镍基高温合金因其优异的高温性能、良好的抗氧化性和抗腐蚀性而被广泛应用于航空工业和工业燃气轮机等领域。镍基高温合金的发展决定了航空涡轮发动机的发展,也决定了航空工业的发展。目前对于合金成分对单晶高温合金的影响已有大量的研究,主要是难熔元素Re、Ru和微量元素C、Hf对单晶高温合金的影响居多,但微量元素B对于单晶高温合金方面的研究还很缺少。本文对含B量不同的高温合金进行了高温定向凝固,通过调整B的含量以及抽拉速率,研究微量元素B对镍基单晶高温合金凝固组织以及热处理后组织的影响。获得的主要结论如下:1.四种试样的铸态组织都为枝晶组织,且在枝晶间分布着γ/γ′共晶、碳化物等组织。随着B含量的增加,枝晶间共晶组织的体积分数随之增加,共晶向外延伸的γ′也变成粗大状;碳化物的体积分数也随之增加,碳化物的形貌有从片层状向针状到块状变化的趋势,且其尺寸也随之减小。2.硼的添加对合金的一次枝晶间距和增强相γ′的尺寸无明显影响。B含量的增加对枝晶组织元素偏析的影响:W、Re在B含量为0.010%时K’值达到最大值,表明此时其严重偏析于枝晶干;Mo、Cr的K’值逐渐接近1,表明其较均匀分布于组织。其他元素如Ni、Co的无明显变化。3.硼含量的增加对平界面固液界面处元素偏析的影响:Re、W元素的分凝系数明显增加;Mo、Ta的分凝系数随B含量的增加出现先增后减的趋势;B为0.005%时,其分凝系数最大;Cr、Co分凝系数变化不大,其分凝系数在1附近。4.硼含量的增加会降低液相线温度,同时也会减小合金的凝固温度范围。而γ′相的析出温度却随着B含量的增加而增加。合金经过不同热处理制度的处理,γ′相尺寸由铸态组织的大小不一到热处理后的γ′组织尺寸均匀分布,γ′相的形貌也由不规则状向规则的正方形变化。5.随着B含量的增加,热处理后γ′相的形貌有从规则的正方形向圆形变化的趋势,即B有使γ′相顶角钝化的趋势;γ′相尺寸变化不明显。