FGH2903是一种采用粉末冶金工艺制备的镍基高温合金，隶属于我国自主研发的FGH系列（粉末冶金高温合金）。该材料通过氩气雾化制粉、热等静压成型及精密热处理等工艺，形成均匀致密的微观结构，具备优异的高温强度、抗蠕变能力及疲劳性能，主要应用于航空发动机涡轮盘、高压压气机转子等高温高应力部件。
强度特性
FGH2903在室温下表现出极高的强度，其典型抗拉强度（σ_b）可达1450-1600 MPa，屈服强度（σ_{0.2}）约为1200-1350 MPa。这得益于镍基体中γ'强化相（Ni₃(Al, Ti)）的高体积分数（通常>50%）及细晶粒结构的协同作用。
塑性与韧性
尽管强度极高，材料仍保持适度塑性，延伸率（δ）约8-15%，断面收缩率（ψ）为12-20%。其韧性主要依赖于粉末冶金工艺减少的成分偏析，以及晶界处碳化物的可控分布。
高温强度与持久性能
在650-750℃工作温度下，FGH2903的抗拉强度仍保持在1000-1200 MPa，屈服强度约为900-1050 MPa。其在750℃/650 MPa条件下的持久寿命通常超过100小时，显著优于传统变形高温合金（如GH4169）。
抗蠕变性能
通过γ'相与固溶元素（如W、Mo）的协同强化，材料在高温低应力（如700℃/300 MPa）下的稳态蠕变速率可低至10^{-8} s^{-1}量级，适用于长寿命发动机部件。
高周疲劳（HCF）
在室温至700℃范围内，FGH2903的疲劳极限（10^7周次）约为500-600 MPa，裂纹萌生阻力高，归因于细小γ'相与洁净晶界的共同作用。
低周疲劳（LCF）
在应变幅0.5-1.0%的循环载荷下，其低周疲劳寿命（至断裂）可达10^4-10^5次，优于同类铸造合金，体现了粉末冶金材料组织均匀性的优势。
FGH2903的断裂韧性（K_{IC}）在室温下为80-110 MPa·m^{1/2}，高温下（700℃）仍保持60-90 MPa·m^{1/2}。其韧性主要受晶界析出相（如MC型碳化物）的形态控制，通过优化热处理可抑制连续脆性相的形成。
热处理工艺
采用双重时效处理（如1080℃固溶 + 760℃/650℃分级时效），可调控γ'相尺寸（50-200 nm）及分布，平衡强度与塑性。
微观结构
γ'相：作为主要强化相，其体积分数、尺寸及共格应变决定高温性能。
晶界工程：通过添加B、Zr等晶界强化元素，提升晶界抗蠕变与抗裂纹扩展能力。
FGH2903圆棒经精密锻造后，主要用于制造第四代航空发动机涡轮盘，其性能优势体现在：
高推重比设计：承载能力较传统合金提升20%以上。
极端环境适应性：在瞬时超温（至800℃）工况下仍保持结构完整性。
FGH2903圆棒凭借粉末冶金工艺的先天优势，实现了高强度、高韧性与优异高温稳定性的结合，代表了先进航空材料的发展方向。未来研究方向将聚焦于进一步优化γ'相稳定性及抗热腐蚀性能，以满足更高推重比发动机的需求。
