熔炼时间对稀土单晶合金坩埚界面反应的影响

为了实现稀土单晶高温合金中稀土含量的稳定控制,明确稀土元素在熔炼过程中参与的坩埚界面反应机理,研究了熔炼时间对含Y高温合金CMSX-4与Al_(2)O_(3)陶瓷坩埚在真空感应熔炼过程中的界面反应和稀土Y收得率的影响。结果表明:随着熔炼时间的延长界面反应加剧,熔炼过程中Y首先与Al_(2)O_(3)陶瓷基体发生反应生成Y_(2)O_(3),生成的Y_(2)O_(3)会继续与Al_(2)O_(3)发生反应生成Y、Al原子比不同的铝酸钇反应层,最终坩埚表面形成的界面反应产物由外层的YAlO_(3)、内层的Y3Al5O12(Y3Al2(AlO4)3)以及附着的高温合金组成。在高温合金中添加500μg/g稀土Y,熔炼10~30 min后合金中Y收得量分别为41.023、4.566和5.368μg/g。