在第一代高温合金中Cr的含量一般为8wt.%,在第二代高温合金中Cr的含量已经减少到5-7wt.%。研究表明此种含量的Cr以足够保证合金的耐腐蚀性能,同时又能保证晶格中可以固溶高含量的Re、W和Mo,同样有利于是优化蠕变抗性。γ'相形成元素Al、Ti、Ta、Nb同样对相稳定性也起到很重要的作用,因为他们可以决定γ'相总量,单晶高温合金中γ'相含量接近70 vol.%。由于γ'相中元素高度集中,并且这些元素优先分布在TCP相中,因此若体中存在过多量的γ'相,则会促使TCP相沉淀析出。
(3)第三代合金
合金以René N6和CMSX-10为代表[24, 25],合金的成分特征为Re含量增加到6wt.%,同时难熔元素(Ta、W 和 Mo 等)总量高达 20wt.%以上,相比第二代单晶合金,其承温能力又提升了近30oC,同时使合金具有更高的高温蠕变强度。研究者们为了进一步提高单晶高温合金叶片的耐高温性能从而将Re含量提高到了6wt.%。这一改善成功的提高了合金的蠕变强度,而且没有增加合金密度也没用大幅度增加TCP相析出趋势。更进一步的由GE主导的研发工作在第三代单晶超合金中加入Ru元素。其中以法国航空航天研究院研制的MC-NG和日本研制的TMS75和TMS80为代表。第三代合金中的化学成分见表1.3。 镍基高温合金制备中选晶行为的研究(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_7628.html