K4130 导向叶片精铸：钼 9%~10.5% 的收缩率要按截面分档

K4130 是镍基等轴铸造高温合金，导向叶片的模具型腔不能按一个统一收缩率放，钼 9.00%~10.50% 让它在不同壁厚下的收缩差别明显。成分口径为碳不超过 0.10%、铬 20.00%~23.00%、钼 9.00%~10.50%、铝 0.70%~0.90%、钛 2.40%~2.80%、钨不超过 0.20%、钴不超过 1.00%、铌不超过 0.25%。

钼 9%~10.5% 与凝固收缩

钼在镍基体里固溶度高、原子半径大，显著提高高温强度与再结晶温度，同时让熔体的黏度上升、流动性下降。凝固时枝晶搭桥早，补缩通道在被完全切断之前就失效，厚大断面容易留缩孔，薄壁处则收缩量小。同一件上厚薄过渡区的收缩差异最大，这里既是尺寸超差的高发区，也是缩松的高发区。

收缩率按壁厚分三档

精密铸造的收缩由液态收缩、凝固收缩与固态收缩三部分组成，前两项与合金有关，后一项与铸型与冷却有关。厚壁段取较大的线收缩率，薄壁段取较小值，过渡区取中值并按试铸修正。工程上先把叶片分成叶身、缘板、榫头三段，每段单独给余量，试铸后测三坐标再回修模具。用一个平均收缩率通吃全件，结果一定是厚处尺寸偏大、薄处偏小。

型壳温度与冷却速率的影响

型壳预热温度高，金属液冷却慢，晶粒粗但收缩更充分；型壳温度低，冷速快，晶粒细而收缩受约束。同一炉不同位置的型壳温度不一致，铸出来的件尺寸就有分散。控温手段是型壳分区加热与浇注后的定向冷却，导向叶片这类细长件还要考虑长度方向上的温度梯度。型壳材料的热膨胀也会计入最终尺寸，硅溶胶型壳与刚玉砂的配比要固定，换料必须重新试铸。

冒口与补缩的配合

导向叶片的缘板是热节，冒口要靠近缘板设置，冒口模数按热节模数的 1.2 倍以上取。冒口颈短而粗，减少补缩阻力；冒口套与保温剂延缓冷却，让补缩时间与凝固时间匹配。补缩不足的直接表现是 X 射线上的缩松，解剖后能看到枝晶间的孔洞。补缩过强又会带来偏析与晶粒粗大，所以冒口设计要和浇注温度一起调，不能只改一项。

热处理制度与尺寸稳定

铸件按 HB/Z 140 一类的航空用高温合金热处理工艺执行，具体温度与时间按件形与技术要求定。热处理过程中的组织变化会带来二次尺寸变化，尤其厚薄过渡区，固溶时的热应力与随后的冷却不均会让叶片出现弯曲。要求高的叶片应在热处理后增加一次校形，校形要在专用夹具上做，并记录校形量与回弹。

850℃ 服役与表面状态

导向叶片的工作温度在 850℃ 级，免涂层件的寿命取决于表面氧化膜的完整性。铸件表面的粘砂、氧化皮与机加工留下的划痕都会破坏膜的连续性，成为氧化起皮的起点。铸件清理用喷砂加碱洗，不用强酸，强酸会沿晶界侵蚀；机加表面粗糙度按图纸给，过粗会增加氧化面积。

到货验收看五项

一是成分，尤其钼与钛的区间，钼偏低强度不够、偏高流动性差；二是尺寸，按三坐标抽检关键截面；三是内部质量，按合同约定的射线级别判定缩松与夹杂；四是表面，荧光渗透查裂纹与冷隔；五是组织，金相看晶粒度与碳化物形态。产品规范可对照 HB 7763 一类的等轴晶铸造高温合金锭规范，牌号体系按 GB/T 14992。

上海熔恒特种合金有限公司可供应 K4130 铸造母合金与精铸件用合金锭，常备规格支持零切下料与定尺加工，质保书与炉批号随货，支持第三方复检。熔恒按母合金锭与精铸件两种形态配套并附成分单，需要先做试铸与尺寸验证的批次，常规牌号支持拿样。