《表1 典型镍基单晶高温合金的主要成分 (质量分数，%) [8-17]》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《镍基单晶高温合金固溶处理制度的研究进展》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

高温合金是以铁、镍、钴为基体的一类高温结构材料，可以在高温环境下服役，具有良好的综合力学性能。单晶高温合金消除了晶界，因此具有优异的高温蠕变、抗氧化与抗腐蚀性能，是目前航空发动机和工业燃气轮机热端部件的关键材料，如高压涡轮叶片和导向叶片，在航空等领域得到了广泛的应用[1]。为进一步提高单晶高温合金的高温性能，在先进单晶高温合金中加入了大量的难熔元素，例如W、Re、Ta、Mo等[2]。第一代单晶高温合金去除了低熔点的C、B、Zr、Hf等晶界强化元素，提高了W、Ta、Mo等难熔元素的含量[1-2]，使得初熔温度得到提高，进而扩大了热处理窗口，提高了单晶高温合金的蠕变性能。第二代单晶高温合金引入了Re元素，Re的含量约为3%（质量分数，下同），Re的加入降低了扩散系数，固溶强化了γ相，强化了γ/γ'界面，抑制了γ'的粗化[3-4]，提高了蠕变性能[5]。第三代单晶高温合金将Re含量提高至6%左右，难熔元素的总含量也达到了20%以上[5]。第四代单晶高温合金的Re含量为4%～6%，并加入3%左右的Ru，Ru代替了部分Re。Ru的密度较低，能够有效提高合金的组织稳定性[5]。目前，单晶高温合金已经发展到第五代，第五代单晶高温合金将Ru的含量提高至6%左右，Ru含量的增加可进一步提高单晶高温合金的高温蠕变性能[1，6-7]。表1列举了几种典型的镍基单晶高温合金的成分。从表1可知，单晶高温合金的发展趋势是难熔元素Re、W、Ta、Mo的含量越来越高，Ti、Cr等的含量有所降低。