吕培森，高强，李常金，刘丽荣,*，张明俊，彭志江

1. 沈阳工业大学 材料科学与工程学院，沈阳 110870

2. 锦州捷通铁路机械股份有限公司，锦州 121019

3. 中国航发沈阳黎明发动机责任有限公司，沈阳 110043

镍基单晶高温合金在高温下具有高强度、良好的抗氧化能力和优异的蠕变性能，因此被广泛应用在航空发动机高性能涡轮叶片等关键热端部件[1]。由于高温合金叶片材料在航空发动机的涡轮室内承受极高的服役温度(850～1 100 ℃)，因此，不断地提升高温合金的高温承载能力就变得尤为重要。

DD5合金是中国研制的第二代单晶高温合金，其Re含量为3%，具有稳定的高温力学性能、良好的抗氧化性和抗热腐蚀性[2-3]。和第一代单晶高温合金相比，第二代的单晶高温合金显著增加了高熔点元素Re的含量，大大提高了合金承受高温的能力，但同时也带来了严重的偏析问题，致使合金在服役过程中析出拓扑密堆(Topologically Close-packed Phases,TCP)。TCP是高温合金中一种较为常见的有害相，呈针状或短棒状。TCP相的大量析出会使固溶强化的效果明显下降；同时容易造成应力集中，使合金的强度下降[4-5]。由于合金中还含有少量的碳元素，所以在服役的过程中也会有碳化物的析出，碳化物的形态对于合金的性能也有一定的影响[6]。因此，材料在高温下具有良好的组织稳定性十分重要。许多研究者通过研究无应力高温长期时效过程中的组织演化来评估高温合金的组织稳定性。然而高温合金叶片的实际服役条件是承受较大的离心力的，并且在叶片与榫头的装配连接处也存在复杂的应力状态，因此，在不同的应力状态下对高温合金的组织稳定性的研究就变得更加重要。……