试验研究2022年第12期/第71卷1495坩埚材质对K465合金真空感应熔炼过程痕量元素影响规律刘东方1,姜华1,丁琪2,张华霞1,刘茜珂1,孟宇1（1.中国航发北京航空材料研究院熔铸中心，北京100094；2.陆军装备部航空军事代表局驻株洲地区航空军事代表室，湖南株洲412002）摘要：为了掌握坩埚材质对高温合金真空感应熔炼过程痕量元素含量的影响规律，以K465镍基铸造合金为载体，通过对炉前样进行成分分析，对比研究了采用氧化铝和氧化镁坩埚进行真空感应熔炼高温合金过程中痕量元素含量的变化规律。结果表明：与氧化铝基坩埚相比，氧化镁基坩埚由于坩埚反应导致合金液中的［Mg］含量随时间增加，添加活性元素Al、Ti、Ce、Y后，［Mg］含量增加速率增大。与氧化镁基坩埚相比，氧化铝坩埚更稳定，因而稀土元素Ce+Y的收得率更高。坩埚材质对痕量元素Zn、Pb、S、As、Sn、Se含量的变化规律无明显影响。关键词：高温合金；真空感应熔炼；坩埚反应；痕量元素；真空挥发作者简介：刘东方（1988-），男，工程师，从事高温合金熔炼研究工作。电话：010-62496802，E-mail：ldf2011ldf@163.com通讯作者：孟宇，男，高级工程师。电话：010-62496802，E-mail：myu2007@126.com中图分类号：TF133文献标识码：A文章编号：1001-4977（2022）12-1495-04收稿日期：2022-07-06收到初稿，2022-08-11收到修订稿。高温合金因其优异的高温性能被广泛应用于航空发动机的热端部件[1]。真空感应熔炼隔断了金属与空气的接触，熔炼的合金纯净度高，便于成分精确控制，气体（O、N、H）含量低，因而被广泛应用于高温合金母合金的熔炼。真空熔炼优点之一，是可利用真空挥发去除原材料带入的低熔点有害杂质元素，如Te、Pb、Se、Bi等，使材料得到提纯[2]。虽然这些有害元素在高温合金中含量很低，但它们显著降低合金的力学性能，特别是持久性能[3]。挥发过程是一个复杂的反应过程，各组分挥发量和速度取决于很多因素，主要包括蒸气压、浓度、熔炼温度、熔体保持时间、炉内真空度、熔池搅拌情况和液态金属比表面积[4]。另外，高温合金熔炼过程中，在高温高真空下，坩埚材料与钢液不可避免地发生着界面反应及坩埚材料的自分解反应[2]。目前熔炼高温合金常用的坩埚材料有氧化镁坩埚和氧化铝坩埚。MgO坩埚可能存在的反应有：（MgO）（s）［Mg］+［O］（1）（MgO）（s）+［Me］［Mg］+［MeO］（2）（MgO）（s）+［C］［Mg］+［CO］（3）Al2O3坩埚可能存在的反应有：（Al2O3）（s）2［Al］+3［O］（4）（...
