FGH1131是一种粉末冶金高温合金（Powder Metallurgy Superalloy），属于我国自主研发的镍基高温合金体系。该材料通过先进的粉末冶金工艺制备，具有细晶粒、高均匀性的微观组织，适用于制造航空航天发动机中高温、高应力环境下的关键部件，如涡轮盘、压气机盘等。其设计初衷是满足现代航空发动机对材料耐高温、抗蠕变及高疲劳性能的严苛要求。
FGH1131棒材在室温下表现出优异的综合力学性能：
抗拉强度：典型值可达 1200-1400 MPa，体现材料在静载条件下的高强度特性。
屈服强度：约为 950-1100 MPa，表明其抵抗塑性变形的能力较强。
延伸率：通常介于 12%-18%，显示材料在断裂前具备良好的塑性变形能力。
冲击韧性：室温冲击功（CVN）可达 40-60 J，说明其抵抗动态载荷和裂纹扩展的能力较为突出。
FGH1131的核心优势体现在650-750℃高温环境下的性能稳定性：
高温抗拉强度：在750℃下仍能保持 800-950 MPa，优于传统铸造高温合金。
持久强度：在750℃/600 MPa应力条件下，持久寿命通常超过 100小时，部分优化工艺下可达200小时以上，远超同类合金。
蠕变性能：在700℃/400 MPa条件下，稳态蠕变速率低于 1×10⁻⁸ s⁻¹，表明其抵抗缓慢塑性变形的能力极强。
高周疲劳：在室温、应力幅为500 MPa条件下，疲劳寿命可达 10⁷次循环 以上。
低周疲劳：在650℃、应变幅0.8%时，断裂循环次数通常超过 5000次，适合承受发动机启停引起的交变载荷。
FGH1131的断裂韧性（KIC）在室温下约为 80-100 MPa·m¹/²，高温下（750℃）仍能维持 60-80 MPa·m¹/²，显示出良好的抗裂纹扩展能力，这对涡轮盘等关键部件的安全性至关重要。
FGH1131的卓越机械性能源于其独特的微观组织设计：
强化相调控：通过γ'相（Ni₃(Al,Ti)）的弥散分布实现沉淀强化，γ'相体积分数可达40%-50%，高温下仍能有效阻碍位错运动。
晶界工程：添加微量硼、锆等元素，强化晶界并抑制高温晶界滑动，提升蠕变抗性。
热工艺协同：采用热等静压（HIP）+ 热处理工艺，消除孔隙缺陷并获得均匀细晶组织（晶粒尺寸约10-30 μm），兼顾强度与韧性。
航空发动机高压涡轮盘：利用其高温持久强度，承受离心力与热应力复合载荷。
燃气轮机转子部件：依赖其抗蠕变特性，保障长周期运行的尺寸稳定性。
火箭发动机热端结构：借助高疲劳性能，适应高频次热循环工况。
尽管FGH1131性能优异，但仍面临挑战：
成本较高：粉末冶金工艺复杂，成品率低于传统铸造合金。
各向异性：棒材纵向与横向性能差异需进一步优化。
当前研究聚焦于：
3D打印技术适配性开发，提升近净成形能力；
复合表面处理（如渗Al-Si涂层），增强抗氧化性；
多尺度仿真模型构建，加速成分-工艺-性能的协同设计。
FGH1131棒材凭借其高强度、耐高温及抗疲劳特性，已成为我国高端动力装备的关键材料。随着制备工艺的创新与微观组织调控技术的突破，该材料有望在下一代航空发动机与超临界燃机中发挥更重要作用。未来需持续探索其在极端环境（如超高温、高腐蚀）下的性能边界，以满足更严苛的工程需求。
