张 帅，孙海英，徐勋虎，向军淮，张 恒，王 玲，胡剑松，严 凯

(江西科技师范大学材料与机电学院 江西省材料表面工程重点实验室，江西 南昌 330013)

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在高温环境中服役的金属材料必须同时具有良好的力学性能和抗高温氧化性能，以保证其在恶劣环境中能正常使用。为了实现更高的能源效率和减少二氧化碳排放，过去几十年中，涡轮机进气口温度一直在逐步提升。Ni 基高温合金由于其优异的抗高温氧化性能而被广泛研究[1-5]，但是传统Ni 基高温合金由于Ni 元素自身较低的熔点(1 453 ℃)，其工作温度被限制在1 000 ℃以下[6]。因此，设计与开发服役温度超过传统Ni 基高温合金的新材料已经成为了迫在眉睫的问题。钼基和铌基高温合金具有优异的高温性能，已经被广泛研究，但是它们的工作温度仍然不够高[7，8]。

Re 作为高熔点元素(3 186 ℃)，与Co 无限互溶且可以形成连续的固溶体，Co-Re 基合金的服役温度有望超过1 200 ℃，其研究最近受到关注[9]。然而，由于在高温条件下形成的CoO 外氧化膜不能阻止合金中的Re 以ReO3的形式向外挥发，Co-Re 合金在实验室气氛下表现出非常差的抗高温氧化性能[10]。Cr 的添加可以提高Co-Re 合金的抗高温氧化性能，但在实验室气氛条件下，即使Cr 含量从23%(原子分数)增加到30%，Co-17Re-30Cr 氧化膜内层形成的仍然是不连续的Cr2O3层，对合金的保护作用相当有限，合金氧化过程中依然遭受持续的氧化失重[11]。进一步提高Cr 的含量可以解决合金抗氧化性能不足的问题。然而，由于Cr 元素与Re 元素容易形成Cr2Re3型相，对合金的力学性能有不良影响[12]，因此，Cr 在合金中的添加量受到限制。……