张丽辉，唐定忠，曹雪刚

(1.北京航空材料研究院先进高温结构材料国防科技重点实验室，北京100095;2.南通高等师范学校，江苏南通226006)

0 引言

镍基单晶高温合金涡轮叶片的研制与应用是20世纪80年代以来航空发动机的重大技术进步之一。对高推力、高效率航空发动机需求的不断增加，发动机叶片的工作温度也在不断升高。为提高常温力学性能，在多晶高温合金中添加一定量的晶界强化元素，但这些强化元素熔点相对较低，形成的沉淀物在高温时却成了蠕变、疲劳等损伤的源点。镍基单晶高温合金因为没有晶界，少含或不含晶界强化元素，初熔温度显著提高，可进行更高温度的固溶热处理，从而显著提高了其高温力学性能。与多晶合金相比，单晶高温合金具有更优异的高温蠕变、热机械疲劳和抗氧化腐蚀等性能，受到愈来愈多的重视，包括我国在内的许多国家都把采用单晶高温合金叶片作为提高航空发动机性能的一个重要措施［1-3］。

单晶高温合金的化学成分和组织状态与普通铸造高温合金差异较大，因此其断裂特征和损伤机理与普通铸造高温合金相比存在很大差异。近年来，国内外在凝固理论、成分控制、热处理制度以及力学性能等方面对单晶合金进行了深入系统的研究［4-6］，但是对单晶合金在不同条件下的断裂特征和损伤机理的系统性研究报道很少。本试验以某镍基单晶高温合金为研究对象，系统研究了该单晶合金在拉伸、持久以及低周疲劳条件下的断裂特征，并且对不同条件下的损伤机理进行了分析。……