K424 母合金重熔：返回料掺比与铝 5% 的烧损补偿

K424 是镍基等轴铸造高温合金，母合金重熔时返回料的掺比要按铝与钛的烧损来定，不是按重量比例拍。成分口径为碳 0.14%~0.20%、铬 8.50%~10.50%、钴 12.00%~15.00%、钨 1.00%~1.80%、钼 2.70%~3.40%、铝 5.00%~5.70%、钛 4.20%~4.70%、铌 0.50%~1.00%，密度 7.87 g/cm³，熔化温度 1271℃ 至 1310℃。

铝 5%~5.7% 是烧损最敏感的一项

真空熔炼时铝的蒸气压高，在高温与低真空度下挥发明显；钛也会与氧、氮结合进入渣相。铝从 5.0% 掉到 4.7%，γ′ 的体积分数下降，高温强度与持久寿命跟着掉，而成分单上其余元素看起来都合格。所以返回料的掺比不是按总量算，而是按铝、钛的实测值反推：先测返回料的铝钛含量，再算需要补加多少中间合金。

返回料的分类与上限

返回料按来源分三类：浇道与冒口、报废铸件、以及机加工屑。前两类成分相对干净，可以按比例回用；机加工屑沾油、含砂轮末，成分污染重，一般不做主要回用来源。回用比例的上限由氧、氮与杂质累积决定，每轮回用都会让氧含量上升一档，氧高则夹杂多、持久寿命下降。工程上常把回用比例控制在 30% 至 50%，并按炉次记录累积。

重熔前的三件事

一是吹砂或滚磨去掉返回料表面的型壳与氧化皮，表面不干净会把硅、钙带进熔体；二是按牌号与炉次分批堆放，不同牌号混料是最难查的成分事故；三是取样分析，铝、钛、氧、氮四项必测，其余元素抽测。这三件事做完再配料，配料的计算表要留存，后续出现成分偏差可以回溯。

真空度与熔炼温度的控制

真空度太低，铝的挥发加快、氧分压高，熔体吸气；真空度过高，铬的挥发增加，铬 8.5%~10.5% 这个区间本来就靠下限，挥发多了抗氧化余量不够。熔炼温度过高会加剧铝钛烧损与坩埚反应，过低则化不清、成分不均。实际操作是先在较低温度化清，再升温到浇注温度并保温一段时间让成分均匀，保温时间按炉容量定。

70~90 mm 母合金锭的凝固

母合金通常以直径 70 mm 至 90 mm 的铸态锭交货，这个规格是凝固速率与偏析的折中：锭太粗，心部冷却慢、缩孔深、偏析重；太细，表面比大、氧化与污染比例上升。锭的冒口部分成分偏析最重，重熔配料时应当把冒口段单独处理。切锭时按定尺切，切面要平，避免重熔时局部过热。

成分复验的取样与判定

复验按炉批取样，铝与钛的结果要落在区间中限附近，落在边缘的批次应当单独标识、重熔时优先使用。碳 0.14%~0.20% 的区间较宽，取上限碳化物多、抗磨好但塑性差，取下限则相反，叶片的碳一般取中限。氧氮氢按 ppm 级判定，超标的批次不能用于薄壁件。牌号体系按 GB/T 14992，母合金可按 Q/GYB 5011 一类的材料技术标准核对，成分与氧氮氢口径按判定。

薄壁件的浇注配合

这支合金的铝钛含量高、熔体黏度大，薄壁件的浇注温度要比厚件高一档，型壳温度也要相应提高，否则出现冷隔与浇不足。但温度高了晶粒粗、缩松多，需要靠浇注系统与冷却布局去平衡。整铸涡轮与调节片类零件壁厚变化大，浇注系统的设计要按最薄处定，不能按平均壁厚定。

上海熔恒特种合金有限公司可供应 K424 铸造母合金锭，直径 70 mm 至 90 mm 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。熔恒按炉批附成分全分析单，可标注铝钛实测值，需要做重熔配料计算的批次，常规牌号支持拿样。