂层）的应用将进一步提升抗氧化与抗热腐蚀性能，拓展其在更高温度领域的应用。
K424 铸造合金凭借其高比强度、优异的工艺适应性及耐环境性能，成为高端装备制造的关键材料。随着航空航天、新能源等领域的技术革新，K424 合金将持续向高可靠性、长寿命方向发展，为极端工况下的核心部件提供坚实材料支撑。
