铸造K418镍基高温合金是以奥氏体γ相为基,γ′相为沉淀强化相、(γ+γ′)共晶相、碳化物及硼化物等组成的铸造镍基高温合金。它具有较强的抗氧化能力和耐腐蚀的性能。人们为了扩大镍基高温合金的应用范围,对镍基高温合金的性能提出了更高的要求,比如更高的强度,更优越的抗氧化和抗腐蚀性等。通过微量元素的添加,如稀土元素的添加,尽管添加量很微量,但能明显提高镍基高温合金的强度和抗氧化抗腐蚀性能。本文从两方面进行了研究:一、通过高真空电弧熔炼,制备了添加不同微量元素的合金,研究了Y、Ce对镍基铸造高温合金K418微观组织、硬度、及在氟化盐(NaF、LiF、KF)中腐蚀性的影响。二、通过对K418镍基高温合金的氧化和在氟化盐中的热腐蚀进行研究,探究该合金的抗氧化性和抗腐蚀性。试验过程一方面主要研究了铸造K418镍基高温合金的缺陷、维氏硬度、高温氧化和高温氟化盐中的热腐蚀性,另一方面通过添加稀土元素Y和Ce并对其微观组织形貌、碳化物形貌、γ′相、(γ+γ′)共晶相等以及添加稀土元素后的高温氧化性和在氟化盐中的热腐蚀性进行了实验研究。(1)微量元素Y、Ce的添加及同时添加Y、Ce元素能够减少合金中出现的气孔缺陷、细化了晶粒、提高合金的致密度。除此之外,还发现,合金中的γ′相的形态也随着Y、Ce的添加慢慢变为球形。稀土元素的添加并不是越多越好,通过硬度实验,得到刚开始硬度随着稀土元素的添加而得到提高,再继续添加反而硬度会下降。(2)氟化盐的参与加速了合金的氧化腐蚀,并且Y元素的添加,使得合金的氧化腐蚀层出现粘连状态,不易脱落,而Ce的添加和Ce与Y同时添加的合金,氧化层均容易脱落。Ce的添加和Ce与Y同时添加的合金,在氟化盐中的腐蚀为一层一层往里腐蚀,并且同时添加Y、Ce的合金腐蚀程度要小于单独添加Ce的镍基高温合金。这两种添加情况,内部元素分布均匀,没有出现Cr元素的偏析。(3)单独Y的添加,由于氧化腐蚀层与基体相连,氧化腐蚀可以连续进行,最终导致一些如Cr、Al等元素扩散到表面,出现了元素分布的不均匀性,并且最外层为Al2O3,次外层为Cr2O3。(4)镍基高温氧化中,温度越高,腐蚀速率越快,并且在同一温度下,氧化增重与时间的关系总体上呈现抛物线;并且在细节处,曲线出现了转折,并且发生了腐蚀机理的变化。650℃温度下,氧化不明显,有氟化盐参与时,会提高氧化速率,并且有氧对合金在氟化盐中的氧化腐蚀速率产生极大影响。氟化盐中的氧化腐蚀层出现分层现象,最外层为Cr与Al的氧化物,最内层为Cr的氧化物。