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本文设计和制备出4.5%Re和4.5%Re/3%Ru两种成分镍基单晶合金,通过对合金进行热处理、蠕变性能测试及组织形貌观察,结合XRD衍射分析,研究了元素Ru对合金成分偏析、晶格错配度及蠕变性能的影响,并简单讨论了合金在中、高温蠕变期间的变形及损伤机制。结果表明,元素Ru可降低铸态合金中元素Cr、Mo、Ta、W、Re在枝晶干/间区域的偏析程度,抑制合金中TCP相的析出。含Ru合金经完全热处理后,可明显降低和提高元素W、Mo、Re在γ和γ’相中含量,降低元素在γ’/γ两相的分配比,提高合金中γ’/γ两相的合金化程度及蠕变抗力,使含Re合金在1040℃/160MPa的蠕变寿命由302h提高到724h,在1100℃/137MPa蠕变寿命由164h提高到321h。在含Re合金中加入Ru,可增加γ’/γ两相在室温的晶格常数和错配度。高温蠕变期间,较大的晶格错配度使筏状γ’/γ两相之间晶格应变增大,使界面位错网间距致密、且细小,是合金具有较好高温蠕变抗力的原因之一。测定出3%Ru合金在800℃/750MPa和780℃/770MPa的蠕变寿命分别为706h和630h;蠕变断裂后,合金中的γ’相仍保持立方体形态,其中,在γ’/γ两相界面沿垂直于应力轴方向发生裂纹的萌生与扩展,直至断裂,是合金在中温蠕变期间的损伤与断裂机制。有/无Ru单晶合金在高温稳态蠕变期间的变形机制是:位错在γ基体中滑移和攀移越过筏状γ’相;蠕变后期的变形机制是位错剪切筏状γ’相,随蠕变进行,位错在筏状γ’/γ两相的交替滑移,使其两相界面发生裂纹的萌生与扩展,之后,细小裂纹逐渐增大,直至发生合金的蠕变断裂,是合金在高温蠕变期间的损伤与断裂机制。