孙跃军，尚 勇，姜晓琳

（辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，阜新 123000）

0 引言

镍基单晶高温合金具有优良的高温性能，是制造先进航空发动机涡轮叶片的关键材料［1－2］。钽元素是镍基合金中重要的高熔点强化元素，能同时强化基体和增强相［3－4］，提高合金的强度和耐腐蚀性能［5］，其最主要的优点在于不易形成TCP 相，具有较好的组织稳定性［6］。除此之外，钽的价格低廉，约为铼元素的1／13，因此研究钽在镍基高温合金中的作用及其机理对发展低成本镍基合金具有非常重要的意义。尽管目前对于钽元素在镍基合金中的作用机理已有了一定的研究［3－6］，但尚少有850，950 ℃条件下钽对镍基单晶合金蠕变行为影响的研究报道。为此，作者采用螺旋选晶法制备了三种不同钽含量的镍基单晶高温合金，研究了在850，950 ℃条件下钽对合金蠕变性能和机制的影响，力图为低成本镍基单晶合金的研制做一些基础性探讨。

1 试样制备与试验方法

以镍、铝和钽等为原料，采用ZGJL－0.025型真空感应熔炼炉熔炼母合金，其名义化学成分如表1所示。熔炼前将原材料进行去脂、除污处理，然后在200 ℃烘干3h。熔炼时的真空度为5.5×10－3Pa，精炼温度为（1 560±10）℃，时间为30 min。精练结束后加入铝和钛，熔炼5min，充分搅拌后浇铸母合金。

利用螺旋选晶法制备了不同钽含量的低成本镍基单晶合金。在ISP－05DS／SC 型定向单晶合炉内拉制单晶合金试棒，模壳温度为1 560 ℃，拉晶速率为4mm·min－1。单晶合金试样的热处理采用GSL1600型高温管式炉，固溶温度为1 310℃，固溶时间为4h，时效温度为870 ℃，时效时间为24h。……