CN117265332A - 高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开的一种高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，包括：C：0.02～0.12％；Cr：9.5～11.5％；Co：8.5～10.5％；W：8.0～9.5％；Mo：0.1～0.8％；Ta：1.5～2.5％；Al：3.5～5.5％；Ti：0.3～1.8％；B：0.008～0.02％；Hf：1.5～2.5％；Zr：0.002～0.007％；Mg：0.001～0.008％；Si≤0.15％；Mn≤0.05％；Sr：0.02～0.1％；Ba：0.01～0.05％；Nd：0.02～0.1％，余量为Ni和不可避免的杂质，以质量百分含量计。

Description

高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于镍基高温合金技术领域，具体涉及一种高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金及其制备方法和应用。
背景技术
随着航空发动机和燃气轮机的发展对镍基高温合金的疲劳性能提出了更高的要求。影响镍基高温合金疲劳性能的因素有很多，例如显微孔洞、碳化物、残余共晶、晶界等内部缺陷，由热腐蚀、涂层等造成的表面缺陷，晶体取向以及外界条件等，这些因素会影响镍基高温合金的应力分布、位错运动、裂纹萌生及扩展行为等，从而对合金的低周疲劳寿命均会产生影响。
目前先进的航空发动机及燃气轮机的热端部件，工作条件最高可达1300℃，应力作用复杂，对合金材料的要求苛刻，能够满足抗疲劳性能的合金又会存在强韧性匹配不佳的问题，国内外现有的高温合金中几乎没有能够完全满足抗疲劳性能和强韧性匹配的合金。
因此，如何能够制得满足航空发动机及燃气轮机使用需求的高温合金得到了越来越广泛的关注。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
先进航空发动机、燃气轮机等领域使用的高温合金期望在性能指标上能够达到：室温下拉伸性能Rm≥1150MPa，Rp0.2≥925MPa，A≥10.0％；高温拉伸900℃Rm≥900MPa，Rp0.2≥750MPa，A≥10.0％，950℃低周疲劳循环大于4000次，但是目前的高温合金还无法实现低周疲劳和强韧性的匹配，至今还没有高温合金可以满足上述需求。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，该合金具有优良的力学性能，能够满足航空发动机和燃气轮机设计和使用的要求，适用于航空发动机和燃气轮机热端部件透平叶片等中长期服役的零部件。
本发明实施例的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，包括：C：0.02～0.12％；Cr：9.5～11.5％；Co：8.5～10.5％；W：8.0～9.5％；Mo：0.1～0.8％；Ta：1.5～2.5％；Al：3.5～5.5％；Ti：0.3～1.8％；B：0.008～0.02％；Hf：1.5～2.5％；Zr：0.002～0.007％；Mg：0.001～0.008％；Si≤0.15％；Mn≤0.05％；Sr：0.02～0.1％；Ba：0.01～0.05％；Nd：0.02～0.1％，余量为Ni和不可避免的杂质，以质量百分含量计。
本发明实施例的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金带来的优点和技术效果，1、本发明实施例中，在含有Mg元素的同时，引入了Ba元素，有效提高了合金的室温拉伸强度和伸长率，实现了良好的强度和韧性的匹配，同时Ba在合金中可以促使合金进一步脱氧脱硫，有利于合金的净化；2、本发明实施例中，引入了Sr元素，Sr元素能够明显细化晶粒，同时Sr能够提高镍基高温合金的抗氧化性能；3、本发明实施例中，引入了0.02～0.1％的Nd元素，Nd可与Al元素结合形成Al11Nd3高温稳定相，能够提升合金的蠕变率和力学性能，在含有Mg元素的镍基合金体系中加入Nd可以在合金中形成弥散分布、高熔点、热稳定的颗粒相Mg12Nd相，对晶粒起到钉扎作用，提高合金的拉伸强度和延伸率；4、本发明实施例中，采用设计配比的各元素组成，在赋予镍基高温合金优异的拉伸性能和持久寿命的同时，密度不超过8.25g/cm3，所以合金自重轻，有利于降低航空发动机燃料消耗和提高机动性能，同时能够满足燃气轮机在工作过程中振动尽可能小的要求，防止形成振动破坏；5、本发明实施例中，通过将各金属元素的用量控制在合理的范围内，不仅能够使镍基高温合金具有优异的高强高韧性能和高温性能，而且具有优良的抗低周疲劳性能，综合性能优异，能够应用于先进航空发动机和燃气轮机。
在一些实施例中，所述Al、Nd和Mg满足关系式2.25<Al-Nd/12.7Mg<4.25，其中，Al、Nd、Mg为镍基高温合金中元素Al、Nd、Mg的质量百分含量去除百分号后的数值。
在一些实施例中，所述Al、Nd和Mg满足关系式3.10≤Al-Nd/12.7Mg≤4.15。
在一些实施例中，所述Cr、Ba和Sr满足关系式3.85<Cr-16.2Ba/Sr<5.12，其中，Cr、Ba和Sr为镍基高温合金中元素Cr、Ba和Sr的质量百分含量去除百分号后的数值。
在一些实施例中，所述Cr、Ba和Sr满足关系式3.90≤Cr-16.2Ba/Sr≤4.9。
在一些实施例中，所述Sr、Ba和Nd满足关系式0.07<Sr+Ba+Nd<0.18，其中，Sr、Ba和Nd为镍基高温合金中元素Sr、Ba和Nd的质量百分含量去除百分号后的数值。
在一些实施例中，所述Sr、Ba和Nd满足关系式0.09≤Sr+Ba+Nd≤0.17。
在一些实施例中，所述镍基高温合金包括：C：0.03～0.11％；Cr：10.1～11.4％；Co：8.6～10.2％；W：8.2～9.4％；Mo：0.2～0.7％；Ta：1.6～2.3％；Al：3.8～5.2％；Ti：0.4～1.7％；B：0.008～0.02％；Hf：1.7～2.4％；Zr：0.003～0.006％；Mg：0.003～0.007％；Si≤0.15％；Mn≤0.05％；Sr：0.02～0.09％；Ba：0.01～0.04％；Nd：0.02～0.09％，余量为Ni和不可避免的杂质。
本发明实施例还提供了一种高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据合金设计配比，将Cr、Co、W、Mo、Ta、B、Hf、Zr、Mg、Si、Mn、Ba、Sr、Nd和部分C原料加入坩埚内，真空加热熔化，然后进行保温处理；
(2)所述步骤(1)中的保温处理结束后，将Al、Ti和剩余C原料加入所述坩埚中，通入氩气，真空加热熔化，然后浇铸得到镍基高温合金。
本发明实施例高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金的制备方法带来的优点和技术效果，1、本发明实施例的方法，分步加入易烧损的C元素，有利于去除合金中的气体，并提高合金的力学性能；2、本发明实施例的方法，制得的合金不仅具有优异的强韧性能和高温性能，而且具有优良的抗低周疲劳性，能够满足先进航空发动机和燃气轮机设计和使用的要求。
本发明实施例还提供了一种高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金在航空发动机或燃气轮机的热端部件透平叶片中的应用。本发明实施例的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金具有优异的强韧性能、高温性能和抗低周疲劳性能，能够应用于航空发动机或燃气轮机的热端部件透平叶片。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，包括：C：0.02～0.12％；Cr：9.5～11.5％；Co：8.5～10.5％；W：8.0～9.5％；Mo：0.1～0.8％；Ta：1.5～2.5％；Al：3.5～5.5％；Ti：0.3～1.8％；B：0.008～0.02％；Hf：1.5～2.5％；Zr：0.002～0.007％；Mg：0.001～0.008％；Si≤0.15％；Mn≤0.05％；Sr：0.02～0.1％；Ba：0.01～0.05％；Nd：0.02～0.1％，余量为Ni和不可避免的杂质，以质量百分含量计。
本发明实施例的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，在含有Mg元素的同时，引入了Ba元素，有效提高了合金的室温拉伸强度和伸长率，实现了良好的强度和韧性的匹配，同时Ba在合金中可以促使合金进一步脱氧脱硫，有利于合金的净化；本发明实施例中，引入了Sr元素，Sr元素能够明显细化晶粒，同时Sr能够提高镍基高温合金的抗氧化性能；本发明实施例中，引入了0.02～0.1％的Nd元素，Nd可与Al元素结合形成Al11Nd3高温稳定相，能够提升合金的蠕变率和力学性能，在含有Mg元素的镍基合金体系中加入Nd可以在合金中形成弥散分布、高熔点、热稳定的颗粒相Mg12Nd相，对晶粒起到钉扎作用，提高合金的拉伸强度和延伸率；本发明实施例中，采用设计配比的各元素组成，在赋予镍基高温合金具有优异的拉伸性能和持久寿命的同时，密度不超过8.25g/cm3，所以合金自重轻，有利于降低航空发动机燃料消耗和提高机动性能，同时能够满足燃气轮机在工作过程中振动尽可能小的要求，防止形成振动破坏；本发明实施例中，通过将各金属元素的用量控制在合理的范围内，不仅能够使镍基高温合金具有优异的高强高韧性能和高温性能，而且具有优良的抗低周疲劳性能，综合性能优异，能够应用于先进航空发动机和燃气轮机
其中，本发明实施例的合金中各个主要元素的作用如下：
C在镍基高温合金中起到强化晶界的作用，能够延缓微裂纹萌生、扩展和合并，从而提高合金的高温持久寿命。本发明实施例中控制C含量为0.02～0.12％。
Cr能够提高合金的抗氧化性能，并具有固溶强化效果，在时效处理后还可以与C结合形成沿晶分布的粒状M23C6，起到强化晶界的作用。但Cr含量过高时易于形成TCP相，降低合金长期组织性能稳定性，本发明实施例中，Cr含量控制在9.5～11.5％。
Co是重要的固溶强化元素和析出强化元素，为合金提供良好的固溶强化效果，显著降低基体堆垛层错能，拉宽扩展位错宽度，使位错不易束集而发生交滑移，从而提高合金的抗蠕变性能和持久寿命；Co也可部分替代Ni3Al型相析出强化相中的元素，改善相长期服役中的稳定性，本发明实施例中，将Co的含量控制在8.5～10.5％。
W和Mo是主要的固溶强化元素之一，既可固溶于合金基体又可固溶于γ′强化相，同时可提高原子间结合力，提高扩散激活能和再结晶温度，从而有效提高高温强度。本发明实施例中，W含量控制在8.0～9.5％，Mo含量控制在0.1～0.8％。
Al、Ti和Ta是镍基合金中强化相γ′的形成元素，一般认为随三者含量的增加，γ′数量增加，高温蠕变和持久性能提高，但过多的γ′会恶化加工性能。本发明实施例中，控制Al为3.5～5.5％，Ti为0.3～1.8％，Ta为1.5～2.5％。
B的原子半径很小，容易在晶界富集，使得有害的低熔点元素不能在晶界偏聚，这样就提高了晶界结合力；晶界上的硼化物可以阻止晶界滑移、空洞萌生和扩展，有利于提高合金的抗蠕变性能和持久寿命。本发明实施例中控制B含量为0.008～0.020％。
Zr能够净化晶界，增强晶界结合力，但过量的Zr易降低加工性能，本发明实施例中将Zr控制在0.002～0.007％。
Mg原子偏聚于晶界，能够提高晶界结合力，增加晶界强度；Mg原子不仅偏聚于晶界，而且还偏聚于碳化物相界，γ`相界；Mg原子还能够进入γ`和碳化物中，有利于提高力学性能，本发明实施例中，Mg含量控制在0.001～0.008％。
Ba可以显著细化合金的铸态组织，使网状的β相部分断开，呈小块状分布在晶界上，且合金晶粒细化作用显著。在含Mg的镍基合金中添加Ba后，合金的室温拉伸强度和伸长率可以同时提高，达到优良的强韧匹配。Ba在合金中可以促使合金进一步脱氧脱硫，使合金纯净化。本发明实施例中，控制Ba含量为0.01～0.05％。
Sr能够明显细化晶粒，合金晶粒尺寸随着Sr含量的增加而减小；Sr能提高合金的抗氧化性能，且其抗氧化性能随加Sr量的增加呈提高趋势。但是随着Sr的加入，合金中出现沿晶界网状分布的化合物相，使铸态合金脆性增大；随着Sr含量的增加，铸态合金的强度和伸长率均下降，因此，本发明实施例中将Sr的含量控制在0.02～0.1％。
Nd元素可以细化晶粒，可与Al元素结合形成Al11Nd3高温稳定相，能提升合金200℃的稳态蠕变率和力学性能。在含有Mg元素的镍基合金中加入Nd可以在合金中形成弥散分布、高熔点、热稳定的颗粒相Mg12Nd相，对晶粒起到钉扎作用，提高合金的拉伸强度和延伸率。本发明实施例中，控制Nd含量为0.02～0.1％。
在一些实施例中，优选地，所述Al、Nd和Mg满足关系式2.25<Al-Nd/12.7Mg<4.25，其中，Al、Nd、Mg为镍基高温合金中元素Al、Nd、Mg的质量百分含量去除百分号后的数值，进一步优选地，所述Al、Nd和Mg满足关系式3.10≤Al-Nd/12.7Mg≤4.15。
本发明实施例中，限定了Al、Nd和Mg满足关系式2.25％<Al-Nd/12.7Mg<4.25％，使合金的强度大幅度提高，同时提高了镍基高温合金的抗低周疲劳性能。
在一些实施例中，优选地，所述Cr、Ba和Sr满足关系式3.85<Cr-16.2Ba/Sr<5.12，其中，Cr、Ba和Sr为镍基高温合金中元素Cr、Ba和Sr的质量百分含量去除百分号后的数值，进一步优选地，所述Cr、Ba和Sr满足关系式3.90≤Cr-16.2Ba/Sr≤4.9。
本发明实施例中，限定了Cr、Ba和Sr满足关系式3.85<Cr-16.2Ba/Sr<5.12，有利于镍基高温合金强度和韧性的匹配。
在一些实施例中，优选地，所述Sr、Ba和Nd满足关系式0.07<Sr+Ba+Nd<0.18，其中，Sr、Ba和Nd为镍基高温合金中元素Sr、Ba和Nd的质量百分含量去除百分号后的数值，进一步优选地，所述Sr、Ba和Nd满足关系式0.09≤Sr+Ba+Nd≤0.17。
本发明实施例中，Sr、Ba和Nd元素均具有细化晶粒的作用，限定了Sr、Ba和Nd元素满足0.07<Sr+Ba+Nd<0.18，能够将合金的晶粒控制在合适的范围内，而且不会因为元素含量过高而影响合金的拉伸强度和伸长率。
在一些实施例中，优选地，所述高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金包括：C：0.03～0.11％；Cr：10.1～11.4％；Co：8.6～10.2％；W：8.2～9.4％；Mo：0.2～0.7％；Ta：1.6～2.3％；Al：3.8～5.2％；Ti：0.4～1.7％；B：0.008～0.02％；Hf：1.7～2.4％；Zr：0.003～0.006％；Mg：0.003～0.007％；Si≤0.15％；Mn≤0.05％；Sr：0.02～0.09％；Ba：0.01～0.04％；Nd：0.02～0.09％，余量为Ni和不可避免的杂质。
本发明实施例还提供了一种高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据合金设计配比，将Cr、Co、W、Mo、Ta、B、Hf、Zr、Mg、Si、Mn、Ba、Sr、Nd和部分C原料加于坩埚内，在真空条件下加热熔化，然后进行保温处理；
(2)所述步骤(1)中的保温处理结束后，将Al、Ti和剩余C原料加入所述坩埚中，通入氩气，在真空条件下加热熔化，然后浇铸得到镍基高温合金。
本发明实施例高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金的制备方法，分步加入易烧损的C元素，有利于去除合金中的气体，并提高合金的力学性能；本发明实施例制得的合金不仅具有优异的强韧性能和高温性能，而且具有优良的抗低周疲劳性，能够满足先进航空发动机和燃气轮机设计和使用的要求。
在一些实施例中，优选地，所述步骤(1)中，所述部分C原料为C原料设计用量的8～25％，所述保温的温度为1600℃～1650℃，保温的时间为10～30min。；所述步骤(2)中，所述氩气的通入量以使所述坩埚中气压为-0.02～-0.1MPa为准；所述真空条件的真空度＜0.1Pa，所述浇铸的温度≥1560℃。
本发明实施例还提供了一种高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金在航空发动机或燃气轮机的热端部件透平叶片中的应用。本发明实施例的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金具有优异的强韧性能、高温性能和抗低周疲劳性能，能够应用于航空发动机或燃气轮机的热端部件透平叶片。
下面结合具体的实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。
实施例1
(1)将Cr、Co、W、Mo、Ta、B、Hf、Zr、Mg、Si、Mn、Ba、Sr、Nd和15％的C原料加入坩埚内，真空加热至完全熔化，随后控制温度在1610℃，真空度控制在小于0.1Pa保温10min后停止加热，保持5min；
(2)向坩埚中加入Al、Ti和剩余的C原料；同时向炉内充氩气至压力为-0.02MPa，在真空度小于0.1Pa下加热熔化，1560℃出钢进行浇铸，冷却至室温脱模进行表面喷砂修磨去除氧化皮，得到镍基高温合金。
实施例2～8
实施例2～8的制备方法与实施例1相同，不同之处仅在于合金成分不同。实施例1～8制得的合金成分见表1，性能见表2。
对比例1
对比例1的制备方法与实施例1相同，不同之处仅在于合金成分不同：合金中不含元素Sr，对比例1制得的合金性能数据见表2。
对比例2
对比例2的制备方法与实施例1相同，不同之处仅在于合金成分不同：合金中元素Sr的含量为0.15％，对比例2制得的合金性能数据见表2。
对比例3
对比例3的制备方法与实施例1相同，不同之处仅在于合金成分不同：合金中元素Cr的含量为12.5％，对比例3制得的合金性能数据见表2。
对比例4
对比例4的制备方法与实施例1相同，不同之处仅在于合金成分不同：合金中不含元素Ba，对比例4制得的合金性能数据见表2。
对比例5
对比例5的制备方法与实施例1相同，不同之处仅在于合金成分不同：合金Ba元素含量为0.08，对比例5制得的合金性能数据见表2。
表1
表2
注：低周疲劳为950℃，拉伸和压缩的应力为600MPa，平均应力为0，应力比为-1，波形为三角波，一个拉伸和压缩完成为一个循环，直至断裂失效的循环次数，循环次数越多材料抗疲劳性越好。
从上表中的数据可以看出实施例1～8制得的镍基高温合金在室温和900℃高温下均具有非常好的拉伸性能，在室温下拉伸性能Rm≥1150MPa，Rp0.2≥925MPa，A≥10.0％；900℃高温拉伸Rm≥900MPa，Rp0.2≥750MPa，A≥10.0％，950℃低周疲劳循环大于4000次，能够满足航空发动机、燃气轮机等领域中高温合金的使用需求。特别地，当满足关系式2.25<Al-Nd/12.7Mg<4.25、3.85<Cr-16.2Ba/Sr<5.12和0.07<Sr+Ba+Nd<0.18，如实施例4～8，镍基高温合金具有更加优异的性能。
对比例1中不含元素Sr，导致对比例1制得的镍基高温合金在室温和900℃高温下的伸长率A呈现明显下降，并且拉伸强度也出现下降，同时950℃低周疲劳性能降低至3561次；对比例2中元素Sr的含量过高，虽然950℃低周疲劳性能能够保持在4000次以上，但合金的室温和900℃高温下的拉伸强度和伸长率A均大幅下降，无法满足使用的需求。
对比例3调整了元素Cr的含量，元素Cr的含量过高，虽然950℃低周疲劳性能得到提升，可以达到4120次，但拉伸性能下降，特别是900℃高温拉伸强度和伸长率大幅度降低，无法满足使用要求。
对比例4中没有加入Ba元素，导致对比例4制得的镍基高温合金在室温和900℃高温下的拉伸强度明显降低，且伸长率A也略微下降；对比例5中加入了过多的Ba元素，虽然合金的强度能够维持在相对较高的水平，但是伸长率大幅降低，且950℃低周疲劳性能降低至3986次，不能满足使用要求。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，其特征在于，包括：C：0.02～0.12％；Cr：9.5～11.5％；Co：8.5～10.5％；W：8.0～9.5％；Mo：0.1～0.8％；Ta：1.5～2.5％；Al：3.5～5.5％；Ti：0.3～1.8％；B：0.008～0.02％；Hf：1.5～2.5％；Zr：0.002～0.007％；Mg：0.001～0.008％；Si≤0.15％；Mn≤0.05％；Sr：0.02～0.1％；Ba：0.01～0.05％；Nd：0.02～0.1％，余量为Ni和不可避免的杂质，以质量百分含量计。
2.根据权利要求1所述的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，其特征在于，所述Al、Nd和Mg满足关系式2.25<Al-Nd/12.7Mg<4.25，其中，Al、Nd、Mg为镍基高温合金中元素Al、Nd、Mg的质量百分含量去除百分号后的数值。
3.根据权利要求2所述的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，其特征在于，所述Al、Nd和Mg满足关系式3.10≤Al-Nd/12.7Mg≤4.15。
4.根据权利要求1所述的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，其特征在于，所述Cr、Ba和Sr满足关系式3.85<Cr-16.2Ba/Sr<5.12，其中，Cr、Ba和Sr为镍基高温合金中元素Cr、Ba和Sr的质量百分含量去除百分号后的数值。
5.根据权利要求4所述的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，其特征在于，所述Cr、Ba和Sr满足关系式3.90≤Cr-16.2Ba/Sr≤4.9。
6.根据权利要求1所述的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，其特征在于，所述Sr、Ba和Nd满足关系式0.07<Sr+Ba+Nd<0.18，其中，Sr、Ba和Nd为镍基高温合金中元素Sr、Ba和Nd的质量百分含量去除百分号后的数值。
7.根据权利要求6所述的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，其特征在于，所述Sr、Ba和Nd满足关系式0.09≤Sr+Ba+Nd≤0.17。
8.根据权利要求1所述的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金，其特征在于，所述镍基高温合金包括：C：0.03～0.11％；Cr：10.1～11.4％；Co：8.6～10.2％；W：8.2～9.4％；Mo：0.2～0.7％；Ta：1.6～2.3％；Al：3.8～5.2％；Ti：0.4～1.7％；B：0.008～0.02％；Hf：1.7～2.4％；Zr：0.003～0.006％；Mg：0.003～0.007％；Si≤0.15％；Mn≤0.05％；Sr：0.02～0.09％；Ba：0.01～0.04％；Nd：0.02～0.09％，余量为Ni和不可避免的杂质。
9.根据权利要求1～8任一项所述的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据合金设计配比，将Cr、Co、W、Mo、Ta、B、Hf、Zr、Mg、Si、Mn、Ba、Sr、Nd和部分C原料加入坩埚内，真空加热熔化，然后进行保温处理；
(2)所述步骤(1)中的保温处理结束后，将Al、Ti和剩余C原料加入所述坩埚中，通入氩气，真空加热熔化，浇铸得到镍基高温合金。
10.一种权利要求1～8任一项所述的高强高韧、抗疲劳的镍基高温合金在航空发动机或燃气轮机的热端部件透平叶片中的应用。
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