镍基高温合金具有优异的高温强度、良好的抗氧化性能与抗热腐蚀性能,被广泛应用于航空航天等方面。K416B合金是一种典型的铸造镍基高钨高温合金,由于W含量较高,凝固过程中极易析出富钨相,影响合金的性能稳定性。另外,K416B中含有大量低熔点共晶组织（17%左右）,这种共晶组织在拉伸和持久过程中容易萌生微裂纹,对合金拉伸持久性能有不利影响。晶界强化元素C、B、Zr、Hf以及稀土元素La、Ce等通常被加入到合金中。由于C、B、Zr、Hf在合金中具有较低的溶解度,在凝固过程中促进碳化物析出并附着在枝晶间从而减弱枝晶间液相对流。此外,La和Ce等稀土元素偏聚在枝晶间,加大了枝晶间液体的密度,减少了由于钨元素大量偏聚于枝晶干所造成的密度差异。因此,我们通过调控微量元素从而减少合金中的共晶含量。此项工作对于合金的微观偏析、提升合金的性能并促进K416B的工程化应用具有重要意义。研究结果表明,合金中碳化物含量随着C含量的增加而增加,共晶含量随着碳化物增加而减少。当C含量达到0.27%后,碳化物大多为汉字状。随着合金中碳含量增加,合金的晶粒尺寸增大。凝固过程中碳化物优先于（γ+γ′）共晶析出。C元素的增加使凝固过程中形成的碳化物消耗了部分（γ+γ′）共晶形成元素,从而导致随着C含量增加合金中（γ+γ′）共晶含量降低显著。此外,在含有0 wt.%C和0.27 wt.%C的合金中分别发现了富钨的α-W相和块状M6C相,而在含有0.1wt.%的C元素的合金中并未发现上富钨α-W相以及块状M6C相。随着C元素增加合金持久性能不断增加,这是由于高温持久测试过程中裂纹产生区域主要为晶界及（γ+γ′）共晶处,而0.27 wt.%C合金中具有较大的晶粒尺寸,晶界数量少,共晶含量较低,不利于裂纹萌生及扩展,因而合金持久寿命增加。0.1wt.%C合金的屈服强度和抗拉强度比另外两个合金略高,主要是由于三种合金在拉伸测试过程中,α-W和初生M6C碳化物为主要裂纹源。随着合金中La和Ce含量的增加,碳化物形貌从块状向汉字状转变。随着La和Ce含量增加合金中共晶含量增加。主要是由于La和Ce含量增加使合金在凝固过程中碳化物形成元素更容易向液相中扩散并使共晶形成元素在枝晶间偏析。同时La和Ce含量增加对合金有晶粒细化作用。由于合金中La和Ce含量增加后合金中（γ+γ′）共晶含量并且晶粒尺寸下降晶界数量增多,使合金在高温持久过程中裂纹容易萌生。所以合金中加入La和Ce后合金持久寿命下降。随着La和Ce的加入合金的拉伸性能有所提升。是由于La和Ce加入后碳化物形貌有所变化,从块状向汉字状转变。汉字状碳化物可以有效阻碍晶界在应力作用下滑动。Zr和Hf含量增加使碳化物形貌从汉字状转变为不规则块状,由于Zr和Hf作为碳化物形成元素并使其含量升高同时增大碳化物形成的界面能。Zr和Hf含量增加降低合金的初熔温度,使液相在凝固后期有足够的时间补缩,降低合金的孔洞率。随着Zr的加入合金的持久寿命有所增高,由于随着Zr的加入降低合金孔洞率,并且Zr加入后可以净化晶界提升晶界强度。随着Hf含量从0 wt.%增加至1.0 wt.%合金持久寿命有所增加,由于Hf的加入可以提高γ/γ’的错配度,增加位错攀移越过γ’的激活能,还可以增加晶界的弯曲度从而阻止晶界的滑动。当Hf含量增加至2.0 wt.%时,合金持久寿命下降是由于2.0 wt.%Hf合金中含有过量的共晶,高温持久测试中共晶为裂纹萌生区域。