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高温合金方面的经典著作在高温合金领域，有一些经典的著作对该领域的发展和研究产生了重要影响。
以下是其中一些著名的著作："High-Temperature Ordered Intermetallic Alloys"（高温有序金属间化合物合金）：这本书是由Yoshihide Watanabe和Masaharu Yamaguchi等人合著的，于1991年出版。
该书系统地介绍了高温有序金属间化合物合金的研究进展、合金设计原则和性能特点。
"Superalloys: A Technical Guide"（超级合金：技术指南）：这本书是由Eric S. Huron 和David N. Duhl等人合著的，于1984年出版。
该书详细介绍了超级合金的组成、制备、性能和应用领域，是该领域的经典参考书之一。
"High-Temperature Oxidation and Corrosion of Metals"（金属的高温氧化和腐蚀）：这本书是由David John Young合著的，于2008年出版。
该书系统地介绍了金属在高温下的氧化和腐蚀行为，包括机理、影响因素和防护措施等内容。
"High-Temperature Corrosion and Materials Chemistry"（高温腐蚀和材料化学）：这本书是由Inga A. Bergstrom和David G. Pettifor等人合著的，于2008年出版。
该书综合了高温腐蚀和材料化学的知识，探讨了高温环境下材料的腐蚀机理和材料设计原则。
这些经典著作在高温合金领域提供了重要的理论基础和实践指导，对于研究人员和工程师在高温环境下材料的选择、设计和应用具有重要的参考价值。
《中国航空材料手册(第2版)》第2卷.变形高温合金.铸造高温合金
《中国航空材料手册（第2版）》是一部全面、系统地反映我国航空材料最新研制水平的综合性工具书。
该书的内容包括了各种航空材料（如金属、非金属、复合材料等）的性能、生产工艺、应用情况以及发展前景等方面的信息。
第2版在第1版的基础上进行了大量的更新和扩充，以更好地满足现代航空工业对材料性能和使用要求不断提高的需求。
其中，第2卷《变形高温合金·铸造高温合金》是该手册的重要组成部分之一，主要介绍了变形高温合金和铸造高温合金这两类重要的航空材料。
变形高温合金部分详细介绍了各种变形高温合金的牌号、化学成分、生产工艺、热处理制度、性能特点以及应用情况等方面的信息。
这些合金通常具有良好的高温强度、抗氧化性能和抗蠕变性能等特点，在航空发动机和燃气轮机等高温部件中有着广泛的应用。
铸造高温合金部分则重点介绍了各种铸造高温合金的牌号、化学成分、铸造工艺、热处理制度、性能特点以及应用情况等方面的信息。
这些合金通常具有优异的高温力学性能和抗氧化性能等特点，在航空发动机叶片和其他复杂形状的零部件中有着广泛的应用。
该手册的第2卷为航空材料的研究人员、设计人员和生产人员提供了重要的参考和指导，有助于推动我国航空工业的不断发展。
同时，对于从事其他领域高温材料研究的人员来说，该手册也具有一定的参
考价值。
《合金》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的内容是《合金》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《合金》是人教版高中化学必修一第三章《金属及其化合物》中的重要内容。
教材在介绍了金属的性质之后，引入合金的概念，旨在让学生了解合金在生产生活中的广泛应用，以及合金与纯金属在性能上的差异。
通过对合金的学习，能够为后续学习金属材料的相关知识打下基础，同时也有助于培养学生的材料科学素养和创新意识。
教材首先通过日常生活中常见的合金制品，如不锈钢餐具、铝合金门窗等，引出合金的概念。
然后，通过实验和图表对比，详细阐述了合金与纯金属在物理性质上的差异，如硬度、熔点、导电性等。
最后，介绍了常见的合金，如铁合金、铜合金和铝合金等，以及它们的性能和用途。
二、学情分析在学习本节课之前，学生已经掌握了金属的一些基本性质，如金属的物理性质和化学性质。
但是，对于合金的概念和性能特点，学生可能了解较少。
此外，学生在初中阶段已经接触过一些常见的合金，如生铁和钢，但对于合金的形成原理和性能优势还缺乏深入的理解。
高中生具备一定的观察能力、思维能力和实验探究能力，但在分析问题和解决问题的能力上还有待提高。
因此，在教学过程中，要注重引导学生通过实验探究和对比分析，自主构建合金的知识体系，培养学生的科学探究精神和创新能力。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）了解合金的概念，知道常见合金的组成。
（2）理解合金与纯金属在性能上的差异，如硬度、熔点等。
（3）掌握合金的性能特点及其在生产生活中的应用。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究和对比分析，培养学生的观察能力、实验操作能力和思维能力。
（2）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）感受化学与生活的密切联系，激发学生学习化学的兴趣。
1.1 高温合金1.1.1 高温合金及其发展概况高温合金是指以铁、钴、镍为基体，能在600℃以上温度，一定应力条件下适应不同环境短时或长时使用的金属材料。
具有较高的高温强度、塑性，良好的抗氧化、抗热腐蚀性能，良好的热疲劳性能，断裂韧性，良好的组织稳定性和使用可靠性。
高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性，基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度很高，故在英美称之为超合金（Superalloy）。
高温合金于20世纪40年代问世，最初就是为满足喷气发动机对材料的耐高温和高强度要求而研制的，高温合金的发展与航空发动机的进步密切相关，1939年英国Mond镍公司首先研究出Nimonic75，随后又研究出Nimonic80合金，并在1942年成功用作涡轮气发动机的叶片材料，此后该公司又在合金中加入硼、锆、钴、钼等合金元素，相继开发成功Nimonic80A、Nimonic90等合金，形成Nimonic合金系列。
如今先进航空发动机中高温合金用量已超过50%。
此外，在航天、核工程、能源动力、交通运输、石油化工、冶金等领域得到广泛的应用。
高温合金在满足不同使用条件中得到发展，形成各种系列的合金，除传统的高温合金外，还开发出一批高温耐磨、高温耐蚀的合金。
高温合金是航空发动机、火箭发动机、燃气轮机等高温热端部件的不可代替的材料，由于其用途的重要性，对材料的质量控制与检测非常严格。
高温合金的基本用途仍旧是飞行器的燃气轮发动机的高温部分，它要占先进的发动机重量的50％以上。
然而，这些材料在高温下极好的性能已使其用途远远超出了这一行业。
除了航空部件之外，规定将这些合金用于舰船、工业、陆地发电站以及汽车用途的涡轮发动机上。
具体的发动机部件包括涡轮盘、叶片、压缩机轮、轴、燃烧室、后燃烧部件以及发动机螺栓。
除了燃气发动机行业之外，高温合金还被选择用于火箭发动机、宇宙、石油化工、能源生产、内燃烧发动机、金属成形(热加工工模具)、热处理设备、核电反应堆和煤转换装置。
高温合金牌号国标摘要：1.高温合金概述2.高温合金牌号国标分类3.常见高温合金及其应用领域4.高温合金的选材原则与加工工艺5.我国高温合金产业的发展现状与展望正文：一、高温合金概述高温合金是指在高温环境下具有良好抗氧化性、热疲劳性、蠕变性等性能的金属材料。
高温合金通常由铁、镍、钴、钛等金属元素组成，并添加了铬、铝、钨、硼等合金元素。
高温合金广泛应用于航空航天、电力、石油化工、核工业等高温、高压、高氧化性环境下。
二、高温合金牌号国标分类根据我国国家标准GB/T 15000-2017《高温合金和耐热钢分类》，高温合金牌号分为以下几类：1.铁基高温合金：如GH系列、Fecralloy等；2.镍基高温合金：如IN718、IN738、IN939等；3.钴基高温合金：如CoCrAlY、CoNiCrAlY等；4.钛基高温合金：如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn等；5.铜基高温合金：如Cu-Ni-Fe、Cu-Al等。
三、常见高温合金及其应用领域1.铁基高温合金：广泛应用于涡轮叶片、涡轮盘、热交换器、螺栓等部件；2.镍基高温合金：应用于涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室、喷嘴等高温高压环境；3.钴基高温合金：主要应用于航空航天、核工业等领域的高温部件；4.钛基高温合金：应用于航空航天、化工、医疗等领域的耐磨、耐腐蚀部件；5.铜基高温合金：应用于导热、导电、耐磨等高温环境。
四、高温合金的选材原则与加工工艺1.选材原则：根据使用环境、力学性能、加工性能等方面进行选择；2.加工工艺：包括熔炼、铸造、锻造、焊接、热处理等。
加工过程中应注意控制晶粒度、组织形态、杂质含量等，以保证高温合金的性能。
五、我国高温合金产业的发展现状与展望1.发展现状：我国高温合金产业已具备一定的规模，产品种类日益丰富，部分产品达到国际先进水平；2.发展趋势：高端化、轻质化、环保化、智能化。
未来我国高温合金产业将加大对新材料、新技术的研发投入，提高产品质量，拓宽应用领域。
高温合金介绍
高温合金是一种能够在高温环境下保持稳定性能的金属材料，通常用于制造航空发动机、燃气轮机、化工设备等高温应用领域。
高温合金具有优异的耐高温蠕变、氧化腐蚀、热疲劳和机械性能，主要成分包括镍、钴、铁等元素。
此外，高温合金还可以通过添加其他元素来改善其性能，例如添加铝、钛等元素可以提高其强度和硬度，添加铌、钼等元素可以提高其耐热性能。
总之，高温合金是一种非常重要的材料，可以满足高温环境下的各种需求。
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材料科学中的高温合金技术高温合金，是指在高温下具有良好性能的合金材料。
在材料科学领域中，高温合金技术一直是研究的重点之一。
高温合金广泛应用于航空航天、能源、化工、军工等领域，具有重要的战略意义。
高温合金的发展历程20世纪40年代初期，著名的材料科学家查尔斯·约佛（Charles Christian）在英国普雷斯顿的中央工艺研究所从事高温合金的研究工作，开创了高温合金的发展历程。
1949年，美国康奈尔大学的哈里·范·阿尔卡德（Harry van Arkel）提出了无源气相物质合金技术，开创了高温合金无源化技术的时代。
20世纪60年代以来，高温合金的制备技术有了长足的发展。
一些新型的高温合金，如镍基单晶高温合金、双晶高温合金、块体过渡族金属基高温材料、镍丝膜制备技术等相继问世。
这些高温合金具有高温强度、抗氧化、耐热腐蚀、高温疲劳等优异性能。
高温合金的应用领域航空航天领域是高温合金的重要应用领域之一。
航空发动机和气动部件、航天器推进系统等均使用高温合金材料。
高温合金在航空航天领域的应用要求具有高温强度、稳定的高温性能和疲劳寿命等。
能源领域也是高温合金的重要应用领域之一。
高温合金在火电、核电、化学工业等领域中被广泛应用。
其中，在火电领域中，高温合金的应用是提高燃烧温度、增加透风量、耐氧化腐蚀等方面的重要手段。
此外，化工领域、军工领域等也是高温合金的应用领域。
高温合金制备技术高温合金的制备技术是高温合金研究和应用中的关键环节。
无源化技术是高温合金制备中的一项重要技术。
它主要通过加入稳定元素或进行表面质量处理，在高温（650℃至1000℃）下使合金表面形成稳定而致密的氧化物膜，从而在高温状态下获得较好的持久性能。
无源化技术的应用可在高温下实现超过1000小时的应力强度生命。
单晶高温合金是一种具有优异高温性能的金属材料。
它由于其均匀的组织结构可避免了晶界或晶粒内的缺陷和畸变，有着更好的高温刚度和高温疲劳寿命。
高温合金标准(一)高温合金标准引言•高温合金是在高温环境下具有优异性能的金属材料之一。
•为了确保高温合金的质量和可靠性，制定了一系列的标准。
•本文介绍了高温合金标准的重要性及相关内容。
高温合金标准的重要性•高温合金广泛应用于航空航天、能源和化工等行业，承受着极高的温度和压力，因此质量和可靠性至关重要。
•高温合金标准规定了材料的化学成分、物理性能、加工工艺等要求，确保合金在高温环境下具有良好的性能。
•标准的制定使得高温合金的生产、应用和检测更加规范化，促进了行业的发展和合金产品的国际竞争力。
高温合金标准的分类高温合金标准按照不同的方面进行分类，主要包括以下几个方面：1.材料化学成分标准：–确定了高温合金中各元素的含量范围，保证了材料的化学稳定性和高温下的耐腐蚀性能。
2.材料物理性能标准：–规定了高温合金在高温条件下的抗拉强度、硬度、热膨胀系数等重要性能指标。
–这些性能对于材料的耐久性和可靠性起着关键作用。
3.材料加工工艺标准：–给出了高温合金的熔炼、铸造、锻造、热处理等工艺要求，确保合金在制造过程中的稳定性和成型质量。
4.产品检测标准：–包括对高温合金产品的化学成分分析、金相组织检测、力学性能测试等内容，用于验证产品符合标准要求。
高温合金标准的应用•高温合金标准应用于高温合金的生产、研发和检测等环节。
•标准的参照使得生产企业可以控制材料质量，提高产品的一致性和可靠性。
•研发机构可以依据标准对新材料进行评估和比较，推动高温合金新品种的开发。
•检测机构可以通过标准对高温合金产品进行检测和评估，保证产品的质量和性能。
总结•高温合金标准在高温合金行业起到了关键作用。
•标准的制定和应用促进了高温合金技术的发展和创新。
•标准的遵守使得高温合金产品更加可靠、稳定，并在各行业得到广泛应用。
注：本文中涉及的具体标准内容请参考相关标准文件，以确保准确性和全面性。
高温合金书籍高温合金是一种能在高温环境下保持高强度和良好抗氧化性能的合金材料。
其应用范围广泛，涉及航空、航天、石油化工、能源等领域。
因此，研究高温合金的理论、制备和应用具有重要的意义。
一、高温合金的组成和分类高温合金主要由铬、钼、钨、铝等元素组成，其合金化原理是通过，合金元素的固溶、析出或互相作用形成强度和抗氧化性能良好的固溶体。
根据成分的不同，高温合金可以分为镍基高温合金、铁基高温合金等。
其中以镍基高温合金应用最为广泛，主要用于航空发动机、燃气轮机等高温结构件的制造；而铁基高温合金在高温抗磨损、抗侵蚀、抗氧化等方面具有优异的性能，广泛应用于石油、化工等领域。
二、高温合金的制备高温合金的制备有多种方法，包括真空冶炼、电渣重熔、等离子喷涂等。
其中真空冶炼是制备高纯度高温合金的常用方法之一，其优点是可精确控制材料的成分和微观组织，制备出品质优良的高温合金；电渣重熔是将加料的块材逐渐熔解成液体，再通过浇铸或锻造形成所需的高温合金坯料，其优点是可制备出较大尺寸的高温合金坯料，但因杂质问题需掌控精细度；等离子喷涂是将高温合金粉末通过等离子喷射设备，在基体表面形成高温合金涂层，其优点是可直接在基体上形成高质量、高阻隔、高耐腐蚀的高温合金涂层。
三、高温合金的应用高温合金具有良好的高温强度和抗氧化性能，其应用范围广泛，包括航空、航天、石油化工、能源等领域。
其中，在航空领域，高温合金广泛应用于航空发动机、燃气轮机、航空原动机等高温结构件的制造；在石油化工领域，高温合金被应用于油井、气井等高温、高压环境下的井口设备、管道、储罐等防腐蚀结构件的制造，以及石油化工反应器、加氢反应器、转化反应器等化工设备的制造。
总之，高温合金作为一种重要的高性能材料，已经成为航空、航天、石油化工和能源领域的不可或缺的材料。
与此同时，对于高温合金的研究和发展还有诸多挑战，如开发更好的成分设计、更优良的制备工艺、更高性能、更低成本的高温合金等。
高温合金的材料性能及应用一、引言随着工业生产技术的不断进步和高速发展，高温条件下的应用需求日益增多。
高温合金材料应运而生，其具有高温强度、高耐蚀性、高热稳定性、良好的抗氧化性、高温塑性及可加工性等一系列优越的材料性能，因此在航空航天等工业领域被广泛应用。
本文主要从高温合金材料性能介绍、应用场景及未来发展趋势等方面进行阐述。
二、高温合金材料性能介绍高温合金是一类能在高温环境下具有极高性能的合金材料。
它们的耐腐蚀，抗氧化和高温强度等特性是普通金属材料所无法比拟的。
以下是一些常规高温合金材料的性能特点：1.高温强度强：高温合金能够在高温环境下保持出色的强度和硬度，同样具有非常高的刚度和塑性变形能力。
2.良好的抗氧化性：高温合金通常都具有优越的抗氧化性能。
它们可以抵抗蒸汽、气体和高速运动的气体中的氧化和腐蚀。
3.高热稳定性：高温合金在高温下不易变形和退火，因为它们具有大量的高熔点金属。
这些金属可以防止晶粒增长和退火，进而保证它们不会失去高温下的强度和硬度。
4.高温塑性及可加工性：高温合金有足够的塑性和可加工性。
这使得它们可以适应不同的工艺流程，包括锻造、挤压、旋压和铸造等。
三、高温合金的应用场景高温合金材料主要用于需要抵抗高温和抗腐蚀能力的领域。
以下是一些典型的高温合金应用领域：1.航空航天业：高温合金材料在航空航天业得到广泛应用，主要是用于发动机和推进系统，如涡轮喷气发动机、喷气推进系统和取0.3%重量的铸造静子等。
在这些领域中，高温合金能够在高速、高温的环境下保持出色的强度和耐腐蚀性。
2.电力工业：在电力行业，高温合金通常用于锅炉内的超级加热器管道和高温过滤器等高温应用场景。
高温合金能够在高温下抵抗腐蚀和很高的压力，因此可以有效地延长锅炉的使用寿命。
3.化工行业：高温合金材料可以用于耐酸、耐碱、耐腐蚀的化学反应系统和其他化工设备中。
这些材料可以承受各种化学物质的腐蚀和强酸、强碱和高温的攻击。
4.医疗行业：高温合金材料可以作为医疗行业的基础材料。
高温合金的材料学特性分析一、概述高温合金是指能够在高温下具有良好物理化学性能的合金材料。
由于其在航空、航天、汽车等领域应用广泛，近年来引起了广泛的关注。
本篇文章旨在分析高温合金的材料学特性，探究高温合金在高温环境下表现出的不同特性及其原因。
二、高温合金的组成和制备高温合金通常由两种或两种以上的金属元素组成，其中主要元素是镍、铬、钴以及钼等。
除此之外，还常常添加一些微量元素如铝、钛、锆等。
这些微量元素可以改变高温合金的组织结构，并提高材料的崩裂韧度、抗蠕变强度以及抗氧化能力。
高温合金的制备通常采用的是熔融合金法，即将各种金属材料熔炼成合金，然后采用铸造、挤压或锻造等方式加工成所需形状。
该方法能够得到较为均匀的合金组织结构，从而保证高温合金的综合性能。
三、高温合金的特性1.高温下的抗氧化能力高温合金能够在高温下保持较好的稳定性，主要得益于其良好的抗氧化能力。
当高温合金处于高温气氛下时，表面会形成一层致密的氧化物膜，从而避免合金内部金属元素的进一步氧化。
通常情况下，高温合金的氧化层含有铬、铝等微量元素，这些元素均能够提高材料的氧化抗性。
2.高温下的高强度和高韧性高温合金在高温下表现出较高的强度和韧性，是由于其具有非常优良的晶体结构。
与其他常规金属不同，高温合金通常能够在高温下保持较好的晶体结构状态，从而在高温环境下保持较高的力学性能。
此外，高温合金的微观结构通常含有大量的过渡金属晶格缺陷，这能够增强材料的塑性。
3.高温下的抗蠕变性能在高温条件下，高温合金通常会表现出一定的蠕变趋势。
但由于其具有较优良的抗蠕变性能，一般不会出现明显的变形和断裂。
通常情况下，高温合金中添加钼、铌等微量元素，能够有效地提高其抗蠕变能力。
4.高温下的粘度和塑性在高温条件下，高温合金会表现出一定的粘性和塑性特征。
具体而言，高温合金的晶格结构通常含有大量的金属间隙，这种间隙能够吸纳原子，从而增强材料的塑性。
四、高温合金的应用领域1.航空航天航空航天领域是高温合金应用的一个重要领域。
合金元素 原子序数 族 原子量 主要化合价 晶格类型 合金性能 其它特点
镍Ni 28 VIII A 58.71 +2、+3、+4 FCC 近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀 能扩大奥氏体区域 钴Co 27 VIII A 58.933 +2、+3 HCP→FCC 熔点高、持久断裂曲线比较平缓。优异的抗热腐蚀性能和冷热疲劳性能，良好焊接性。 降低基体的堆垛层错能。钴加到镍基，降低Ti和Al的溶解度
铁Fe 26 VIII A 55.845 +2、+3 BCC→FCC→BCC 纯铁具有银白色金属光泽；有良好的延展性、导电、导热性能
加入钴基合金中，可扩大
奥氏体区
铬Cr 24 VI A 51.996 +2、+3 BCC 银白色金属，质极硬，耐腐蚀铬具有很高的耐腐蚀性，在空气中，即便是在赤热的状态下，氧化也很慢。不溶于水 Cr十分之一进入γ`相，还有少量碳化物，大部分溶于γ固溶体。C与活泼的难熔金属Ti、Ta、Hf、Nb生成MC化物。
钼Mo 42 VI B 95.94 +2、+4、+6 银白色金属，硬而坚韧。Mo明显增大Ni固溶体晶格常数，并使屈服强度明显在增大 由于Mo的加入，使合金形成大量的M6C碳化物，这些碳化物细小弥散。同时也进入γ`相，改变基体与γ`的晶格错配度。Mo还能细化奥氏体晶粒。
铌Nb 41 V B 92.906 +2、+3、+4、+5 灰白色金属。铌原子半径比铁、钼大。 Nb主要溶于γ`相，在γ相通常只占加入量的10%左右。Nb还能降低γ固溶体的平均晶粒尺寸，但过多的Nb会引起Laves相的析出
钽Ta 73 V B 180.947 钽的质地十分坚硬，钽富有延展性，可以拉成细丝式制薄箔。其热膨胀系数很小。钽有非常出色的化学性质，具有极高的抗腐蚀性 钽在镍基高温合金中约80%进入γ`相，增强γ`相的效果，，约10%至15%形成富Ta的碳化物，只有5%至10%左右进入γ相。Ta也降低γ固溶体的堆垛层错能。
钨W 74 VI B 183.84 +2、+3、+4、+5 钢灰色或银白色，硬度高，熔点高，常温下不受空气侵蚀 明显降低γ基体层错能，层错能降低有效的改善高温合金的蠕变性能。进入γ`相改变γ`和γ的晶格常数及错配度
铼Re 75 VII B 186.207 +3、+4、+6、+7 六角密集 外表与铂同，纯铼质软，有良好的机械性能
铼原子进入γ固溶体，降低其他合金元素的扩散速率，阻止γ`相长大，细化γ`相尺寸，而且提高γ∕γ`错配度。但进入TCP相对组织不利，加入过多偏析严重。
钒V 23 V B 50.941 BCC 有延展性，质坚硬，无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领。 主要分布在γ奥氏体约占70%至80%，其次分布γ`相约占14%至29%，在微量相分布很少，仅占2%至6%。钒对合金晶粒有细化作用。 钌Ru 44 VIII 101.07 硬质的白色金属、化学性质主要溶于γ相中，使合金很稳定。 具有较大的负错配度，增加了单晶合金形成筏排组织的倾向。
注意： 1、M和Mo是非常有效的固溶强化元素，W在γ和γ`相各占一半，W既强化γ也强化γ`相，而Mo主要溶解于γ相，对固溶强化起主要作用。 2、Nb和Ta主要溶解于γ`相，对固溶强化也起主要作用。 3、Re原子在γ基体中易形成短程有序原子团，阻碍位错运动。 4、V对变形镍基高温合金的热加工塑性有明显提高，少量V使铁基高温合金消除缺口敏感性。 5、Ru是一种有效的固溶强化元素，可抑制TCP相，明显改善高温蠕变强度。
第四章 合金高温的沉淀强化及合金元素的作用 4.1 沉淀强化机理 4.1.1共格应变强化机制 1.晶格常数相差越大（即点阵错配度）愈大，γ'相周围应力场越强，造成的效果越显著。 γγγ']/aa-[aε
2.凡是能够提高γ'相晶格常数的合金元素：如Nb、Ti和Ta等，都增加γ'相周围的宫格相变，起显著强化作用。凡是大部分能进入γ奥氏体的合金元素：如Mo、Fe和Cr等固溶强化元素，都能提高γ奥氏体的晶格常数，从而降低γ和γ'相的共格应变。γ''相为体心立方结构，晶格常数更大。造成γ/γ'及γ/γ''相点阵错配度大大增加。 3.错配度太大的合金，在高温下γ'相变得很不稳定，容易聚焦长大，而松弛弹性应力。Γ错配度小的合金，γ'相在高温稳定，因而对抗蠕变性能特别有利，通常表现为错配度越小，高温抗蠕变性能越好。 4.1.2 Orowan绕过机制 在高温合金γ奥氏体基体内弥散分布的沉淀相颗粒，当这些颗粒比基体硬，强度比基体高，颗粒间距较大或者是与基体没有共格关系的外加弥散质点时，运动位错不能切割这些质点，而只能通过绕过方式越过这些障碍。 4.1.3位错切割有序颗粒机制 当高温合金γ基体中沉淀相硬度较硬，强度不高，且与基体γ共格，具有公共的滑移面。且博格斯矢量相差很少或者基体中的全位错是沉淀相的半位错时，运动位错以切割γ'相形式越过障碍。 位错切割γ'相的所有理论，都与有序相γ'相反相筹界能有关，通常是反相筹界（APB）能高者合金的屈服强度高。 4.1.4 位错攀移机制 当施加应力较低时，不足以开动位错切割机制或者Orowan绕过机制时，蠕变变形只能借助于位错以热激活攀移方式越过强化粒子。沉淀相颗粒越大，间距越小，稳态蠕变速率越低，强化效果越好。 在高应力条件下，n=8.3~9.8，位错以Orowan绕过机制通过γ'相沉淀，并在γ'沉淀质点周围下留下位错环，而在低应力条件下，n=4.1~4.9，位错以攀移方式通过γ'相颗粒。 4.1.5 沉淀强化机理的实际应用 1 沉淀强化相的数量是高温合金强化的根本保证 室温下的屈服强度均随合金中的γ'相总量的增加而提高。同样，高温合金的持久强度也随γ'相的体积分数增加而增大。通常γ'相的体积分数随合金中的Al+Ti的含量而增加。Al+Ti之和对高温持久强度起绝对性作用。 2 沉淀强化相尺寸与间距在高温合金强化中具有重要的作用 3 有序沉淀相的反相筹界能对位错切割机制起关键作用 4 高温合金的碳化物强化 VC主要弥散分布于γ奥氏体，尺寸约几个nm，呈球形分布，尺寸很小的VC颗粒与γ'基体甚至存在部分共格关系，错配度较小。 5 弥散强化 用粉末冶金的方法把惰性的氧化物质点加入到金属或者合金中，使其在0.7Tm（熔点绝对温度）至熔点的温度范围内产生强化，这种机理叫做弥散强化。 4.2 合金元素的作用
4.2.1 铝 铝是形成γ'-Ni3Al相的基本组成元素，加入高温合金中的Al，约有20%进入γ固溶体，起固溶强化作用，而80%的Al，与Ni形成Ni3Al，进行沉淀强化。其次Al的加入改变γ'相中各元素的溶解度，随着Al含量增加，Al和Ni进入γ'相的数量增多（也影响其它合金元素如Ti、W、Mo、Fe等进入γ'相的数量增多）。进一步增加γ'的数量。通常还增加反相筹界能，使切割机制的强化效果增强。第三，Al含量增加，改变了γ'和γ的相之间的错配度。随着Al的增加，蠕变断裂时间增加，在某个值达到峰值，当超过峰值时，蠕变断裂时间下降，其主要原因是合金析出了大块laves相和NiAl相，使裂纹易于形成与扩展。
4.2.2 钛 钛元素加入镍基和铁基高温合金中，约10%进入γ固溶体，起一定固溶强化作用。约90%进入γ'相，钛原子可以代替γ'-Ni3Al相中的Al原子，而形成Ni3（Al，Ti）。在一定铝含量条件下，随着Ti含量增加，γ'相数量增加，引起合金室温和高温强调增加。γ'相中存在的Ti原子明显提高反相筹界能，Ti/Al之比增加，γ'相的反相筹界能提高。反相筹界能提高可强化切割机制引起的强化效应。但Ti/Al之比过高使γ和γ'晶格常数差别太大，将加速γ'相长大，使γ'相在热力学上不稳定，有向η-Ni3Al转变的倾向。
4.2.3 Al+Ti之和和Ti/Al之比的影响 铁、镍基高温合金中γ'相的数量通常随Al+Ti之和增加而增加。但Ti/Al比对γ'相数量影响不太大。Ti/Al之比提高，明显增加反相筹界能。Al+Ti含量的增加还影响γ'相的尺寸，γ'相的大小随着Al+Ti含量的增加而减少，但Ti/Al比基本不影响γ'的尺寸。同时Al+Ti之和和Ti/Al之比还明显影响γ'相和γ相的点阵错配度。γ'相的点阵常数随合金Ti含量及Ti/Al比成正比增加。而γ奥氏体的点阵常数随Ti/Al比的增加而减少，随Al+Ti的增大而增大。γ'与γ相的错配度随Al+Ti的增加直线增加，而当Al+Ti一定时，错配度随Ti/Al的增加而降低。
4.2.4 铌 铌在γ'相中约占90%，主要进入γ'相，形成Ni3（Al，Ti，Nb），使γ'相数量增多，γ'相反相筹界能增大，γ'相颗粒尺寸增大，有序度增加，从而引起γ'相的沉淀强化作用增强。由于铌原子占据了γ'相中的Al和Ti原子的位置，被Nb原子代替的Al和Ti原子在此形成新的γ'相，同时，在集体中Nb还降低Al和Ti的溶解度，从而造成γ'相的数量明显增加。
4.2.5 钽 钽也是主要强化γ'相，90%进入γ'相。钽进入γ'相，提高其数量和溶解温度，改变其组成，从而提高γ'相反相筹界能，相应提高合金的强度和抗蠕变性能。钽提高合金的组织稳定性，溶于γ'相的Ta原子一直γ'相的聚集、长大和溶解。溶于γ'相基体中的Ta原子，可以组织TCP相析出。
4.2.6 铪 Hf原子主要直接溶解在γ'相中，使γ'相得成分变为Ni3（Al，Ti，Hf）。Ni3Al中可以溶解7at%的Hf。Hf有90%进入γ'相含（γ'+γ共晶）。进入γ'相相的Hf原子，改变γ'相的化学成分，提高γ'相反相筹界能，有利于提高位错以切割机制通过γ'相合金的强度。由于γ'相中含有Hf，因Hf原子半径较大，而增加γ-γ'点阵错配度。Hf还改变γ'相的形态，由立法形变为树枝形。同时增加晶界块状γ'数量。Hf原子还进入MC碳化物，改变碳化物的形态，由长条状和骨架变为块状。融入固溶体的Hf，向晶界骗局，可以强化晶界。
4.2.7 多种元素综合进行沉淀强化 高温合金中的γ'相可溶解许多合金元素，其中Co可以置换镍，Ti、Nb、Ta、Hf、V可置换Al，而Fe、Cr既可置换镍，也可置换Al。Al、Ti、Nb、Ta、Hf、V优先进入γ'相强化γ'相，而Co、Cr、Mo优先进入γ基体，强化γ固溶体。而W既可进入γ'相又可γ基体，两方各占50%左右，都产生强化效果。
结语 1 铁、镍基高温合金沉淀强化的实质是沉淀强化相阻碍位错运动。运动位错以共格应变长、Orowan和切割机制以及攀移方式与沉淀颗粒进行交互作用，提高高温合金的强度和高温蠕变能力。 2 铝是形成γ'-Ni3Al相的基本组成元素，加入高温合金中的Al，约有20%进入γ固溶体，80%左右形成γ'相。在一定范围内，随着Al含量的增加，γ'相数量增多，强化效果愈好。
