赵展等：增压涡轮用K424高温合金组织特征及热裂倾向性 ·1431· 碳化物 s00μm 50 gm 图2K424合金枝晶形貌(a)和局部放大(b) Fig.2 Microstructure of dendrites in K424 alloy (a)and its magnification (b) 得到的合金中枝晶干和枝晶间元素含量，计算合金的 K424合金能谱分析结果表明：合金中Al、Ti、Nb 偏析系数k(定义为枝晶干元素质量分数平均值与枝 和V为正偏析元素，偏析于枝晶间：Mo、W、Co和Cr为 晶间元素质量分数平均值的比值，即k=w1/a),如表 负偏析元素.偏析程度由重到轻的顺序为T>W> 2所示. Nb>Cr>Co>Mo>V>AL.合金偏析将显著影响合金 表2合金元素在K424合金枝品干和枝晶间分析结果（质量分数） 的显微组织特征 Table 2 Contents of alloy elements in the dendrititic core and interden- 图3(a)为K424合金铸态组织中共晶的形貌，呈 dritic area of K424 alloy 会 现花瓣状，共晶组织周围Y形貌与基体形貌差异较大， 元素 枝品干 枝品间 偏析系数，k 而形成一道明显的“界线” AI 3.87 3.96 0.98 Y+Y共晶通常沿晶界和枝晶间分布，根据合金铸 2.39 4.91 0.49 造成分和铸造条件不同，Y+Y共晶的形貌是多种多样 Nb 0.37 0.70 0.53 Mo 1.89 1.77 1.07 的，但常见的形貌有葵花状和光板状。合金以枝晶凝 1.69 0.89 1.89 固时，由于Al、T等正偏析元素由固液界面前端排出， Co 17.21 15.29 1.13 偏聚于枝晶间，这些元素在枝晶间最后凝固的残余液 0.65 0.67 0.97 相中会达到较高的含量，当成分到达共晶点时，产生粗 Cr 6.26 5.14 1.22 大的共晶组织，即共晶的产生主要来源于合金元素的 a 5 um 10 um 2 um 图3K424合金的显微组织.(a)共品：(b)碳化物：(c)y:(d)枝品间和枝品干的y相 Fig.3 Microstructures of K424 alloy:(a)y+y'eutectic:(b)MC carbide:(c)y';(d)y'in the dendrititic core and interdendritic area赵 展等: 增压涡轮用 K424 高温合金组织特征及热裂倾向性 图 2 K424 合金枝晶形貌( a) 和局部放大( b) Fig． 2 Microstructure of dendrites in K424 alloy ( a) and its magnification ( b) 得到的合金中枝晶干和枝晶间元素含量，计算合金的 偏析系数 k ( 定义为枝晶干元素质量分数平均值与枝 晶间元素质量分数平均值的比值，即 k = wd /wid ) ，如表 图 3 K424 合金的显微组织 . ( a) 共晶; ( b) 碳化物; ( c) γ'; ( d) 枝晶间和枝晶干的 γ'相 Fig． 3 Microstructures of K424 alloy: ( a) γ + γ' eutectic; ( b) MC carbide; ( c) γ'; ( d) γ' in the dendrititic core and interdendritic area 2 所示． 表 2 合金元素在 K424 合金枝晶干和枝晶间分析结果( 质量分数) Table 2 Contents of alloy elements in the dendrititic core and interden￾dritic area of K424 alloy % 元素 枝晶干 枝晶间 偏析系数，k Al 3. 87 3. 96 0. 98 Ti 2. 39 4. 91 0. 49 Nb 0. 37 0. 70 0. 53 Mo 1. 89 1. 77 1. 07 W 1. 69 0. 89 1. 89 Co 17. 21 15. 29 1. 13 V 0. 65 0. 67 0. 97 Cr 6. 26 5. 14 1. 22 K424 合金能谱分析结果表明: 合金中 Al、Ti、Nb 和 V 为正偏析元素，偏析于枝晶间; Mo、W、Co 和 Cr 为 负偏析元素． 偏析程度由重到轻的顺序为 Ti ＞ W ＞ Nb ＞ Cr ＞ Co ＞ Mo ＞ V ＞ Al． 合金偏析将显著影响合金 的显微组织特征． 图 3( a) 为 K424 合金铸态组织中共晶的形貌，呈 现花瓣状，共晶组织周围 γ 形貌与基体形貌差异较大， 而形成一道明显的“界线”． γ + γ'共晶通常沿晶界和枝晶间分布，根据合金铸 造成分和铸造条件不同，γ + γ'共晶的形貌是多种多样 的，但常见的形貌有葵花状和光板状． 合金以枝晶凝 固时，由于 Al、Ta 等正偏析元素由固液界面前端排出， 偏聚于枝晶间，这些元素在枝晶间最后凝固的残余液 相中会达到较高的含量，当成分到达共晶点时，产生粗 大的共晶组织，即共晶的产生主要来源于合金元素的 · 1341 ·