高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基體，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料；并具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性?；谏鲜鲂阅芴攸c，且高溫合金的合金化程度較高，又被稱為“超合金”，其廣泛應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域。
單晶高溫合金是指合金以單個晶體為單位，合金化程度高于普通的高溫合金。晶界的消除從而不易產(chǎn)生裂紋源，彌補了傳統(tǒng)的鑄鍛高溫合金鑄錠偏析嚴重、熱加工性能差、成形困難等難點，因而其具有良好的持久壽命、低蠕變速率和良好的抗熱疲勞性能。
20世紀80年代以來，單晶高溫合金一直沿著其獨特的道路發(fā)展。隨著合金設(shè)計理論水平的提高和生產(chǎn)工藝的改進，相繼出現(xiàn)耐溫能力比第1代單晶合金分別大約高30℃和60℃的第2代單晶合金和第3代單晶合金；第1代單晶高溫合金的代表有DD2, DD3, DD4, DD26, DD26C, DD402, DD8等，第2代單晶高溫合金的代表有PWA1484 ,CMSX-4, DD6, DD398, DD5, DD99, M09A, DD13等，第3代單晶高溫合金的代表有CMSX-10, CMSX-11, ReneN6, TMS-75, TMS-82, DD9, DD10, DD32, DD33, DD90等。
CMSX-4是由 Cannon Muskegon Corporation 研發(fā)的一種超高強度單晶合金。這種第二代含錸的鎳基單晶合金具有更高的峰值溫度/應(yīng)力，能夠在至少 2125°F (1163°C) 的環(huán)境下工作。CMSX-4合金已經(jīng)大量投產(chǎn)。使用CMSX-4合金制造的葉片在其 15000 馬力 Mars 100 工業(yè)燃氣渦輪機上無故障使用壽命達到了 25000-30000 小時。在全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用以及工業(yè)燃氣渦輪機葉片中的應(yīng)用經(jīng)驗。
