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本文采用示差扫描量热分析(DSC)，扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电镜(TEM)和电子探针(EPMA)等方法研究了Ru对镍基单晶高温合金组织和持久性能的影响，主要是研究三种不同Ru含量镍基单晶高温合金的凝固组织、热处理和长期时效中的组织变化以及持久性能。 在定向凝固的条件下，三种合金的铸态组织均呈现枝晶形貌。三种合金在枝晶间区域均生成了(γ+γ)共晶组织。除了共晶组织外，在3Ru的合金中还生成了较多块状的NiAl相，且由于3Ru的合金中高的Ru含量，NiAl相先于共晶在剩余液相生成。 随着Ru含量的增加，γ相溶解温度，共晶熔化温度以及固液相线温度变化不大。Ru的添加对γ相凝固温度及γ相析出温度几乎没有影响。铸态组织的一次和二次枝晶间距减小，铸态孔洞含量也呈降低的趋势。共晶含量先增加后降低。 Ru本身为弱的负偏析元素，微弱偏析于枝晶干。随着Ru含量的提高，铸态合金中Al和Ta等元素更多地向枝晶间偏聚，Re和W元素向枝晶干偏析的程度更大。Ru对其他弱偏析元素的影响不大。在热处理后，合金的枝晶偏析明显降低，且在铸态及热处理态，Ru的添加都使得γ相尺寸减小。 在900℃长期时效过程中，三种合金的γ相均一直保持立方状，尺寸随时效时间延长而增大，且Ru的添加增大了γ相的粗化速率。在1000℃长期时效过程中，三种合金的γ相都出现了不同程度的筏化，随着Ru的加入，形筏倾向性明显增大。 在900℃及1000℃长期时效过程中，Ru的添加显著增加了合金中TCP相的析出，降低了组织稳定性，且相较于900℃，1000℃时效过程中析出的TCP相更多。在1000℃下时效至1000h时，1.5Ru合金及3Ru合金中TCP相的Cr，W和Re元素含量大幅提高，基体元素Ni含量明显减少。 随着Ru含量的增加，合金在1070℃/140MPa条件下的持久寿命逐渐增加。铸态孔洞作为合金中的预存缺陷，成为持久变形中的裂纹源，在变形过程中极易沿着这些缺陷扩展，是持久裂纹形成的主要因素。持久断裂时，三种合金的γ/γ组织均已形成了拓扑倒置结构，且出现了相似的规律:距离断口越近，γ筏形组织宽度越大，γ相粗化越严重。随着离断口距离的增加，Ru元素的添加使得γ筏形组织宽度减小。