金属学报

作者：刘金来, 孙晶霞, 孟杰, 李金国

单位：1 中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 110016；2 中国科学技术大学 材料科学与工程学院 沈阳 110016

关键词：第三代单晶高温合金,组织稳定性,持久性能,Re,变形机制,

基金：国家科技重大专项项目(2019-Ⅶ-0019-0161);国家重点研发计划项目(2017YFA0700704);国家自然科学基金项目(51971214);四川省科技计划项目(2022YFSY0016)

针对第三代单晶高温合金研制过程中析出少量拓扑密排相(TCP相)和中温性能偏低的问题，采用电子空位数计算，确定了对合金组织稳定性影响最显著的元素为Al，通过将Al含量降低0.4%，合金在1100℃、1000 h长期时效后完全无TCP相析出，实现了合金良好的组织稳定性。根据中温变形机制，认为合金中温持久性能偏低的原因为合金层错能偏低。确定合金成分的优化方案为在Al含量降低0.4%的基础上，少量降低Re和Co的含量以提高合金的层错能，通过将Re和Co含量分别降低0.25%和1%，合金在760℃、800 MPa的持久寿命由40 h提高到150 h，且合金的高温持久性能保持不变。在此基础上，确定了组织稳定且中/高温性能平衡的一种第三代单晶合金的最佳成分，并讨论了稳定合金组织和提高中温蠕变性能的原因。

来源：2024年第6期

《金属学报》期刊编辑部

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