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日本金属材料研究所开发的第三代定向凝固高温合金TMD-103是在含5%Re的第三代单晶高温合金中加晶界强化元素C和B的定向凝固合金，在137 MPa应力下的蠕变断裂强度比第二代定向凝固高温合金高36℃。具有与第二代单晶合金CMSX-4相当的蠕变强度而抗氧化性能比CMSX-4合金好。定向凝固高温合金TMD-103被认为在工业汽轮机，船用燃气轮机和航空发动机方面最有前途的高性价比涡轮叶片材料。
日本研制出第四代DS合金TMD-107，是在组织稳定性优越的含Ru和Mo的第四代单晶合金TMS-138的基础上添加晶界强化元素C和B的定向凝固合金，比第三代DS合金TMD-103具有更高的蠕变强度和组织稳定性。合金的性能水平与第三代单晶高温合金相当。
国外典型定向凝固高温合金的化学成分
国内合金的发展
我国定向凝固高温合金始于20世纪60年代末。先后自制和仿制近十个牌号性能较高的定向凝固高温合金及相应工艺。我国第一代定向凝固高温合金已经发展成熟，多种牌号合金已经成功用于服役和在研发动机上，而且已开始对第二代定向凝固高温合金进行研究。表2给出了国内定向凝固高温合金的化学成分。按原有普通铸造合金成分，与定向凝固技术相结合而发展的合金，例如DZ3、DZ5等，分别是在普通铸造高温合金K403和K405合金基础上，采用定向凝固技术研制而成的定向凝固镍基铸造高温合金。DZ3合金与普通铸造合金K403比，750~850℃的拉伸塑性提高2~3倍，持久强度提高60~130 MPa，热疲劳寿命提高近100倍，该合金的性能水平与苏联的定向合金ЖC6KHK相当。DZ5合金与普通铸造合金K405相比，中温持久寿命提高4~6倍，持久塑性提高3~4倍，高温持久寿命提高约1倍，热疲劳寿命提高约10倍。
在使用过程中发现问题后调整成分研制而成的合金，如DZ4合金，是在DZ3用于薄壁叶片在铸造过程中暴露出较严重热裂倾向后，根据合金化原理和凝固理论，综合考虑合金强度、可铸性、组织稳定性、抗腐蚀性等因素，重新研制的合金。该合金有强度高、密度低、价格便宜及良好可铸性等特点，持久比强度高于DZ5、DZ22和DZ002等定向凝固合金，与国外含Hf定向合金PWA1422的力学性能相当。
DZ22、DZ002、DZ125、DZ17G等合金是仿制合金，其中DZ22合金化学成分和力学性能水平与美国广泛应用于先进航空发动机的高强度定向合金PWA1422大致相当，该合金已经投入批量生产。DZ125合金是仿美国第一代定向凝固高温合金DS René125合金，是当前性能水平最高的定向凝固高温合金之一，合金具有良好中、高温综合性能、优异的热疲劳性能，其性能水平达到甚至超过美国广泛应用定向高温合金PWA1422合金。合金中Ti的含量较低，含有1.5%Hf，使合金有良好的铸造性能、组织稳定性且没有明显的薄壁效应。
DZ6合金是我国新研制的第二代定向凝固高温合金，该合金含ω（Re）3%，ω（W+Mo+Re+Ta） 量达16%，ω（Al+Ta） 量大于12%，同时含Co、Cr、Hf、C、B等，不含Ti和Zr。合金拉伸性能、持久性能达国外第一代单晶和第二代定向合金性能水平，合金有良好铸造性能，可用于制造不同尺寸的定向空心涡轮叶片。
我国在20世纪70年代初，为满足舰用燃气轮机和大功率地面燃气轮机需求，开展耐热腐蚀定向凝固高温合金研究。典型的是DZ38G合金，在IN738合金基础上，调整Al、Ti量，经定向凝固得到。合金有和K438合金相同的抗氧化和耐热腐蚀性能，强度显著提高，使用温度约提高45℃，合金组织稳定性好[