采用定向凝固工艺制备出的无晶界高温合金。其成分特点是一般不添加晶界强化元素,组成相简单,比等轴晶和定向凝固高温合金具有更高的熔化温度和高温强度。镍基单晶高温合金加人金属元素Re以提高蠕变强度和承温能力,是化学成分中的突出特点,3%Re和6%Re几乎成为第二代和第三代单晶高温合金的标志。加入进一步提高蠕变强度又抑制TCP相析出的Ru元素是第四代和第五代单晶高温合金的另一突出特点,其中第四代单晶高温合金加人2%?5%Ru,第五代单晶高温合金加人6%左右的Ru。单晶高温合金化学成分的第三大特点是改善抗氧化、抗腐蚀性的Ci■含量大幅度降低,第一代单晶高温合金的Cr含量大多在8%?10%,而第二代黾晶合金降低至5%?8%,第三代至第五代降低到5%以下。单晶高温合金蠕变断裂强度高,塑性好,冷热疲劳性能优异,但存在各向异性。承温能力从第一代到第五代,每代可提高25?30°C,单晶高温合金主要用于制作先进航空发动机和燃气轮机的实心和空心涡轮叶片或导向叶片.高性能的单晶高温合金与先进的气冷叶片设计、精湛的精密铸造技术和优良的防护涂层工艺相结合,使航空发动机的涡轮进口温度提高300°C左右。
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