K423 薄壁叶片：线收缩 2.2% 与壁厚 1 mm 的充型矛盾

K423 是铬 14.5%~16.5%、钼 7.6%~9.0%、钴 9%~10.5%、钛 3.4%~3.8%、铝 3.9%~4.4% 的等轴晶铸造镍基合金，做薄壁导向叶片时，线收缩率约 2.2% 与 1190 ℃ 保温 15 min 后炉冷至 1000 ℃ 的固溶制度是两个必须先算清的数。它的铸造性能好，可以铸出内腔形状复杂、壁厚小于 1 mm 的空心叶片。

2.2% 的收缩要按方向分配

线收缩率是一个平均值，实际模具设计要按方向与部位分别给量：叶身长方向、弦宽方向与缘板厚度的收缩并不相同，薄壁处受型壳约束，实际收缩更小。按 2.2% 一刀切放量，薄壁段容易超厚、厚大缘板处容易欠肉。规范的做法是先按牌号给基准收缩，再按试制件实测修正，把修正系数固化进模具图纸。

固溶制度只有 15 分钟

标准热处理是 1190 ℃ 保温 15 min，炉冷（不超过 45 min）至 1000 ℃，空冷；也可铸态使用。15 min 这么短，是因为这支合金的 γ′ 溶解速度快，保温时间长了晶粒粗化、薄壁处甚至出现初熔。炉冷速度是第二个受控项：冷却过快会在薄壁与厚壁交界处形成大的温度梯度，铸件变形与裂纹都从这里起。

浇注温度与模壳温度的组合

资料给的精炼温度 1550~1600 ℃、浇注温度 1390~1420 ℃，壳型焙烧 900 ℃；另有成形口径给浇注 1429~1480 ℃。公开转载的工艺研究结论是：模壳温度 850~1050 ℃、1380 ℃ 浇注，或模壳 850 ℃、1440 ℃ 浇注时，可获得较佳的综合力学性能；对承力机匣这类薄壁复杂件，采用高浇温 1500 ℃ 配中模温 950 ℃ 更合适。

壁厚小于 1 mm 意味着什么

壁厚小于 1 mm 的空心叶片，充型能力与晶粒度是一对矛盾：浇温高、模温高有利于充型，但晶粒容易粗大；浇温低则薄壁处可能浇不足。实际工艺要把内腔芯的预热、型壳透气性与浇注速度一起调。这类件的报废多数不是成分问题，而是浇不足、疏松与再铸层，检测要靠 X 射线加荧光组合，单靠一种方法会漏。

力学数据的口径要先统一

公开转载给的数据有 20 ℃ 屈服约 800 MPa、延伸率 4.0%;800 ℃ 屈服约 675 MPa、延伸率 11.0%;850 ℃ 持久 325 MPa 下 32 h 以上、断裂伸长率不低于 12%。另有两套室温屈服值（800 与 750 MPa）不一致，还有一稿给出强度与硬度自相矛盾的组合，不能采信。技术协议引用时应当指定来源与试样状态，不要混用。

焊接与堆焊的位置

本牌号可进行氩弧焊与电子束焊，堆焊试验中焊缝热影响区内未发现裂纹，这是它相对高铝高钛牌号的一个优势。但铸件补焊仍要控热输入：铸态组织粗大、枝晶间有共晶相，热影响区局部重熔后塑性下降。补焊前预热、补焊后局部热处理，两道工序缺一项，补焊区就会成为下一轮服役的裂纹起点。

到货验收的四个动作

一是化学成分，钛与铝必须在区间内，这两项决定 γ′ 数量；二是X 射线与荧光，看疏松、夹杂与再铸层；三是尺寸，薄壁段的壁厚按部位抽测；四是随炉试样力学，按协议取室温拉伸加高温持久。四项与炉批号对齐，并对承力件追加荧光复检。尺寸超差在这类件上往往比冶金缺陷更常见，抽测部位要覆盖薄壁段而不是只量缘板。

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