本文用四种不同Mo、Ru含量的镍基单晶高温合金作为实验材料，利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子探针(EPMA)、差示扫描量热分析(DSC)、同步辐射X射线衍射、第一原理计算等方法研究了Mo和Ru对镍基单晶合金凝固组织、热处理组织、长期时效组织以及持久性能的影响。　　本研究主要内容包括：⑴在合金的凝固组织中，随着Mo含量的增加，γ/γ共晶体积分数降低，初生μ相的含量增加，合金的固、液相线温度以及初熔温度降低;随着Ru含量的增加，γ/γ共晶体积分数升高，μ相的含量降低，合金的初熔温度降低，固、液相线温度变化不大。Mo元素偏聚于枝晶间，Mo含量的增加降低了Re、W、Ta等元素的枝晶偏析，降低了粗大共晶γ相中Re、W、Cr等γ形成元素的含量;Ru元素轻微地向枝晶干偏聚，Ru的添加略微增大了Re、W、Ta的枝晶偏析，且改变了Cr的偏析倾向，Ru增加了γ形成元素在粗大共晶γ相中的含量。⑵Mo的添加使合金的固溶处理变得容易。在时效后的组织中，随着Mo和Ru含量的增加，γ相的尺寸减小，立方度增加，γ相的体积分数降低，高温稳定性降低。在无Ru合金中，Mo的添加显著增大了Re和W的γ/γ分配比;在含Ru合金中，Mo对分配比几乎没有影响。在低Mo合金中，Ru的添加对γ/γ分配比没有影响;在高Mo合金中，Ru表现出明显的“反分配”效应。Mo和Ru的添加均使合金的γ/γ晶格错配度变得更负，但Mo的效果更显著;随着温度的升高，γ和γ相的晶格畸变程度增大，γ/γ错配度的值呈现出先减小后增大的变化趋势。Ru与Re(W、Mo)以及Mo与Re之间存在较强的亲合力，其主要源于它们之间的d电子交互作用。⑶在1100℃长期时效过程中，Mo的添加显著地促进了TCP相的析出，而Ru对TCP相的析出有抑制作用。在无Ru合金中，Mo含量的增加改变了TCP相的析出顺序，σ相在时效初期以中间相的形式率先析出，随后逐渐向μ相转变。Ru的添加促进了γ相的筏化。⑷在1100℃/152MPa条件下，Ru的添加少量地增加了合金的持久寿命，持久过程中形成的界面位错网间距减小，界面强化效果增强，而Ru本身的固溶强化效果并不明显;在760℃/800MPa条件下，Ru的添加显著地增加了合金的持久寿命，但降低了合金的持久延伸率。