所述第三代镍基单晶高温合金固溶处理的实施步骤是:
[0033]步骤1，制备第三代镍基单晶高温合金试棒。将由3.5%的Cr、l.5%的Mo、6%的Al、9%的Co、6%的W、4%的Re、8%的Ta、l%的Hf、彡0.02%的C，和余量为Ni组成的母合金通过常规的定向凝固方法制备成为第三代镍基单晶高温合金试棒。
[0034]步骤2，模拟Al元素上坡扩散发生的时间及其结束时间。所述模拟Al元素上坡扩散发生的时间及其结束时间是通过Dictra软件模拟第三代镍基单晶高温合金试棒在多步固溶处理中的温度条件下扩散的情况。具体是:
[0035]模拟常规固溶处理方法的过程和参数，将第三代镍基单晶高温合金试棒从室温升至第一步的固溶处理温度1290°C保温Ih ;升温至第二步的固溶处理温度1300°C保温2h，保温结束后，继续升温到第三步的固溶处理温度1310°C并保温3h ;继续升温到第四步的固溶处理温度1320°C并保温5h，升温到第五步的固溶处理温度1330°C后保温1h ;保温结束后开炉，将第三代镍基单晶高温合金试棒空冷至室温，所述升温速率均为10°C /min。
[0036]通过模拟得到第三代镍基单晶高温合金试棒中所有元素相互扩散的过程，以及第三代镍基单晶高温合金试棒中各位置处的Al元素含量随固溶处理的过程发生上坡扩散变化。记录所述Al元素含量上坡扩散的时间，得到Al元素上坡扩散结束时第三代镍基单晶高温合金试棒中Al元素含量最大位置处的各元素的含量。
[0037]本实施例中，在固溶处理至717.2s后，第三代镍基单晶高温合金试棒中的Al元素开始上坡扩散，并于5464.8s时达到最大值，随后上坡扩散结束。
[0038]步骤3，确定固溶处理的温度。在确定固溶处理的温度时，首先确定上坡扩散时间段内合金的初熔温度，并将该初熔温度与固溶处理中Al元素上坡扩散时间段的温度比较，根据对比结果决定是否调整固溶处理的温度。具体做法是:
[0039]第一步.输入通过步骤2得到的Al元素上坡扩散结束时第三代镍基单晶高温合金试棒中Al元素含量最大位置处的各元素的含量，根据吉布斯自由能最小的判据得到该Al元素含量最大位置处的熔点温度。以所述Al元素含量最大位置处的熔点温度作为Al元素上坡扩散时间段的初熔温度。
[0040]第二步.将得到的初熔温度与固溶处理中Al元素上坡扩散时间段的固溶处理温度进行比较，若固溶处理温度低于初熔温度，则不发生初熔，证明该固溶处理温度无需调整，进入步骤4进行固溶处理。若固溶处理温度高于所述初熔温度，则发生初熔，需降低上坡扩散时间段的固溶处理温度至所述初熔温度以下I (TC。
[0041]第三步.重新检验降低后的固溶处理温度是否可行。以降低后的固溶处理温度替换步骤2中上坡扩散时间段的固溶处理温度，重复步骤2的过程，重新确定Al元素上坡扩散发生的时间及其结束时间，并重复本步骤中的第一步和第二步，直至上坡扩散时间段的初熔温度低于该时间段固溶处理温度，则选取该温度为固溶处理上坡扩散时间段的固溶处理温度。
[0042]在本实施例中，经过5464.8s后合金的初熔点达到该时间段的最小值1292.6°C，但此时步骤I中固溶处理的温度为1300°C，该温度大于初熔温度，因此若按照传统固溶处理方案合金将发生初熔。所以在Al元素进入上坡扩散时间段之前将固溶处理温度调整至所述初熔温度以下10°C，即在Al元素进入上坡扩散时间段之前将固溶处理温度调整至1292.6°C-1O0C ;取整为 1283°C。
[0043]模拟重新检验时的固溶过程是:将第三代镍基单晶高温合金试棒从室温升至1290 C保温Ih ;降温至1283 C保温2h，保温结束后，升温到1300 C并保温2h ;继续升温到1310°C并保温3h，保温结束后继续升温至1320°C并保温5h ;继续升温到1330°C后保温1h ;保温结束后开炉，将第三代镍基单晶高温合金试棒空冷至室温，所述升温速率均为10°C /min。
[0044]步骤4，固溶处理。根据确定的固溶处理温度对第三代镍基单晶高温合金试棒进行固溶处理。
[0045]将所述第三代镍基单晶高温合金试棒置于热处理炉内。在热处理炉内将第三代镍基单晶高温合金试棒从室温升高到1290°C并保温Ih ;降温到1283°C后保温2h ;保温结束后升温到1300°C保温2h ;继续升温到1310°C保温3h ;升保温结束后温到1320°C并保温5h ;继续升温到1330°C保温1h ;保温结束后开炉，将所述第三代镍基单晶高温合金试棒空冷至室温，得到经过固溶处理的第三代镍基单晶高温合金试棒。所述升温速率均为10°C /min。固溶处理完成后的组织如图2所示。
[0046]实施例2
[0047]本实施例是一种第三代镍基单晶高温合金固溶处理方法，所述合金由Cr、Mo、Al、Co、W、Re、Ta、Hf、C 和 Ni 组成，其中 -Cr 为 3%，Mo 为 I %，Al 为 6%，Co 为 12%，W 为 6%，Re为4%，Ta为7.95%，Hf为1%，C为彡0.02%，余量为Ni。所述的百分比均为质量百分比。
[0048]本实施例提出的所述第三代镍基单晶高温合金固溶处理的实施步骤是:
[0049]步骤I，制备第三代镍基单晶高温合金试棒。将由Cr为3.2%，Mo为1.2%，Al为6%，Co 为 10%，W 为 6%，Re 为 4%，Ta 为 7.98%，Hf 为 0.08%，C 为彡 0.02%，余量为 Ni组成的母合金通过常规的定向凝固方法制备成为第三代镍基单晶高温合金的合金棒。
[0050]步骤2，确定Al元素上坡扩散发生的时间及其结束时间。所述确定Al元素上坡扩散发生的时间及其结束时间是确定Al元素在传统固溶处理方法中上坡扩散发生的时间及其结束时间。具体做法是用Dictra软件模拟第三代镍基单晶高温合金试棒在传统多步固溶处理中的温度条件下扩散的情况。具体是:
[0051]模拟常规固溶处理方法的过程和参数，将第三代镍基单晶高温合金试棒从室温升至第一步的固溶处理温度1290°C保温Ih ;升温至第二步的固溶处理温度1300°C保温2h，保温结束后，继续升温到第三步的固溶处理温度1310°C并保温3h ;继续升温到第四步的固溶处理温度1320°C并保温5h，升温到第五步的固溶处理温度1330°C后保温1h ;保温结束后开炉，将第三代镍基单晶高温合金试棒空冷至室温，所述升温速率均为10°C /min。
[0052]通过模拟得到第三代镍基单晶高温合金试棒中所有元素相互扩散的过程，以及第三代镍基单晶高温合金试棒中各位置处的Al元素含量随固溶处理的过程发生上坡扩散变化。记录所述Al元素含量上坡扩散的时间，得到Al元素上坡扩散结束时第三代镍基单晶高温合金试棒中Al元素含量最大位置处的各元素的含量。
[0053]本实施例中，在固溶处理至763.9s后，第三代镍基单晶高温合金试棒中的Al元素开始上坡扩散，并于5623.8s时达到最大值，随后上坡扩散结束。
[0054]步骤3，确定合金在上坡扩散时间段的初熔温度。确定上坡扩散时间段内合金的初熔温度，并对比该初熔温度和该上坡扩散时间段的原来固溶处理温度，根据对比结果决定是否调整固溶处理的温度。具体做法是:
[0055]第一步.读取上坡扩散结束时步骤2所述Al元素含量最大的节点中各元素含量，根据吉布斯自由能最小的判据算出上述节点在上述时刻的熔点温度，由于此熔点温度为上坡扩散时间段上所有节点中熔点温度最低点，所以此熔点温度即为步骤2所述的传统固溶处理方法中上坡扩散时间段的初熔温度。
[0056]第二步.对比上述上坡扩散时间段的初熔温度和步骤2所述的传统固溶处理在该时间段的固溶处理温度，若固溶处理温度低于初熔温度，则不发生初熔，证明该固溶处理方案无需调整，直接跳转至步骤4 ;若固溶处理温度高于初熔温度，则发生初熔，需降低上坡扩散时间段的固溶处理温度至初熔温度以下10°C。
[0057]第三步.重新检验降低后的固溶处理温度是否可行。将降低后的固溶处理温度替换步骤2中的传统固溶处理温度，重复步骤2的过程，重新确定Al元素上坡扩散发生的时间及其结束时间，并重复本步骤中的第一步和第二步，直至上坡扩散时间段的初熔温度低于该时间段固溶处理温度，则选取该温度为本发明固溶处理上坡扩散时间段的固溶处理温度。
[0058]在本实施例中，经过5623.8s后合金的初熔点达到该时间段的最小值1295.7°C，但此时步骤I中列出的传统多步固溶处理的温度为1300°C，该温度大于初熔温度，因此若按照传统固溶处理方案合金将发生初熔。所以在调整上述坡扩散时间段的固溶处理温度至比初熔温度低10°C的固溶处理温度，即1286°C，重复步骤2?3发现无初熔发生。<