高Cr铸造镍基高温合金K4648的母合金净度研究

对两炉冲击韧性存在明显差异的高Cr铸造镍基高温合金K4648进行了对比研究，通过分析两炉母合金的主量元素和气体含量,采用电子束纽扣锭（EB锭）实验观察合金内夹杂物和对母合金用原材料金属Cr的显微组织分析等方法研究了K4648母合金净度。结果表明1#与2#炉批母合金主量元素无明显差别。1#母合金由于气体元素O含量高达（20.5?7.5）?10-6，远高于2#合金的6?10-6，造成其室温冲击韧性（aku）不及2#合金的一半，低于技术条件要求的196J/cm2。电子束纽扣锭（EB锭）实验可有效地将K4648中的夹杂物汇聚，经分析主要是富Y,Ce的氧化物和富Al氧化物。证明高Cr铸造镍基高温合金K4648中添加稀土元素Y,Ce可有效攫取合金中自由态的O和S，生成稳定的稀土氧化物或硫化物，起到净化合金的作用。K4648母合金原材料中金属Cr基体中固溶有15%(质量分数)的元素O，还分布有富Cr氧化物和Cr，Al，Si的复合氧化物。此外，还存在含N、贫O区域，该区域的维氏显微硬度可达8.2GPa，是Cr基体13GPa的6倍，证明N使金属Cr的硬度明显升高。