鎳基高溫合金以固溶強(qiáng)化和第二相(主要包括γ'相、碳化物、硼化物等)強(qiáng)化為主，具有優(yōu)異的高溫性能，是制造航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)熱端結(jié)構(gòu)件的首選材料[1, 2] 為了滿足先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比要求，必須提高高溫合金的比強(qiáng)度以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率 Al、Ti的密度較小，都是γ'相的主要構(gòu)成元素 因此，在鎳基高溫合金中加入大量的Al、Ti元素可提高其中γ'相的體積分?jǐn)?shù)，降低合金密度，有利于提高合金的比強(qiáng)度[3, 4] 國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)了一系列高Al、Ti(Al、Ti質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和約為10%)鎳基高溫合金，典型的牌號(hào)包括IN100、IN731、K417G等[5~7] Al、Ti系高溫合金有密度小、成本低、中溫強(qiáng)度高等特點(diǎn)，適用于制造工作溫度低于900℃的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片等高溫零部件 但是 隨著Al、Ti含量的提高合金中的共晶含量隨之提高使鑄造性能下降[8]；一方面，Ti是強(qiáng)碳化物形成元素，因此高Ti合金中有較多的富Ti碳化物[9]，其形態(tài)、數(shù)量和尺寸都直接影響合金的高溫性能 [10~12] 研究表明，隨著C含量的提高合金中的共晶尺寸和數(shù)量有所降低[13] 但是C含量過(guò)高使合金中碳化物的尺寸增大、體積分?jǐn)?shù)增加且由彌散分布的顆粒狀向連續(xù)的網(wǎng)狀轉(zhuǎn)變，破壞了基體的連續(xù)性進(jìn)而降低合金的高溫力學(xué)性能[14] B在合金中的偏析行為嚴(yán)重且固溶度極低，在合金凝固期間主要以硼化物或碳化硼的形式析出[15] Hu等[16]研究發(fā)現(xiàn)，隨著B(niǎo)含量的提高合金的固相線和碳化物析出溫度降低，碳化物的尺寸增大且容易聚集 Cutler等[17]則認(rèn)為，B對(duì)凝固期間碳化物的析出行為沒(méi)有影響，但是使合金中的共晶體積分?jǐn)?shù)降低 由此可見(jiàn)，控制鎳基高溫合金的C、B含量，對(duì)于提高合金的組織穩(wěn)定性和高溫力學(xué)性能至關(guān)重要 其原因是，微量的C、B含量變化就顯著影響合金的凝固組織和力學(xué)性能，加之K417G等高Al、Ti含量的合金中共晶組織和碳化物是影響合金力學(xué)性能的主要因素之一，研究C、B含量變化對(duì)高Al、Ti鎳基高溫合金合金凝固行為及力學(xué)性能的影響有重要的實(shí)際意義 鑒于此，本文制備不同C、B含量的K417G鎳基高溫合金，研究C、B含量對(duì)K417G鎳基高溫合金凝固及高溫持久行為的影響 1 實(shí)驗(yàn)方法 用VIM-F25型真空感應(yīng)爐熔煉不同C、B含量的K417G母合金，其名義化學(xué)成分列于表1，其中No.2為高B低C合金，No.3