镍基单晶高温合金是制造先进航空发动机叶片的首选材料,提高单晶合金的承温能力及其组织稳定性是目前的主要研究方向。新一代的镍基单晶高温合金中,Ru的加入被用来提高合金的组织稳定性和蠕变性能。为了进一步提高合金的使用性能,同为铂族元素的Ir也开始受到人们的关注。本文在一种新型镍基单晶高温合金中加入了 3wt.%I r,此外还共同加入3wt.%Ir和3wt.%Ru,通过使用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、差热分析（DSC）、电子探针（EPMA）、Image Processing Displacement Analyzer（IPDA）等方法研究了 Ir以及Ru、Ir共同加入对新型单晶高温合金组织和性能的影响。加入Ir和共同加入Ru和Ir对镍基单晶高温合金的凝固特征和组织影响包括以下几个方面。Ir、Ru等元素的加入可以影响合金凝固时元素的枝晶偏析行为。Ir的加入可以降低W、Mo、Ta等合金元素的枝晶偏析,但是略微加剧了 Re和Al的枝晶偏析;Ru、Ir同时加入明显降低了合金元素的枝晶偏析,尤其是Re、W等TCP相形成元素的枝晶偏析减小了一倍。Ir的加入促进了γ’相形成元素Al的偏析,因此0Ru3Ir合金中γ/γ’共晶面积分数由0Ru0Ir合金的9.2%增加至1 2%,而3Ru3Ir合金相对于0Ru0Ir合金,共晶组织面积分数减小至7.2%,Ru、1 r的共同加入明显抑制了 γ/γ’共晶组织的形成倾向。铸态合金中枝晶干位置的γ’相长度在320-400 nm之间,明显小于枝晶间位置的γ’相,在0Ru3Ir和3Ru3Ir合金中,枝晶间γ’相长度由500 nm分别减小至460 nm和400 nm,合金枝晶间与枝晶干处γ’相尺寸的差异逐渐减小,因为Ru、Ir的加入影响了合金元素的枝晶偏析行为,导致了γ’相在枝晶间的析出更细小。0Ru3Ir、3Ru3Ir合金相对于0Ru0Ir合金的固溶窗口温度增加了3℃,3Ru3Ir较0Ru3Ir和0Ru0Ir合金固液相线温度差值增加了10℃。对三种合金进行1330℃/16 h的固溶处理以及1100℃/4 h和870℃/24 h两阶段时效处理的完全热处理后发现,0Ru3Ir合金中的 γ’相的尺寸比0Ru0Ir合金增大了约20 nm,但其数量未见明显增加,这表明Ir的加入增大了合金完全热处理后γ’相的体积分数。而Ru和Ir同时加入对合金完全热处理后γ’相的尺寸有明显抑制作用,使其减小约100 nm,但对γ’相体积分数影响不大。对完全热处理后的合金在1100℃进行长期时效发现,0Ru3Ir合金的TCP相析出行为最为明显,主要体现在经1100℃/1000 h时效后,其TCP相面积分数最大,达到0.9%,平均长度最长,超过40μm。Ir的加入促进了 TCP相的长大,但是对TCP相形核没有显著影响,Ru的加入则抑制了TCP相的形核。TCP形核后以针状生长,之后随着时效时间的延长,不断粗化,并出现熔断现象。对完全热处理后的新型镍基单晶高温合金在1 150℃/137MPa条件下进行蠕变实验发现,0Ru0Ir合金的蠕变寿命超过100h,0Ru3Ir合金的蠕变寿命为9h,3Ru3Ir合金的蠕变寿命为44h,3Ru3Ir合金蠕变变形后有TCP相析出。