合金的组织。
在镍基合金中添加微量稀土元素，能提高合金的热加工性能和抗氧化性能。周永军等I在研究稀土对镍基高温合金性能影响的电子理论中发现，稀土与杂质硫相互吸引，其结果是分散和固定部分杂质，可以改善合金高温性能。
最近的研究发现，加入碳可以净化合金液，改善合金的抗腐蚀性能，并且可以减少再结晶的几率，碳的微量加入还有利于降低合金缩孔含量。刘丽荣等在研究碳
f对一种单晶镍基高温合金铸态组织的影响时发现，随着碳含量的增加，合金的初熔温度逐渐降低，共晶数量和尺寸减小，碳化物数量逐渐增多，碳化物的形态从斑点状变为斑点状和骨架状相结合的网状结构，一次枝晶间距变化较大，而二次枝晶间距变化不大，W和AI元素的偏析降低，Ta和Mo元素的偏析增大。
为了保持合金的组织稳定性，第二、三代单晶高温合金在提高难熔金属元素的同时不得不降低元素Cr的含量，含量的持续降低会损害合金的抗氧化、抗腐蚀性能，在第四代镍基单晶高温合金中，引入新的合金元素Ru，能够提高镍基高温合金的液相线温度，提高合金的高温蠕变性能和组织稳定性，与第三代单晶高温合金相似，第四代单晶高温合金中Cr的质量分数仍然较低，为2～4。目前国内外对高CrRu镍基高温合金的研究还非常有限。石立鹏等9在研究高Ru和高对镍基高温合金组织稳定性的影响时发现，高Cr能促进TCP相形成，而高Ru的添加在高合金中可以有效地抑制TCP相的析出，从而提高组织稳定性。
Al、Ti和Ta元素都是近年来发展的单晶高温合金中的重要元素。A1和Ti是相形成元素，同时Ti也是MC碳化物形成元素；Ta能置换一部分Al和Ti而进入γ′相，同时也与碳形成稳定的TaC，在只有微量碳的单晶高温合金中绝大多数Ta几乎都进入γ′相。因此，A1、Ti和Ta是γ′相形成和强化元素，其含量能够决定合金的强化相7的百分含量及其强化程度。
5镍基高温合金的发展趋势
从用途和发展的角度分析，镍基高温合金的发展趋势必向高强度、抗热腐蚀性、密度小的方向发展。
1追求高强度。通过添加适量的Al、Ti、Ta，保证γ′强化相的数量．加人大量的W、Mo、Re等难熔金属元素，也是提高强度的有效途径。但是为了维持良好的组织稳定性，不析出σ、υ等有害相，而在新一代合金中通过加入Ru来提高合金的组织稳定性。
2发展抗热腐蚀性能优越的单晶合金。通过添加适量的W、Ta等难熔金属，保证高的Cr含量。
3发展密度小的单晶合金。从航空发动机设计的角度考虑，密度大的合金难有作为，特别是对动叶片，在非常大的离心力下是不适合的。为r