铼的应用依然存在很多不确定性

让我们来看看“铼”这个后来者，是如何追赶单晶合金的发展脚步的：

      第一代单晶合金，以美国PWA1480（用于F100-220发动机）、ReneN4（用于F110-129 CMF56-5发动机），英国SRR99（用于RB211 RB199发动机）、法国AM3 （用于M88-2发动机）和苏联ЖС32（用于АЛ31Ф发动机）为代表。这一代单晶合金，是不含铼的。

     第二代单晶合金，以美国PWA1484（用于PW4000发动机）、CMSX-4（用于EJ200发动机），英国RenaN5（用于GE90发动机）、俄国ЖС36为代表。

部分第二代单晶合金，开始采用了铼。比如ЖС36，采用了2%的铼。CMSX-4 （合金成分为Ni-9Co-6.5Cr-6W-6.5Ta-5.6Al-3Re-1Ti-0.6Mo）采用了3%的铼。

     第三代单晶合金，以美国ReneN6 、CMSX-10为代表，两种牌号铼的含量最高分别达5.6% 和7%，难熔元素的总含量(Re、Ta W Mo)高达20%。日本的TMS-75也是第三代，含铼5%。

     第四代单晶合金，以日本的TMS-138和MC-NG为代表。二者分别含铼5%和含铼4%，同时加入Ru

     第五代单晶合金，以日本的TMS-162为代表。含铼6%。

     从上述情况看，含铼成分增加，正在成为单晶合金化学成分的主要特征和发展趋势之一。第二代单晶合金终于加入了铼，并成功用于航空发动机，这说明人们对于铼的强化机理终于有了一定的了解。

      相比艰难的理论研究，实践的对比分析更加明朗化的展现了铼的应用优势：美国第三代单晶合金CMSX－10与CMSX－4相比：拉伸性能相当，高温蠕变性能比CMSX-4高出30℃。至1163℃，CMSX－10仍比CMSX－4强得多。前者的可用温度可达1204℃。如果按蠕变到１%的时间来比较，应力为207MPa时，CMSX－10仍比CMSX－4高出36℃；应力为138Mpa时，高25℃。CMSX－10在980℃/248MPa条件下，蠕变到１％的时间比其他合金长4.6-80倍。CMSX－10尽管其Ｃr含量低，但其抗氧化抗腐蚀性能仍与CMX-4相当。

       当然，我们也应该看到铼的应用依然存在很多不确定性。一方面：大量难熔元素(尤其是贵金属Re，Ru)的加入在提高合金性能的同时也提高了合金的成本。据估算，第二代单晶高温合金元素加入了3%的Re之后成本提高了70%。另一方面，尽管多国的第三代甚至日本的第五代单晶合金都有了正式合金牌号，但目前的资料尚未表明其大规模应用在型号发动机上（F119用的还是二代单晶）。这进一步说明了理论研究和生产工艺的难度和风险。