Waspaloy作为20世纪50年代开发出来的镍基合金，具有良好的抗腐蚀性能、屈服强度和组织稳定性，在美国和欧盟等国家和地区中，均选用了Waspaloy合金作为700℃超超临界汽轮机组叶片的候选材料。Waspaloy合金常应用于航空发动机的涡轮盘和涡轮叶片等高温部件，但在700℃超临界汽轮机组中还没有应用，其在700℃条件下长时组织稳定性和长期持久性能正在进行研究，因此增强Waspaloy合金的组织稳定性和持久性能显得尤为重要。

　　W是一种熔点非常高的合金元素，在镍基合金中，添加W能引起基体晶格膨胀，提高合金屈服强度，降低γ基体层错能，W溶质扩散能力非常低，能降低一切以扩散控制的形变动力学，提高合金的蠕变性能。

　　为了提高Waspaloy合金的组织稳定性和持久性能，科研人员利用Thermo-Calc热力学计算软件，模拟计算出适宜的W元素添加量，研究了W在Waspaloy合金中的分配行为，以及对合金力学性能和γ'相的影响，为Waspaloy合金在700℃超临界机组中的应用提供良好的理论基础和实验依据。

　　采用Thermo-Calc热力学计算软件与相应的Ni-6数据库进行热力学模拟计算，模拟计算出W在Waspaloy合金中的适宜添加量。合金体系重量选为1g，参照状态温度为973.15K，压强为1×105Pa。

　　实验用材料采用25kg真空感应炉熔炼，锻成Φ18mm圆棒。其中一个试样采用美国特殊金属公司生产的Waspaloy合金中限标准，另一个试样在保持Mo当量相同基础上降低1%的Mo，而添加2%的W元素。试样采用的热处理制度为：1080℃固溶4h后空冷，850℃时效24h，空冷，最后在760℃时效16h，空冷。进行拉伸性能测试，观察合金γ'强化相形貌。利用ImageTool、Photoshop等软件对γ'强化相尺寸进行统计，平均统计个数大于900个。采用化学定量方法确定γ'相的含量和元素组成。试验结果表明：

　　（1）在Waspaloy合金中添加2%（质量分数）的W，能促进合金中γ'相的析出，提高合金拉伸性能和持久强度。

　　（2）不同于Mo元素，W元素能进入γ'相中，强化γ'相。在γ'相中，W能取代一部分Ti原子，同时促进Al进入γ'相，抑制Ti进入γ'相。

　　（3）在Waspaloy合金中添加W不改变γ'相形貌，但能降低γ'/γ相间错配度，使γ'相粒度分布更为集中，减少粗颗粒γ'相出现几率。