K640S是钴基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金，使用温度在1000℃以下。该合金是在X40合金的基础上，通过调整合金中硅和锰元素的含量、添加硼元素而发展起来的一种新型铸造高温合金，与X40合金相比，K640S合金的性能稳定性及塑性指标均大幅提高。合金的初熔温度高，组织稳定，具有优良的抗冷热疲劳、抗氧化及耐热腐蚀性能。同时合金的蠕变、持久和疲劳等综合性能良好。主要产品有涡轮导向叶片等精铸件。
应用概况及特性
合金已用于制作航空、舰船和陆用燃机等复杂型腔冷却的涡轮导向叶片。
该合金在铸态使用。经高温长期时效后，沉淀析出的M23C6和M6C型碳化物提高了合金的力学性能，但降低了合金的室温塑性。
K640S化学成分元素（wt%）
K640S轴晶铸造高温合金 化学成分
铸造高温合金(cast superalloy)
以铸造方法直接制备零部件的高温合金材料。根据合金基体成分，可以分为铁基铸造高温合金、镍基铸造高温合金和钻基铸造高温合金3种类型。按结晶方式，又可以分为多晶铸造高温合金、定向凝固铸造高温合金、定向共晶铸造高温合金和单晶铸造高温合金等4种类型。铸造高温合金的大部分属于多晶铸造高温合金。
特点 铸造高温合金具有如下特点：
(1)合金化程度高。γ’ 强化相(见高温合金材料的金属问化合物相)形成元素铝、钛、铌、钽等高达16%，还加入一定量固溶强化元素钨、钼。
(2)铬含量较低，大部分都在10%以下。
(3)晶界强化元素硼含量都在O．01%以上。
(4)碳含量大都超过o．1%，钴基铸造高温合金的碳含量有些高达1%。
(5)有些铸造高温合金中加入1%～2%铪，改善中温塑性，并提高抗蠕变强度。
显微组织特征 铸造高温合金显微组织(见高温合金材料显微组织)中，除γ’ 相外，还有γ- γ’ 共晶相，一次碳化物相也比较多，沿着树枝晶间分布，有些合金还有M3B2硼化物析出。铸造高温合金热处理工艺比较简单，有些甚至不需要进行热处理就可以使用。
零件生产 铸造高温合金一般在大型真空感应炉中冶炼母合金，用失蜡精密造型法制造 壳型，然后在小型真空感应炉中重熔浇注成零件。
缺陷及消除 铸造件中不可避免会产生一些显微疏松，可采用热等静压处理使之减轻或消除，增加零件的可靠性。铸造高温合金零件的晶粒度比较大，对疲劳性能不利。通常采用表面晶粒细化法来获得零件表层的细晶。
发展方向 运用定向凝固技术可生产无横向晶界的柱状晶叶片或消除晶界的单晶叶片，使高温疲劳寿命和持久强度都有成倍提高，这是当前铸造高温合金的发展方向。
