1.3.2 单晶合金枝晶组织特点
单晶合金组织的最大特点就是没有晶界，但在某些情况下可能存在少量小角度晶界。
1.3.3 单晶合金的性能特点
1)蠕变断裂强度高，塑性好。
由于等轴晶高温合金的高温蠕变断裂通常都是有垂直于主应力轴方向的裂纹沿横向晶界形核与扩展造成的本文来自优$文(论"文`网，
毕业论文 www.youerw.com 加7位QQ324~9114找原文。因此，发展了消除横向晶界只有纵向晶界的定向凝固柱晶合金，其持久断裂寿命和塑性都有大幅度提高。
2)性能存在各向异性
单晶高温合金的力学性能受晶体取向的影响。通常单晶高温合金<100>取向抗蠕变性能最好，在某些和进货试验条件下也可能<111>取向最好。PWA1480合金在760度时，<100>取向蠕变强度最高，<111>最低，而在982度时，<111>取向最高。
为减小单晶零件的各向异性，对凝固过程进行双取向控制室有效的办法。使零件的纵向核横向都具有更为理想的结晶取向。
3）冷热疲劳性能良好
单晶高温合金定向凝固柱晶合金一样，<001>取向由于弹性模量最低，因而冷热疲劳性能最好。
温度变化△T在材料内产生的热应力变化△σ，使材料发生热疲劳破坏，而△σ=Eα△T，很显然弹性模量对热应力的大小起重要作用。在同样情况下，弹性模量小者，热应力下，因而抗冷热疲劳性能好。在室温下大多数等轴晶高温合金的E值为202GPA。所以单晶合金<001>取向的抗冷热疲劳性能好于<001>取向定向柱晶合金，而后者又好于等轴晶合金。
1.4 高温合金的氧化
实践中，除少量金属外，几乎没有一种金属在室温或高温环境工作时是稳定的，它们都不同程度的遭受腐蚀（氧化），不是在室温水溶液中被腐蚀，就是在高温下被氧化，从而遭致破坏或变质。因此，在金属腐蚀研究中，通常将金属腐蚀分为两大类，即：水溶液腐蚀（湿腐蚀）和高温气体腐蚀（干腐蚀），本实验研究的是后者，也成为高温氧化[3]。
1.4.1 高温氧化的基本理论
高温氧化设计“高温”两个字，高温是相对的，与材料的熔点和活性相关。一般地，金属材料在某一温度下发生了明显的氧化反应，那么这一温度对这种金属材料的氧化而言就属高温[5]。
高温氧化的过程是非常复杂的。首先发生氧在金属表面的吸附，其后氧化物形核，晶核沿横向生长形成连续的薄氧化膜，氧化膜沿着垂直于表面方向生长使其厚度增加。其中，氧化物的晶粒长大是由正，负离子持续不断地通过已经形成的氧化物的扩散来提供保证的。
根据方程 M（固）+1/2O（气）=MO（固）
可以看出，固体反应产物MO可分成下面两个反应物
M MO O
金属 氧化物 气体
为了使反应继续下去，必须有一个或两个反应物穿过氧化物层，也就是说，或者金属穿过氧化物迁移到氧化物-气体界面，并在此反应，或者氧必须迁移到氧化物-金属界面并在那里发生反应。所以反应物穿过氧化物层是发生高温氧化反应机理的重要步骤。
对于一个发生的氧化过程，在某些条件下，两个反应物被产物隔开。所以必须假定离子和电子通过氧化物迁移过程伴随着离子化相界反应以及在阳离子和阴离子通过氧化物层迁移的位置上形成新的氧化物。
在氧化的初期阶段，氧化层很薄，穿过氧化层的扩散是很快的，并足以在氧化层-气象界面上与金属建立起实际的平衡，即在氧化层-气象界面上金属活度保持较高的值，接近于1。在此阶段，表面或界面的氧化反应是反应的速率控制步骤。随着氧化层的变厚，同时通过氧化层的离子通量必须等于表面反应的速度，当氧化层继续变厚时，为了保持不变的通量，金属在氧化层-气象界面上的活度必然下降，最终接近于气氛的平衡值。由于金属活度不能低于此值，氧化层进一步增厚的结果必然引起穿过氧化层的金属活度梯度降低，从而降低离子通量和反应速率。这是穿过氧化层离子迁移变成速率控制步骤，反应按照抛物线规律进行，氧化速率随时间而减小[8]，氧化过程也逐渐发展为稳态。同时许多因素会影响氧化过程，内在因素有：金属成分，金属微观结构，表面处理状态等；外在的因素有：温度，气体成分，压力，流速等。
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