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采用液态金属冷却法，对一种含4wt．％Re的单晶高温合金进行高温度梯度定向凝固试验，并通过改变固溶处理温度和时间对其进行多步固溶处理。结果表明：高温度梯度定向凝固可以显著地细化枝晶，降低Re、W、Ta等难熔元素的枝晶偏析；溶质的特征扩散距离也随枝晶的细化而减小，经多步固溶处理后，合金各组元的残余偏析程度显著降低；此外，适当提高固溶热处理温度，可以起到减轻枝晶偏析的作用。