史中文 夏成辉 刘 微 鲁晓刚,

(1.上海大学材料科学与工程学院，上海 200444； 2.上海大学材料基因组工程研究院，上海 200444)

20世纪80年代，镍基高温合金成功应用在航空发动机上，这一突破性进展促进了镍基高温合金的迅速发展。目前镍基高温合金广泛用于制造航空航天和许多其他行业的发动机和汽轮机的叶片[1]。

研究表明：在高温合金中添加Re等难熔金属元素可以有效提高高温合金的疲劳性能和抗蠕变性能[2- 3]，但同时会造成元素偏析，在高温服役条件下易析出TCP相，降低合金性能。而Co等元素的添加可以有效地降低难熔元素的偏析，控制TCP相的形成和长大，提高高温合金的高温蠕变性能[4]。确定Ni- Re和Co- Re等合金体系的相图和热力学性质是提高高温合金性能的前提。但目前对于Ni- Re和Co- Re体系的研究还不够充分，导致这两个体系的相图和热力学性质还存在一些问题。虽然近几年由于高温合金的发展，越来越多的研究者开始重视并重新评估这些体系，一些试验数据得到了更新及补全，但仍不够全面。本文结合现有相图试验数据及第一性原理计算结果，重新评估了Ni- Re和Co- Re体系的热力学数据及相图。

1 文献调研

1.1 Ni- Re体系

1985年，Nash等[5]在Savitskii等[6- 7]研究的基础上，结合相平衡试验数据、晶体结构数据等，评估了Ni- Re二元系的相图，但得到的相图与试验数据不太吻合。1992年，Okamoto[8]重新研究了Ni- Re体系，并对以前的部分相图进行了修改，得到了更合理的优化相图。1999年，Huang和Chang[9]利用与Okamoto不同的纯组元热力学数据重新评估了Ni- Re相图，得到了与Savitskii等的试验数据较为吻合的相图。……