本文研究了合金元素铼(Re)和钴(Co)对单晶高温合金组织和性能的影响及二者之间的交互作用，结果表明： 随着Re含量的升高，铸态γ'相的尺寸减小，合金的初熔温度提高，共晶的溶解和偏析的消除变得困难，获得形状规则、尺寸适中的γ'相的一次时效温度升高：Re含量增加，扩散系数降低，抑制了γ'粗化；Re有利于提高合金的持久性能。 随着Co含量的升高，铸态γ'相体积分数升高，尺寸减小，合金的初熔温度降低，共晶的溶解和偏析的消除变得容易；Co含量增加，扩散系数升高，促进了γ'粗化，抑制了TCP相的析出；Co提高了无Re合金的持久性能，不降低含Re合金的性能，在Re含量较高的合金中，可以通过适当增加Co含量来抑制有害相的析出。 Co对变形机制的影响在含Re合金和无Re合金中不同。含Re合金在850℃/586MPa持久条件下，含12wt.%Co的合金中位错切入γ'形成层错。无Re合金在1010℃/248MPa持久条件下：含12wt.%Co的合金中位错切入γ'形成反相畴：不含Co的合金中位错切入γ'形成层错。位错切入γ'形成层错还是反相畴取决于Re和Co对层错能和反相畴界能的共同影响。 在950℃和1050℃长期时效后，γ'为立方形、球形或不规则形状时，长期时效过程中其粗化速率更多地受扩散控制；γ'为筏形时，其粗化速率更多地受界面反应控制。提出了一个描述γ'形筏过程的模型。 研制出了一种含4wt.%Re、12wt.%Co的新型低成本第三代单晶高温合金，其持久寿命与含6wt.%Re的国外第三代单晶合金相当，且具有较高的抗拉强度、良好的抗氧化、抗热腐蚀性能以及优异的长期时效组织稳定性。
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