半第 1 卷 第83 期 1 9年9 6月 6 北 京 科 技 大 学 学 报 Jo u rn a lU o f n i e v s i r y t o S f c i e 二 a n nCe d T l l n o l o eygi B j i n g V o l . 1 8 N o . 3 皿 1 J 9 9 6 K 合6 金铸造叶片质量分析 赵俊华 北 京 科 技 大 学 材料 科 学 与 工 程 系 , 北 京 1(联】8 3 滴要 应用 金相显微镜和 扫描电镜 以及 X 射线能谱分析了 K 6 合金 铸造 叶片的 质量 问题 . 结 果表 明: K 6 合金铸造叶片报废 的主 要原因 在于非金属 夹杂物在浇 注成 型时混 入合金 叶片 中造成 的 因此需要严格控制 K 6 母合金质量和 选 择合理的 重熔 浇注 工 艺参数 . 关键词 高温合金 , 叶片 , 月 属 夹杂物 , 铸造 , 质量 中图分类号 T F l l . 18 , 产 , 非金 T G Z印2 6K 合金适用于 制做 8功 ℃ 以下长期使用的涡轮叶片 、 导向叶片等高温部件 . 在 采用 该合金 研制 21 萨 发动机的单级涡轮叶片过程中 , 往往 出现一些夹渣 、 复相 夹杂 和气孔等缺 陷 , 影 响 了 毛坯 质量 , 引致叶片报废 . 为此本 文利用金相显微镜 和扫 描 电镜 (S E M ) , X 射 线能谱 对 K 6 合 金铸造 叶片 的缺陷产 生的原 因进行 了分析 , 提出了改善 叶片冶金质量的途径 l ’ ] . 1 试验方法 采用 真空感 应炉熔炼 母合金 , 用 熔模精密铸造 法铸造涡 轮叶 片 . 真空感 应重 熔时 , 浇注 温度 控制 为 1 4 50 ℃ , 模壳温度 为 9 0 ℃ . 对叶 片 毛 坯 进 行初 检 ( 包括 化 学 成 分 、 力学 性 能 、 表 面质量 、 叶形 、 晶粒度 及 X 射 线探伤等 检验 ) 后 , 再将 合格 毛坯进行 磨加工 , 制取合 格 叶片 . 试验合 金 的化学 成分见 表 1 . 表 1 试验合金 的化学成分 / % 炉 号 C C r M o AI T I B rZ N I eF s i M n P S D 85 一 l肠9 0 . 16 15 一 49 53 6 3 . 62 2 . 58 0 . 08 7 0 . 的 余 04 7 < 0 2 < 0 . 1 0 . 田8 0 . 田8 D 85一 1670 01 7 15 . 4 5 53 6 3石2 2 . 印 0D 83 0 . 08 余 03 7 < 0 . 2 < 0 . 1 0 . 田8 0 . 田7 D 85一 167 1 0 . 1 5 15 . 1 7 53 6 3 . 68 2乃8 0 . 08 1 0D 7 余 03 2 < 0 . 2 < 0 . 1 0 . 田8 0 . 田7 研 制过 程 中发现 , 有 些 叶片毛坯 和加工后的半成品叶片表 面 , 存在类似砂眼状缺 陷 . 对这 种类 型缺 陷进行 了金相观 察 , 并 用 S 一 60 0 扫 描 电镜 和 O R T E C 能 谱分 析夹杂 物 及 合金基 体 的化 学组成 . 2 试验 结果及 讨论 金 相观 察发 现: 除 少数 叶片存 在气孔外 , 绝 大多 数叶片表 面存 在着 类似砂 眼状缺 陷 、 分 布在 叶身 ( 即叶背 、 叶盒部位 ) , 在叶 片桦齿部位也偶 尔 可见 . 更为 严 重 的是 , 有 时在 经 初 检 和 X 射线探 伤合 格 、 再 经磨 加工后 的成 品叶 片的 表 面 上也 会看 到 这 种 缺 陷 . 这表 明这 类 1男 5 一 肠 一 0] 收 稿 第一 作者 女 又 岁 工 程 师