FGH941是一种镍基粉末高温合金，属于第二代粉末冶金高温合金体系，是我国自主研发的高性能材料，专为极端高温、高压及复杂应力环境设计。其核心设计目标是在600-750℃范围内保持优异的力学性能、抗氧化性及抗蠕变能力，主要应用于航空航天领域的高温部件，如航空发动机涡轮盘、涡轮叶片及航天动力系统关键结构件。
FGH941的化学成分以镍（Ni）为基体，添加铬（Cr，约12-15%）、钴（Co，约10-12%）、钼（Mo，3-5%）等强化元素，同时包含铝（Al，3-4%）、钛（Ti，4-5%）形成γ'强化相（Ni₃(Al,Ti)），以及微量铌（Nb）、钨（W）、碳（C）等元素。其γ'相体积分数可达50%以上，通过粉末冶金工艺实现晶粒细化（平均晶粒尺寸10-20μm），有效抑制晶界弱化现象。
高温力学性能
在750℃环境下，FGH941的抗拉强度仍保持800MPa以上，屈服强度超过650MPa，持久寿命（750℃/530MPa）达200小时以上。其高温疲劳强度（700℃）相比第一代合金提升约20%，归因于均匀细小的γ'相弥散强化。
抗氧化与耐腐蚀性
表面形成的Cr₂O₃-Al₂O₃复合氧化膜在900℃以下具备自修复能力，氧化速率低于0.1mm/1000h。在含硫、氯等腐蚀介质环境中（如海洋大气），点蚀速率比传统合金IN718降低35%。
抗蠕变性能
在650℃/690MPa条件下，稳态蠕变速率低于1×10⁻⁸ s⁻¹，归功于γ'相的定向粗化抑制位错运动，以及晶界碳化物（MC型）的钉扎效应。
采用等离子旋转电极（PREP）或氩气雾化（AA）制粉技术，粉末粒度控制在50-150μm，经热等静压（HIP，1120℃/120MPa）或热挤压成形，配合双重时效热处理（1080℃固溶+760℃/8h时效+650℃/24h二次时效），实现γ'相尺寸优化（200-300nm）与晶界碳化物连续分布。
航空发动机高压涡轮盘：承受650-720℃离心应力，比传统锻件减重15%
可重复使用航天器热端部件：在瞬态热冲击（ΔT>1000℃/s）下保持结构完整
核电高温紧固件：服役寿命达40年（设计温度700℃）
当前研究聚焦于：
极端环境适应性：开发梯度涂层（如Pt-Al/YSZ）以提升1000℃以上短时抗氧化能力
增材制造兼容性：通过激光选区熔化（SLM）优化工艺参数，减少未熔合缺陷（孔隙率<0.2%）
损伤容限提升：引入纳米级氧化物弥散强化（ODS）相，使裂纹扩展速率降低40%
相较于第一代FGH4096合金，FGH941在750℃下的持久强度提升18%，同时通过降低铪（Hf）含量使热加工窗口拓宽30℃，解决了传统粉末合金热塑性不足的问题。与欧美同类合金RR1000相比，其成本降低约25%（得益于稀土元素优化配比）。
FGH941作为我国战略性高温材料体系的重要组成，其性能指标已达到国际先进水平。随着第三代合金FGH98X系列的研发推进，该材料将持续支撑我国在超音速航空发动机、高比冲火箭发动机等领域的核心技术突破。未来发展方向将聚焦于智能化制备工艺与多尺度结构设计，以满足1500℃级超高温应用需求。
