本论文采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)等手段对不含铼(0Re)和含2wt.％铼(2Re)的定向柱晶高温合金铸态组织、热处理态组织、975℃/255MPa高温低应力蠕变组织、760℃/850MPa低温高应力蠕变组织进行了系统的研究,对比分析了Re对定向柱晶高温合金微观组织的影响,讨论了两种合金高温低应力以及低温高应力蠕变变形机制。研究发现:　　 Re略微增加了合金中的共晶百分含量,改变了合金元素的偏析,减小了合金中铸态γ’相的尺寸；Re还促进共晶外围和晶界上μ相的析出。　　 合金热处理后,Re明显细化了合金中的γ’相,促进了MC碳化物周围和晶界上相的析出,0Re合金MC碳化物周围只有少量的M6C相析出,晶界上有细小的M23(C,B)6硼碳化物析出,而2Re合金MC碳化物周围和晶界上都有大量块状μ相析出,μ相的析出促进了γ’包层的形成。0Re合金中B元素明显偏聚于晶界,而2Re合金中B元素分布相对比较均匀。　　 在975℃/255MPa和760℃/850MPa蠕变条件下,2Re合金的稳态蠕变速率均低于0Re合金的稳态蠕变速率,且蠕变寿命均均显著高于0Re合金的蠕变寿命。　　 在975℃/255MPa蠕变变形过程中,两种合金晶内均析出了稳定的纳米M23C6碳化物。0Re合金蠕变第一阶段,晶界上分布着连续的纳米M5B3硼化物颗粒；在蠕变第二阶段,晶界主要由不连续的块状M23(C,B)6硼碳化物组成；在蠕变第三阶段,晶界上除了块状的M23(C,B)6硼碳化物外,又出现了连续的M5B3硼化物颗粒。分析表明,M23(C,B)6硼碳化物和M5B3硼化物在蠕变不同阶段的相互转化与各阶段应变速率密切相关。2Re合金中存在的大量块状μ相并没有恶化合金的持久性能,γ’包层避免了晶界和碳化物周围裂纹的形成,随着蠕变的进行,M23C6碳化物不断长大,μ相和MC碳化物不断溶解,裂纹主要萌生于晶界上的大片状M23C6碳化物周围。　　 在760℃/850MPa蠕变第一阶段,0Re和2Re合金最明显的特征是γ’相内存在两种不同方向的内禀或外禀堆垛层错,这些不同方向的层错发生交割,形成了层错锁。在蠕变第二阶段,0Re和2Re合金γ’相内出现了少量反相畴界,2Re合金还出现了少量微孪晶。在蠕变第三阶段,0Re合金内禀或外禀堆垛层错明显减少,反相畴界明显增多,出现了贯穿γ、γ’相的平面堆垛层错；2Re合金内禀或外禀堆垛层错没有明显减少,微孪晶明显增多。　　 分析发现,在975℃/255MPa蠕变条件下,合金变形主要受控于a/2〈(1)01>位错滑移和交滑移,蠕变的特征是界面位错网和筏状组织的形成。在760℃/850MPa蠕变条件下,两种a/3〈(1)(1)2〉位错切割γ’相,产生了两种不同方向的堆垛层错。a/2〈(1)01〉位错对剪切γ’相,产生了反相畴界。在碳化物或晶界处,a/6〈(1)(1)2〉不全位错的滑动,产生了贯穿γ、γ’相的堆垛层错。由于2Re合金的稳态蠕变速率低,复杂层错中的γ’相的部分原子可以进行局部调整,即由能量高的复杂层错转变成了能量低的微孪晶。