镍基高温合金作为在各种航空、航天发动机和燃气轮机中服役的主要材料,具有重要应用价值。对综合性能优异的镍基高温合金的铸造成型工艺进行研究,具有重要的应用价值。K418是γ,相沉淀强化型镍基铸造高温合金,具有良好的蠕变强度、热疲劳性能和抗氧化性能等优点,已广泛应用于航空航天、船舶、汽车等领域。开展对K418铸造合金的成型工艺的研究具有重要的理论和实际意义。本文以K418镍基高温合金为研究对象,采用ProCAST铸造模拟软件对不同厚度薄板K418在不同环境压力下的熔模精密铸造过程进行数值模拟仿真。其薄板的尺寸为400×300,厚度分别为3mm、5mm、7mm、9mm。根据模拟实验结果,在不同的环境压力下,采用真空感应熔炼炉浇注不同厚度的壁板。对拉伸试样进行1180℃+2h+空冷960℃+16h+空冷的固溶时效热处理。结合金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电子天平、显微硬度计、电子万能实验机等分析与测试手段,研究环境压力对K418合金不同厚度薄板组织与性能的影响。用ProcAST铸造模拟软件对K418在环境压力为真空和101.325kPa下的充型凝固过程进行模拟。铸件在真空下采用熔模精密铸造模块,在一个标准大气压下采用重力铸造模块。模拟结果表明,在两种不同的环境压力下,铸件均能平稳的充满型壳;不同厚度的壁板的冷却顺序一致,壁板边缘首先凝固、然后是壁板中间,最后是靠近缝隙浇道的部位。在真空下,壁板在凝固时间800s时,铸件的固相率能够达到80%以上;在加压下,壁板在凝固时间为600s时,铸件的固相率能够达到80%以上。表明加压比真空下铸件冷却速度快。不同厚度的壁板中间最易产生缩孔缩松缺陷。在环境压力为真空和101.325kPa下,用真空感应熔炼炉浇注铸件。结果表明,对同一厚度铸件,压力作用下浇注的铸件组织更为致密、维氏硬度更高;压力作用对5mm壁板组织形貌影响最为显著,其次是7mm壁板组织形貌,对3mm与9mm组织形貌影响不大;压力作用对厚度越小的壁板中间部位密度的增加效果更为显著,对靠近缝隙部位也有影响。热处理后室温拉伸性能并不呈现规律性变化,延伸率在0%到1.81%之间变化,铸件总体延伸率都比较小,真空环境下浇注的铸件延伸率稍大。抗拉强度从543MPa到919MPa之间变化,起伏比较大。