K403合金是一种具有卓越性能的铸造镍基高温合金，它在高温环境下展现出优异的强度、出色的抗热疲劳性能以及良好的抗氧化和耐腐蚀能力。自问世以来，它被广泛应用于制造航空发动机、燃气轮机等极端工作环境下的关键热端部件，如涡轮导向叶片和涡轮转子叶片。以下是对其各项核心指标的详细解析。
K403合金的成分设计是其高性能的基石。它属于复杂的镍-铬-钴-钨-钼-铝-钛-铌多元强化型合金。
基体元素：镍（Ni） 作为基体，构成了稳定的面心立方奥氏体结构，为合金提供了优异的高温稳定性和塑性。
铬元素（Cr）：主要提供抗氧化和抗热腐蚀能力，通过在合金表面形成致密的Cr₂O₃氧化膜来保护基体。
强化相元素：
铝（Al）和钛（Ti）：是形成γ‘相（Ni₃(Al, Ti)）的主要元素。γ‘相是合金最主要、最有效的强化相，它以共格方式弥散分布在基体中，能显著提高合金的高温强度和抗蠕变性能。K403中较高的铝钛含量决定了其高体积分数的γ‘相。
钨（W）和钼（Mo）：作为固溶强化元素，它们溶解在镍基体中，能引起晶格畸变，有效提高基体本身的强度和再结晶温度。
碳元素（C）：与合金中的铌（Nb）、钛（Ti）等元素结合，形成碳化物相（如MC、M₂₃C₆型），这些碳化物主要分布于晶界，能起到细化晶粒、阻碍晶界滑移、提高持久和蠕变强度的作用。
总而言之，K403的成分通过固溶强化、γ‘相沉淀强化和碳化物晶界强化的复合作用，实现了其在高温高应力环境下的综合性能要求。
力学性能是衡量K403合金能否胜任其工作岗位的核心指标，通常在其典型的工作温度（如800℃至1000℃）下进行考核。
抗拉强度：抗拉强度代表材料在拉伸试验中所能承受的最大应力值。K403合金在900℃下的高温抗拉强度典型值通常在700 MPa以上。这一数值远高于普通钢材在室温下的强度，充分体现了其作为高温合金的承载潜力。
屈服强度：屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界应力，对于结构件设计更具指导意义。K403在900℃下的高温屈服强度典型值约在650 MPa左右。高屈服强度意味着零件在高温下工作时能够抵抗变形，保持尺寸稳定。
硬度：K403合金在室温下的硬度值通常较高，使用布氏硬度（HB）或洛氏硬度（HRC）表示。其铸态硬度典型值范围约在HRC 30-40（约相当于HB 300-400）。高硬度与其内部大量的γ‘强化相和碳化物密切相关，但也意味着其机加工性能较差，通常需要采用磨削、电加工等特种工艺。
密度：K403合金因其含有大量高原子量的合金元素（如W、Mo、Co等），其密度相对较高，典型值约为8.10 g/cm³。较高的密度是其实现高强度的一个侧面体现，但在对重量有严格限制的航空航天领域，需要在设计和选材时进行综合权衡。
K403合金的生产、检验和交付必须遵循严格的国家或行业标准，以确保其性能的一致性和可靠性。
中国国家标准（GB）：这是最核心的执行标准。具体标准号为 GB/T 14992 和 GB/T 14993。
GB/T 14992《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》：该标准对K403的牌号进行了归类和定义。
GB/T 14993《铸造高温合金母合金》：该标准详细规定了K403母合金的化学成分、力学性能、检验方法、验收规则等具体技术指标。采购和验收K403合金，主要依据的就是这份标准。
航空工业标准（HB）：在航空航天领域，还会参考更为严格的航空行业标准，如 HB 7762 等，对铸件的内部质量（如X光探伤）、尺寸精度等提出额外要求。
K403合金凭借其以镍为基、多元合金化的精密成分设计，通过γ‘相、固溶体和碳化物的复合强化机制，在接近1000℃的高温下依然能保持极高的抗拉强度和屈服强度，同时兼具良好的抗氧化性和结构稳定性。其约8.10 g/cm³的密度和较高的硬度是其高性能的物理表征。所有这些特性都严格受控于GB/T 14993等国家标准的规范。因此，K403合金作为一款经典的铸造高温合金，至今仍在航空航天、能源动力等高端制造领域扮演着不可或替代的角色。
