FGH1140是一种采用粉末冶金工艺制备的镍基高温合金，属于我国自主研发的先进涡轮盘材料，专为航空发动机、燃气轮机等高温高压环境设计。其核心优势在于通过粉末冶金技术实现显微组织的高度均匀化，显著减少传统铸造合金中常见的成分偏析和宏观缺陷，从而在高温下表现出优异的综合机械性能。该材料适用于制造涡轮盘、涡轮轴等关键热端部件，服役温度可达750℃以上。
（1）高温拉伸性能
在650-800℃温度范围内，FGH1140表现出卓越的抗拉强度与塑性匹配：
室温抗拉强度≥1200 MPa，屈服强度≥980 MPa，延伸率＞12%
750℃高温下抗拉强度仍能保持≥900 MPa，屈服强度≥750 MPa
这种强度稳定性源于γ'相（Ni₃(Al,Ti)）的强化效应，其体积分数高达55%以上，且通过双峰尺寸分布（50-200 nm细小相与300-500 nm粗大相）实现多层次强化。
（2）持久与蠕变性能
在750℃/600 MPa应力条件下，FGH1140的持久寿命超过200小时，稳态蠕变速率＜1×10⁻⁸ s⁻¹。其抗蠕变能力得益于：
γ'相的定向粗化形成筏化结构，阻碍位错运动
晶界处碳化物（MC型）的钉扎作用
固溶强化元素（W、Mo、Co）对基体的稳定化
（
3）疲劳性能
旋转弯曲疲劳极限（10⁷周次）达550 MPa（室温）和420 MPa（750℃），裂纹扩展速率da/dN比传统铸造合金降低30-50%。粉末冶金工艺形成的细小晶粒（ASTM 10-12级）和洁净组织大幅提升疲劳抗力。
FGH1140通过热等静压（HIP）+等温锻造+双重时效的工艺路线实现组织优化：
热等静压：消除原始粉末颗粒边界（PPB），密度达理论值99.9%
等温锻造：形成细小动态再结晶晶粒（晶粒尺寸20-50 μm）
时效处理：调控γ'相尺寸分布（细小时效相+粗大原始相协同强化）
晶内弥散分布的Hf元素（0.1-0.3 wt%）可细化γ'相并提升界面结合强度。
抗氧化性：750℃/100h氧化增重＜1.0 mg/cm²，表面形成连续Al₂O₃保护膜
热腐蚀抗力：在含Na₂SO₄盐雾环境中，腐蚀深度比传统合金减少40%
热疲劳性能：750℃⇄室温循环1000次后，裂纹长度＜0.8 mm
采用近净成形技术可将材料利用率提升至85%以上
焊接性能显著改善，电子束焊接接头强度系数＞0.90
动态再结晶程度＞95%时，各向异性指数（Δσ）＜1.15
当前研究聚焦于：
激光增材制造修复技术开发（沉积层硬度波动＜5%）
纳米Y₂O₃颗粒（0.3 wt%）复合强化
多尺度计算模型指导工艺优化（组织预测精度＞85%）
FGH1140棒材通过成分设计-制备工艺-微观组织-性能表现的系统创新，实现了高温强度、疲劳寿命与环境耐受性的突破性平衡。其技术指标已达到国际第三代粉末高温合金水平，在国产航空发动机的推重比提升中发挥关键作用，未来在舰船动力、航天涡轮机械领域具有广阔应用前景。
