长时高温和应力对FGH97合金物理性能的影响
粉末高温合金FGH4097高温变形流变应力模型
近。截距 lnA=110.97，则 A=1.56E+48s-1。
《模具制造》2024 年第 3 期
·模具材料及热处理技术·
参
[1]
[2]
[3]
[4]
图7
[5]
lnZ-ln[sinh（ασp）]关系
将 上 述 参 数 代 入 式（1）中 ，即 可 得 到 FGH4097 的
续，流变应力开始趋于稳定，这是由于动态再结晶的软
Q
）
（1）
RT
在 ασp<0.8 的低应力水平下，式（1）可以表达为：
Q
（2）
ε̇ = A1σpn1 exp（- ）
RT
在 ασp>1.2 的高应力水平下，式（1）可以表达为：
Q
（3）
ε̇ = A2exp（βσp）exp（- ）
RT
式中 ε̇ ——应变速率，s-1
涡轮盘等关键部件[2~5]。美国普遍采用挤压+等温锻造+
艺及组织性能调控机制。
· 70 ·
实验方法
FGH4097 粉末高温合金的主要合金元素有 Cr、Mo、
如表 1 所示。运用 gleeble-3500 热模拟机开展系列等温
以 20℃/s 将 圆 柱 试 样 分 别 加 热 至 变 形 温 度 1, 050℃ 、
strain rate. At a certain strain rate, the flow stress decreases with the increase of temperature. The
Arrhenius hyperbolic sinusoidal model was used to fit the stress-strain curve of FGH4097 alloy to
高温热处理对合金组织及性能的影响
高温热处理对合金组织及性能的影响高温热处理是一种重要的加工工艺，广泛应用于各种合金材料的制造过程中。
通过高温热处理，合金材料的组织结构可以得到调控，从而改善其性能。
本文将探讨高温热处理对合金组织及性能的影响，以及这种影响的机理。
高温热处理通常包括回火、退火和热处理等步骤。
这些步骤的主要目的是改变合金的晶体结构、晶粒尺寸和相分布，从而控制其力学性能、热稳定性和耐腐蚀性。
首先，高温热处理对合金的晶体结构起到重要的影响。
晶体结构是合金性能的基础，通过高温热处理可以调整晶体结构的定向性和晶界的特性。
回火过程中，通过控制热处理的温度和时间，合金的晶体结构可以经历再结晶和晶格重排的过程，从而消除内部应力，提高其强度和韧性。
退火过程中，合金的晶体结构可以发生再结晶和晶界生长，使晶界能量降低，提高合金的抗应力腐蚀性能。
其次，高温热处理对合金的晶粒尺寸具有重要影响。
晶粒尺寸是合金强度和塑性的决定因素之一。
通过高温热处理，可以实现晶粒尺寸的控制和调节。
回火和退火过程中，通过控制热处理的温度和时间，可以促使晶粒的长大和生长，提高合金的力学性能。
此外，热处理还能够消除合金中的过冷相，提高晶界的稳定性，有效防止晶界的移动和延展，从而提高合金的耐腐蚀性。
最后，高温热处理对合金的相分布也会产生影响。
相分布是合金中不同化学成分的分布情况，决定了合金的性能。
通过高温热处理，可以调控相的分布和比例，从而改变合金的力学性能和热稳定性。
回火过程中，通过控制热处理的温度和时间，可以使溶质与基体发生扩散，形成均匀的溶解固溶体，提高合金的强度和硬度。
退火过程中，相分布的变化会影响合金的晶粒长大和生长速率，进一步改善合金的力学性能。
高温热处理对合金组织及性能的影响主要是通过晶体结构、晶粒尺寸和相分布的变化实现的。
通过合理控制高温热处理的参数，可以调控这些变化的程度和速率，实现合金性能的优化。
例如，通过控制退火温度和时间，可以实现合金的再生结晶，从而获得细小的、均匀分布的晶粒，提高合金的强度和韧性。
高温固溶热处理对HIP态FGH96合金中碳化物影响规律的体视学研究
高温固溶热处理对HIP态FGH96合金中碳化物影响规律的体视学研究马文斌;刘国权;胡本芙;张义文;刘建涛【摘要】利用金相显微镜,扫描电镜和透射电镜并结合体视学基本原理,对在不同固溶温度和冷却方式(空冷和炉冷)下热等静压(HIP)态FGH96合金中碳化物的数量、空间分布及尺寸分布等进行了定量表征和对比研究.结果表明:HIP态FGH96合金中碳化物主要为富Nb和Ti的MC,在原始颗粒边界(PPB)上分布的碳化物主要为块状,在PPB区域以外分布的碳化物主要由块状和花状MC组成.在1180℃以下进行固溶热处理时,碳化物含量增加并且加剧了合金中的PPB;当固溶温度达到1180℃以上时,随着固溶温度的升高,合金中碳化物数量减少,PPB逐渐消失.1200℃固溶后炉冷,固溶在基体中的碳主要以非PPB碳化物形式重新析出,会导致合金中PPB碳化物数量的降低,即使合金中的碳化物总量与固溶热处理前几乎相同.另外,空冷合金中PPB碳化物尺寸为单峰分布,而炉冷合金中则表现为双峰,后者与炉冷过程中碳化物能够重新析出密切相关.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2013(000)011【总页数】7页(P43-49)【关键词】粉末高温合金;高温固溶热处理;碳化物;定量表征;体视学【作者】马文斌;刘国权;胡本芙;张义文;刘建涛【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京100083;北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;钢铁研究总院高温材料研究所,北京100081;钢铁研究总院高温材料研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TG113.12粉末高温合金具有组织均匀、晶粒细小、屈服强度高和抗疲劳性能好等特点，使其成为高性能发动机热端部件的首选材料。
FGH96作为国内的第二代粉末高温合金，具有较高的蠕变强度，裂纹扩展抗力及较好的损伤容限性能［1，2］。
长期在高温条件下金属材料组织结构与性能的变化
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珠光体的球化和碳化物聚集 1、珠光体的球化
石 墨 块 较 大 ， 具 有 连 续 性
4 石 墨 呈 聚 集 链 状 或 块 状 ， 石 墨 链 长 ， 具 有 连 续 性 严 重 石 墨 化
图 号
图 3-3(a) 图 3-3(b) 图 3-3(c)
图 3-3(d)
石墨化评级图
(a)
(b)
(c)
(d)
(a) 1级；(b) 2级；(c) 3级；(d) 4级
运 行 条 件
ห้องสมุดไป่ตู้
碳 化 物 中 合 金 元 素 的 量 占 钢 中 合 金 元 素 量 的 百 分 比 （ %）
温 度 （ ℃ ） 时 间 （ h）
Mn
Cr
Mo
未 运 行
未 运 行
10.2
11.3
2.7
510
45141
23.1
23.6
24.2
510
90329
27.9
18.1
41.5
510
106765
29.1
30.0
150～155
状
485.6
300.2
珠光体中的碳化物开始分
29.0
146～150
散；珠光体形态明显
珠光体区域中的碳化物开
456.2
277.6
始分散，并开始逐渐向晶
31.0
121～124
长期在高温条件下金属材料组织结构与性能的变化
长期在高温条件下金属材料组织结构与性能的变化
首先，金属材料的晶粒会发生长大。
在高温条件下，晶体的原子具有
较高的活动性，原子迁移速度加快，导致晶粒的尺寸逐渐增大。
晶粒的长
大会导致材料的晶界长度减少，晶界的总能量减小，从而提高材料的强度
和韧性。
其次，金属材料的晶界和晶界相会发生变化。
晶界是相邻晶粒之间的
界面，由于晶粒的长大，晶界的总面积减小，这有助于提高材料的力学性能。
同时，在高温条件下，晶界相可能会出现形变和相变。
形变晶界会导
致晶界的变脆和断裂，而相变会导致晶界相在晶界周围形成固相润滑层，
从而减小晶界摩擦，提高材料的抗磨性能。
此外，金属材料的相组成也会有所变化。
在高温条件下，固溶体中的
合金元素可能会发生扩散，从而改变材料的化学组成。
这些化学组成变化
会影响材料的力学性能，如硬度、强度和韧性等。
最后，金属材料的力学性能会发生变化。
在高温条件下，材料的热膨
胀系数增大，导致热膨胀变形增加。
另外，高温会降低材料的强度和硬度，但提高了材料的塑性和韧性。
因此，在高温条件下，金属材料更容易发生
塑性变形和热蠕变。
综上所述，在高温条件下，金属材料的组织结构和性能会发生一系列
变化，主要涉及晶粒、晶界、相组成和力学性能等方面。
这些变化对材料
的性能有着重要影响，了解和研究这些变化对工程应用具有重要意义。
材料的高温力学性能与热损伤
材料的高温力学性能与热损伤在高温环境中，材料的性能和行为会发生显著变化。
高温下材料的力学性能是一个重要的研究领域，它对于许多工业应用和科学研究具有关键的意义。
同时，高温也会引起材料的热损伤，进一步影响其力学行为和性能。
首先，让我们来探讨材料在高温环境中的力学性能。
在高温下，材料的硬度、强度和延展性往往会发生变化。
这是由于高温会导致材料晶格结构的扩散和重排，从而改变了其原子间的力学键。
此外，高温还可能引发材料的相变和组织的演变。
所有这些因素都会改变材料的力学性能。
一种常见的高温力学性能参数是材料的热膨胀系数。
在高温条件下，材料会受热膨胀的影响，使其尺寸发生变化。
材料的热膨胀系数可以用来描述材料随温度变化时的尺寸变化率。
对于许多应用来说，了解材料在高温下的热膨胀行为是至关重要的，因为它可以帮助我们预测和控制材料的尺寸变化。
另一个与高温力学性能相关的重要参数是材料的屈服强度和抗拉强度。
高温情况下，材料的形变和断裂行为可能会发生改变。
一些材料在高温下会表现出处理硬化行为，即随着应变增加，材料的抗拉强度也会增加。
而其他材料可能会在高温下变得更加脆化，抗拉强度和延展性会降低。
因此，了解和预测材料在高温下的变形和断裂行为对于确保结构的安全和可靠性至关重要。
然而，高温还可能导致材料的热损伤。
当材料暴露在高温环境中时，热能会被吸收并引起材料的变形、蠕变和烧蚀。
蠕变是一种在长时间作用下，材料在高温和恶劣环境下逐渐变形的现象。
这种现象可能会导致结构件的塑性失效和疲劳损伤。
烧蚀是指材料表面由于高温导致的化学反应和物质损失。
这种现象通常发生在航空航天领域，尤其是在太空飞行器再入大气层时。
因此，研究材料在高温下的热损伤行为对于设计和制造高温结构和设备至关重要。
为了有效地应对材料在高温环境中的力学性能和热损伤问题，科学家和工程师进行了大量的研究和实验。
他们使用各种实验技术和数学模型来分析和预测材料在高温下的行为。
例如，通过使用高温拉伸试验、热膨胀试验和差热分析等实验技术，可以获得材料在高温下的力学性能参数。
FGH97粉末高温合金盘件组织性能研究
２ ． ２ 组 织及 相分 析
表 耳低周 疲 劳性 能
温度， ℃ 应力 （ Ｎ Ｐ ａ ） 循环周次Ｎ
Ｉ ６ ５ ０
６ ５ ０
７ ５ ０
９ ８ ０
９ ８ ０
９ ０ ０
１ ５ ０ ０ ０ 未 断
３ １ ９ ８ ７ 断
５ ０ ０ ０ ０ 未 断
相 和碳 化 物 。存 在 ３ 种 相 ，一 次 距 和 分 布 直 接 影 响着 合 金 的强 化 效 应 。 相 呈 方 形 分 布 在 晶 界 上 ，尺 寸 该 合金 中加 入 了铬 、钼 、钨 、铌 、钛 为８ ０ ０ ｎ ｍ一１ ３ ０ ０ ｎ ｍ，二次 相 形 和 碟 形 主 要 分 布 在 晶 内 ， 尺 寸 为 以上 ，以保证获得稳定的高合金化
６ ５ Ｏ
７ ５ ０ ７ ５ ０
８ ７ ０
５６ ０ ５６ ０
１ ０ ｏ
７ ５ ０ ７ ５ ０
０． ２ １ ４
０ ． ４ ８ ０ Ｏ ． ５ ８ １
Ｆ Ｇ Ｈ９ ７ 盘件具有 良好的综合力学性 采用硫酸铜溶液对盘件 的表面进行 能 。７ ５ ０ ￣ Ｃ 拉伸 强度 、持久 和 抗蠕 变 性能 低倍 腐 蚀 检查 。可 见 盘 件 表 面 无 目视 可 较６ ５ ０ ￣ Ｃ 下降较为明显 ，但未发现有关文 见 的孔洞 和 裂纹等 冶金 缺 陷 。 章 中提 到 的７ ５ ０ ％具 有持 久敏 感性 。 采 用 卡林 试 剂 对 盘 件 外 缘 、 １ ／ ２ Ｒ、 ３讨 论 中心 三 处 部位 进行 高 倍 组 织 检 查 。不 同 部位的晶粒度均分布在６ — ７ 级 ，未见原始 粉末颗粒边界 （ Ｐ Ｐ Ｂ）等冶金缺陷。 扫 描 电镜观 察 的Ｆ Ｇ Ｈ９ ７ 盘件 ３ ． １ 合金化学成分及相分析 Ｆ Ｇ Ｈ ９ ７ 合金是镍基粉末高温合金 ， 其中主要强化相 ＾ ｖ 相的数量、大小 、间
FGH95镍基合金组织结构对持久性能的影响
FGH95镍基合金组织结构对持久性能的影响谢君;田素贵;周晓明;李柏松【摘要】通过对不同温度热等静压FGH95合金进行完全热处理、组织形貌观察、XRD谱线分析及持久性能测试,研究FGH95合成组织结构对持久性能的影响,结果表明:随着HIP温度升高,分布在原始颗粒边界处的粗大γ’相数量和尺寸逐渐减小,当HIP温度提高至1 180℃,晶粒明显长大.热等静压合金经完全热处理后,粒状碳化物沿晶界和晶内不连续分布,且细小γ'相在基体中弥散析出.经X线衍射分析,随热等静压温度升高,γ和γ'两相晶格常数略有增加,但错配度逐渐减小；在650℃,1 034 MPa条件下,由于1 120℃HIP合金完全热处理后具有较高的晶格错配度,致使合金具有较长持久寿命；合金在蠕变期间的变形特征是位错滑移,位错绕过或剪切γ'相.%By means of full heat treatment, microstructure observation, XRD diffraction analysis and enduring properties measurement, an investigation was made into the influence of microstructure on enduring properties of FGH95 superalloys. The results show that the quantities and size of the coarser γ' phase distribute in the r egions decrease as the HIP temperature increases. With the HIP temperature increases to 1 180 ℃, the grain obviously grows up. After the HIP alloy is fully heat treated, the carbide particles discontinuously distribute along boundaries and in the grain, and the fine γ’ phase dispersedly precipitates in the matrix. After X-ray diffraction analysis, the lattice parameters of γ and γ’ phase increase slightly, but the misfit decreases gradually. Under the condition of 650 ℃ and 1 034 MPa, as the 1 120 ℃ HIP all oy which is fully heat treated has higher lattice misfit, the alloy possesses longer lifetime. During creepprocess, the deforming features of the alloy are dislocations slipping in the matrix, dislocations crossing or shearing into γ’ phase.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(043)007【总页数】7页(P2547-2553)【关键词】FGH95合金;热等静压温度;组织结构;晶格常数;错配度;持久性能【作者】谢君;田素贵;周晓明;李柏松【作者单位】沈阳工业大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳,110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳,110870;北京航空材料研究院先进高温结构材料国家重点实验室,北京,100095;沈阳工业大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳,110870【正文语种】中文【中图分类】TG156.1FGH95合金是一种高合金化γ′相沉淀强化型粉末镍基高温合金[1-3]，该合金的组织结构由γ，γ′相和碳化物组成[4-5]，由于具有晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、屈服强度高和疲劳性能好等优点，且在650 ℃具有较高的抗拉和屈服强度，是制造大推重比先进飞机发动机涡轮盘的优选材料[6-7]。
高温环境下材料的力学响应与失效预测
高温环境下材料的力学响应与失效预测在高温环境下材料的力学响应与失效预测中，温度是一个重要的因素，可以显著影响材料的力学性能和失效行为。
高温环境下材料的力学响应和失效预测具有重要的理论和工程应用价值，对于材料的设计、可靠性评估和安全性分析等方面具有重要意义。
高温环境对材料力学性能的影响主要体现在以下几个方面：1. 热膨胀效应：高温会导致材料的热膨胀，使材料产生应力和应变，进而影响材料的力学性能。
适当考虑热膨胀对材料力学性能的影响，可以准确预测材料的变形和失效行为。
2. 组织和晶粒尺寸的变化：高温环境下，材料的组织和晶粒尺寸会发生变化，进而影响材料的力学性能。
例如，晶粒长大会导致材料的塑性变形能力下降，容易产生脆性断裂。
3. 势能势力变化：高温会改变材料的势能势力分布，导致材料的力学行为发生变化。
例如，高温下材料的粘性变得更强，使材料的变形行为更趋近于粘性流变。
针对高温环境下材料的力学响应和失效预测，有一些现有的研究方法和理论可以应用，包括但不限于以下几种：1. 材料力学模型：建立适合高温环境下的材料力学模型，可以通过对温度和其他影响因素的考虑，预测材料的力学行为。
基于材料的基本物理性质以及试验数据，可以使用连续介质力学理论和弹性力学模型等方法进行建模分析。
2. 多尺度模拟：通过多尺度模拟方法，将材料的宏观力学性能与微观结构和材料本构行为关联起来。
这种方法能够更准确地预测材料在高温环境下的变形和失效行为，并有助于解释材料失效的微观机制。
3. 数值模拟和有限元分析：利用数值模拟和有限元分析的方法，可以对高温材料的力学行为进行数值模拟和预测。
通过建立材料的数值模型，可以模拟材料在高温环境下的应力分布、变形情况和失效行为，为材料设计和使用提供可靠性评估。
4. 材料失效预测：结合材料的热力学性质、力学行为和微观结构特征等因素，可以开展材料失效预测的研究。
通过考虑材料的力学性能、热膨胀特性和应变累积等因素，可以预测材料在高温环境下的寿命和失效机制。
高温环境下铝合金的力学性能研究
高温环境下铝合金的力学性能研究在高温环境下，铝合金的力学性能是一个重要的研究领域。
铝合金是由铝和其他合金元素组成的材料，具有较低的密度、较高的强度和热传导性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑工程等领域。
然而，在高温环境下，铝合金的力学性能受到很大的影响，可能导致材料的变形、破损或失效。
因此，对于铝合金在高温环境下的力学性能进行研究是非常重要的。
首先，高温环境对于铝合金的强度和硬度有较大的影响。
在高温条件下，铝合金的晶粒长大，晶界清晰化，晶界收缩，从而降低了材料的力学性能。
研究表明，高温下铝合金的强度和硬度会显著下降，这可能会降低材料的承载能力，甚至引发材料的失效。
因此，需对铝合金在高温环境下强度和硬度的变化进行深入的研究。
其次，高温环境还会影响铝合金的延展性和塑性。
在高温条件下，铝合金的塑性会显著提高，这主要是由于晶体的滑移、析出相弥散和晶界滑移的促进。
然而，随着温度的升高，铝合金的延展性和塑性可能会急剧下降，导致材料在高温下容易发生断裂和失效。
因此，在研究铝合金的力学性能时，需综合考虑高温环境对材料塑性的影响，以保证材料的可靠性和安全性。
此外，高温环境还会引起铝合金的疲劳和蠕变现象。
在高温下，铝合金可能会因温度梯度而产生应力集中，导致材料的疲劳寿命降低。
同时，铝合金在高温下可能会发生蠕变现象，即在长时间作用下，材料会发生不可逆的塑性变形。
研究显示，高温蠕变会导致铝合金的力学性能衰退，甚至引发材料的失效。
因此，对于铝合金在高温环境下的疲劳和蠕变行为进行深入研究，对于材料的可靠性和安全性至关重要。
为了研究铝合金在高温环境下的力学性能，有几种常用的实验方法和测试技术。
其中，热膨胀实验可以用来测量在不同温度下铝合金的线膨胀系数，从而了解材料在高温下的变形特性。
拉伸测试可以用来评估铝合金的强度、延展性和塑性等力学性能。
此外，疲劳试验和蠕变试验可用于研究高温环境下铝合金的疲劳寿命和蠕变行为。
这些实验方法和测试技术可以为高温环境下铝合金力学性能的研究提供定量的数据和准确的结果。
第四章长期在高温条件下金属材料组织结构与性能的变化P
第四章长期在高温条件下金属材料组织结构与性能的变化P在高温条件下，金属材料的组织结构和性能会发生一系列的变化。
这些变化一方面会对材料的力学性能产生影响，另一方面还会对材料的耐热性能、抗蠕变性等产生影响。
下面我们将详细探讨在高温条件下金属材料组织结构与性能的变化。
一、晶粒长大与晶界形成当金属材料在高温下加热时，物质的扩散速率会加快，晶界的迁移也会促进晶粒的长大。
晶粒的长大过程中，大晶粒会吞噬小晶粒，使得材料整体晶粒尺寸增大。
这一过程被称为晶粒长大，是高温条件下材料结构变化的重要方面。
晶界的形成也是在高温条件下发生的。
晶界是指晶粒之间的界面区域，由于晶界具有高能状态，因此晶界对材料的性能有着重要影响。
在高温条件下，材料中的原子和离子会以较高的速率迁移，晶界也会发生迁移，从而形成新的晶界。
这些新形成的晶界可能会对材料的电导性、热导性等性能产生影响。
二、晶体结构的变化在高温条件下，金属材料的晶体结构也可能会发生变化。
正常晶体结构可能会由于高温和热应力的作用而发生相变，转变为其他晶体结构。
晶体结构的改变会对材料的性能产生一系列的影响。
三、相分离与相变在高温条件下，一些材料可能会发生相分离现象。
相分离是指在材料中不同成分的原子或离子会因为热运动而聚集在一起，形成相互分离的区域。
这种相分离现象一方面会改变材料的组织结构，另一方面还会对材料的性能产生影响。
相变也是深受高温影响的重要现象。
相变是指材料在温度变化过程中，由于热力学上的平衡要求而发生的物态变化。
一些材料在高温下可能会发生相变，形成新的晶体结构。
这种相变会改变材料的组织结构，从而对材料的性能产生影响。
总之，在高温条件下，金属材料的组织结构和性能会发生一系列的变化。
这些变化可能包括晶粒长大、晶界形成、晶体结构的变化、相分离和相变等。
这些变化对材料的力学性能、耐热性能和抗蠕变性等都会产生影响。
因此，在材料的设计和应用中，必须考虑和充分理解高温条件下材料组织结构与性能的变化，以便选择适合的材料和工艺，并做好相应的应用和性能评估。
热挤压态FGH96粉末冶金高温合金的显微组织与力学性能
热挤压态FGH96粉末冶金高温合金的显微组织与力学性能刘小涛;丁晗晖;杨川;刘锋;黄岚;江亮【摘要】以热挤压态镍基粉末冶金高温合金FGH96为研究对象,研究该合金横向(垂直于挤压方向)和纵向(沿挤压方向)试样的显微组织及力学性能,分析断裂机制和变形后的显微组织.结果表明:FGH96合金横向及纵向试样均为无明显织构的等轴晶组织,且平均晶粒尺寸及γ'相体积分数基本一致.在应变速率1×10-4 S-1时,横向和纵向拉伸试样抗拉强度在25～650℃温度区间内随温度升高缓慢降低,当温度高于650℃时,抗拉温度下降速率显著增加;且横向试样的抗拉强度低于相同实验条件下纵向试样的抗拉强度,差值为150～200MPa;失效机制为从室温条件下的穿晶断裂转变为混合断裂模式,横向试样的转变温度为400℃左右,纵向试样的转变温度约为650℃;横向试样变形后,显微组织有高密度的位错缠结及层错;纵向试样拉伸断裂后,显微组织则主要为孪晶及位错与γ'相的交互作用.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2016(026)002【总页数】11页(P354-364)【关键词】粉末冶金高温合金;晶粒尺寸;γ'析出相;抗拉强度;失效机制;变形组织【作者】刘小涛;丁晗晖;杨川;刘锋;黄岚;江亮【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学航空航天学院,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG146镍基粉末冶金高温合金相对铸造高温合金具有组织均匀、晶粒细小及无宏观偏析等特点，因此具有更优异的高温强度、蠕变持久强度、疲劳强度及抗裂纹扩展等综合力学性能，已被广泛地应用于航空发动机的核心关键热端部件，特别是用作高压涡轮盘[1−7]。
高温热处理对合金力学性能的影响研究
高温热处理对合金力学性能的影响研究随着工业技术的进步，合金材料越来越被广泛应用于制造业，不论是航空、汽车、电子还是军事领域，都在积极探索如何提高合金材料的力学性能。
而高温热处理作为一种重要的改善合金材料机械性能的方法，近些年也得到了广泛研究。
合金材料在高温热处理之后，其结构和性能都会发生变化。
结构方面，它的晶体结构、晶界状态、位错构型、组织类型等都会发生不同程度的改变。
而性能方面，如强度、塑性、韧度、疲劳寿命等都会受到不同程度的影响。
本文将从这两个方面，对高温热处理对合金力学性能的影响做一些简单的探讨。
一、高温热处理对合金结构的影响1. 晶体结构的改变晶体结构是合金材料的基础，也是影响其力学性能的重要因素之一。
高温热处理对晶体结构的改变，可以从两个方面进行考虑。
首先，高温会导致合金晶体的涨胀，使原本紧密的晶格产生变形和松弛。
这使得晶体中的原子结构和化学键产生变化，从而影响其力学性能。
例如，高温处理后的合金材料晶格会出现拉伸或压缩应力，这不仅会导致应力集中区域的形成，而且还会使材料的疲劳寿命大幅降低。
其次，高温热处理还会导致合金材料的晶体结构发生变化。
在高温下，合金中的化学元素会发生扩散，使得原本相邻的化学元素发生了交换。
这就导致了晶体中出现了新的相界面和晶界。
这些新的相界面和晶界会对材料的性能产生很大影响，如强韧化、提高疲劳寿命等。
2. 位错结构的变化位错是晶体结构中的缺陷，它对材料的物理和力学性质产生着重要的影响。
高温热处理同样可以导致位错的变化和运动。
在高温下，合金中原子的移动是自由的，因此可以减小位错的数量和密度。
此外，高温热处理还可以使位错结构重新排列，减少位错的相互作用和滞后。
这些改变会降低材料的塑性和脆性，提高材料的疲劳寿命。
二、高温热处理对合金力学性能的影响1. 强度的改善高温热处理可以提高合金材料的强度。
在高温下，合金中的化学元素可以扩散到更深的区域，从而形成更加均匀的晶粒结构。
金属材料的高温力学性能研究
金属材料的高温力学性能研究随着工业技术的发展和应用的推进，金属材料在高温环境下的力学性能变得愈发重要。
研究金属材料在高温下的力学性能，对于提高材料的耐高温性能、推动材料工程的发展以及保证工业生产的安全，具有重要意义。
本文将对金属材料在高温下的力学性能研究进行探讨。
一、研究背景金属材料在高温环境下的力学性能研究，是为了解决高温下的应力、应变、变形、疲劳等问题，从而保障金属材料在高温环境下的稳定性和可靠性。
二、高温环境对金属材料性能的影响1. 热膨胀：在高温下，金属材料会因为温度升高而发生热胀冷缩，导致材料尺寸的变化。
2. 强度下降：高温会导致金属晶界的松散和材料的屈服点降低，从而使金属材料的强度下降。
3. 延展性变差：高温下，金属材料的塑性变形能力减弱，使材料的延展性变差。
4. 氧化和腐蚀：在高温氧化气氛中，金属材料容易发生氧化反应，导致材料表面产生氧化膜，降低材料的力学性能。
三、高温力学性能的研究方法1. 实验研究：通过在高温环境下进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试，得到金属材料在不同温度下的应力-应变曲线，进而分析材料的高温力学性能。
2. 数值模拟：利用有限元分析等方法，建立金属材料的高温模型，对材料在高温下的力学性能进行仿真分析，预测材料在特定工况下的性能。
四、金属材料高温力学性能研究的应用1. 材料优化设计：通过研究金属材料在高温下的力学性能，可以指导材料的优化设计，提高材料在高温环境下的性能和寿命。
2. 材料选型：根据金属材料在高温下的力学性能，选择适合的材料用于高温工况，确保工业生产的安全和可靠性。
3. 材料加工工艺改进：研究金属材料在高温下的力学性能，可以帮助改进材料加工工艺，提高材料的成型质量和机械性能。
五、金属材料高温力学性能研究的挑战与展望1. 高温下材料的显微组织演变：高温下材料的显微组织演变过程复杂多变，需要通过先进的显微镜技术和材料表征手段进行深入研究。
2. 材料的耐久性评估：在高温环境下，材料的耐久性评估对于确保材料的可靠性至关重要，需要开展更多的实验和数值模拟研究。
合金与铜合金复合材料的高温力学性能研究
合金与铜合金复合材料的高温力学性能研究摘要：合金与铜合金复合材料在高温环境中被广泛应用于航空航天、能源等领域。
本文通过对合金与铜合金复合材料的高温力学性能进行深入研究，分析了其力学性能的影响因素以及改进方法。
研究结果表明，合金与铜合金复合材料在高温环境中具有较好的力学性能，但仍存在一定的局限性，需要进一步优化材料设计和加工工艺。
1. 引言在高温环境下，材料的力学性能对于高温工况下的应用至关重要。
合金与铜合金复合材料由于其优异的力学性能和高温稳定性被广泛研究和应用。
然而，由于高温条件下的应力和温度变化，合金与铜合金复合材料在高温下的力学性能表现出一定的局限性。
因此，对于合金与铜合金复合材料的高温力学性能进行深入研究和探索具有重要的意义。
2. 影响因素分析2.1 材料的组成与结构合金与铜合金复合材料的组成和结构对其高温力学性能具有重要影响。
合金中的主要元素和添加元素的含量、相互间的相对比例以及晶粒结构等因素都会对材料的高温力学性能产生影响。
因此，在设计和加工合金与铜合金复合材料时，需要充分考虑材料的组成与结构的特点，以获得更好的高温力学性能。
2.2 温度和应力温度和应力是影响合金与铜合金复合材料高温力学性能的重要因素。
合金与铜合金复合材料在高温下，其内部晶体结构会产生变化，从而影响材料的力学性能。
同时，高温条件下，复合材料受到的应力也会发生变化，进一步影响其力学性能。
因此，在研究合金与铜合金复合材料的高温力学性能时，需要考虑温度和应力对材料性能的影响。
3. 高温力学性能优化方法3.1 材料设计与制备合金与铜合金复合材料的材料设计和制备是优化其高温力学性能的关键。
通过选择合适的组分和添加元素，可以调控材料的结构和晶粒尺寸，进而改善材料的高温力学性能。
同时，制备过程中的工艺控制也是影响复合材料性能的重要因素。
因此，优化合金与铜合金复合材料的高温力学性能需要从材料设计和制备两方面入手。
3.2 界面控制与增韧由于合金与铜合金复合材料中存在界面，其界面性质对材料的高温力学性能具有重要影响。
低合金钢在高温环境下能否保持稳定性能？
低合金钢在高温环境下能否保持稳定性能？一、低合金钢的特性低合金钢是指其合金元素含量低于5%的钢材。
相比于高合金钢和不锈钢，低合金钢具有更好的可焊性、可加工性和成本效益。
它广泛应用于制造业领域，尤其是在汽车、建筑和机械制造等行业中。
二、低合金钢在高温环境下的挑战随着工业技术的不断发展和需求的增加，越来越多的低合金钢开始在高温环境下使用。
然而，低合金钢在高温环境下面临一些挑战，主要包括以下几个方面：1. 高温氧化：低合金钢在高温下容易发生氧化反应，导致表面氧化层的形成。
这不仅会对钢材的外观产生负面影响，还可能导致钢材的力学性能下降。
2. 蠕变变形：在高温环境下，低合金钢容易发生蠕变变形，即长时间受到应力作用而发生塑性变形。
这会导致构件变形甚至失效，影响工业设备的正常运行。
3. 热胀冷缩：高温环境下，低合金钢会发生热胀冷缩现象，即随着温度的升高和下降，钢材的体积大小会发生变化。
这可能导致构件之间的连接松动，给设备的安全性和可靠性带来威胁。
三、如何保持低合金钢在高温环境下的稳定性能虽然低合金钢在高温环境下面临一些挑战，但可以通过以下措施来保持其稳定性能：1. 合金元素控制：合理控制低合金钢中的合金元素含量，可以改善其高温性能。
例如，添加硅元素可以提高钢材的耐高温氧化性能，添加铬元素可以提高耐蠕变性能。
2. 热处理工艺优化：通过优化热处理工艺，可以改善低合金钢的高温性能。
例如，采用适当的热处理温度和时间，可以改善钢材的热胀冷缩性能，减少构件的变形风险。
3. 表面涂层保护：在低合金钢表面涂上一层耐高温涂料，可以有效降低钢材的氧化速率，延长其使用寿命。
这种涂层可以起到隔热、防腐和减少蠕变变形的作用。
综上所述，低合金钢在高温环境下能否保持稳定性能取决于多个因素。
合理控制合金元素含量、优化热处理工艺和使用表面涂层等方法都可以提高低合金钢的高温性能。
随着科技的进步和工艺的改进，相信低合金钢在高温环境下的应用前景将越来越广阔。
高温环境对铝合金材料力学性能的影响研究
高温环境对铝合金材料力学性能的影响研究随着现代工业的发展，铝合金作为一种重要的结构材料广泛应用于航空、汽车、建筑和电子等领域。
然而，许多应用场景中存在高温环境，例如高速飞行、高温引擎和高温加工过程，这就需要我们对铝合金在高温条件下的力学性能进行深入研究，以确保其可靠性和安全性。
高温环境下铝合金材料的力学性能主要受到以下几个方面的影响：热膨胀、强度下降和氧化。
首先，高温环境下的热膨胀是一个重要的影响因素。
在高温条件下，铝合金会随温度的升高而膨胀，而高温引起的膨胀会对材料的力学性能产生影响。
热膨胀会导致铝合金结构的变形和应力分布的改变，进而影响其强度和刚度。
因此，研究和了解高温下铝合金的热膨胀特性对于预测结构在高温环境下的变形和破坏具有重要意义。
其次，高温环境会导致铝合金的强度下降。
在高温下，铝合金的晶界扩散速率增加，晶体内的位错活动加剧，使得材料的强度和硬度降低。
此外，高温还会导致铝合金发生晶粒长大和晶界松散，从而进一步削弱材料的机械性能。
因此，需要对不同铝合金材料在高温下的强度、硬度、韧性等力学性能进行详细的研究和评估，为工程设计和材料选择提供依据。
最后，高温环境下铝合金材料容易发生氧化反应。
铝合金表面与氧气发生反应会形成氧化层，进而影响材料的表面性能和机械性能。
氧化层的生成会改变铝合金的摩擦特性、磨损性能和界面性能，导致材料的摩擦系数和磨损率增加，降低材料的耐磨性能。
此外，氧化层还会增加材料的表面粗糙度，影响材料的接触性能和润滑性能，使得材料容易发生磨损和腐蚀。
因此，在高温环境下铝合金材料的氧化行为和氧化层对材料力学性能的影响需要进行深入研究。
综上所述，高温环境对铝合金材料的力学性能具有重要影响。
热膨胀、强度下降和氧化是高温环境下铝合金力学性能降低的主要原因。
因此，为了确保铝合金材料在高温条件下的可靠性和安全性，需要深入研究高温下铝合金的热膨胀特性、强度变化机理以及氧化行为，并提出相应的措施和方法来改善高温环境下铝合金材料的力学性能。
高温固溶热处理对HIP态FGH96合金中碳化物影响规律的体视学研究
２北 京科 技大 学 新 金 属材料 国家重 点实 验室 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ；
３钢铁 研究 总 院高 温材料 研究 所 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ）
Ｍ Ａ Ｗｅ ｎ － ｂｉ ｎ ， ＬＩ Ｕ Ｇｕ ｏ — ｑ ｕａ ｎ ， Ｈ Ｕ Ｂｅ ｎ － ｆ ｕ ，
关键 词 ： 粉 末 高温 合 金 ； 高 温 固溶 热 处 理 ； 碳化物 ； 定 量表征 ； 体 视 学
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ４ ３ ８ １ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ ． ０ ０ ８
中图分类号 ： ＴＧ ｔ ｏ ｎ Ｃａ ｒ ｂ ｉ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ＨＩ Ｐｅ ｄ ＦＧ Ｈ ９ ６ Ａｌ ｌ ｏ ｙ ｂｙ Ｓｔ ｅ ｒ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇｙ Ｍ ｅ ｔ ｈ ｏｄ
马文斌 ， 刘 国权 。 ， 胡本芙 ， 张义文 。 ， 刘建 涛。
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ， Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ３ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
３ Ｈｉ ｇｈ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ。 Ｃｅ ｎｔ ｒ ａ ｌ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎｄ
冷， 固溶 在 基 体 中 的碳 主 要 以 非 Ｐ Ｐ Ｂ碳 化 物 形 式 重 新 析 出 ， 会 导致合金 中 Ｐ Ｐ Ｂ碳 化 物 数 量 的 降 低 ， 即使 合金 中 的碳 化 物
合金材料的高温老化行为详析
合金材料的高温老化行为详析高温老化是指材料在长时间高温环境下，由于热力学和化学的作用，发生微观结构的改变和物理性能的退化过程。
合金材料作为一种重要的材料类型，其高温老化行为对于工程应用具有重要意义。
本文将对合金材料的高温老化行为进行详细分析。
首先，合金材料的高温老化行为是由多种因素共同作用的结果。
其中最主要的因素之一是温度，高温使金属材料的原子、离子和分子之间的振动加剧，从而导致一系列化学和物理变化。
此外，还有材料化学成分、晶体结构、应力等因素也对高温老化行为起重要作用。
高温老化过程中，合金材料的微观结构发生变化。
在低温下，合金材料的晶粒边界处存在一定数量的小孔隙和位错，这些缺陷会影响材料的性能。
而高温下，晶粒边界处的扩散速率加快，晶粒内部的位错有机会重新排列，从而使得晶粒边界处的缺陷得到修复。
这一过程被称为晶粒长大和再结晶，可以提高合金材料的结晶度和织构，从而改善材料的力学性能。
然而，高温也会引起一系列退化现象。
首先是晶粒的长大。
在高温下，晶粒边界的扩散速率增大，使得晶粒长大。
晶粒长大会导致合金材料的晶界数目减少，从而使得材料的塑性和韧性下降。
同时，晶粒的长大也会引起材料的显微组织不均匀性增大，产生晶界溶解和晶间腐蚀等现象，加剧了材料的老化。
其次是合金材料的相变。
在高温下，合金材料中的相变可能会发生。
相变会引起合金材料的成分变化和晶体结构转变，从而影响材料的性能。
例如，某些高温合金材料中含有固溶体相和析出相，高温老化过程中固溶体相中的溶质会逐渐扩散到析出相中，使析出相长大，并且合金材料的硬度和强度逐渐降低。
而高温老化还会导致合金材料的蠕变和应力松弛。
蠕变是指材料在高温下在一定应力作用下，随时间的推移发生的变形。
蠕变导致材料的尺寸和形状发生变化，从而影响材料的工程应用。
而应力松弛则是指合金材料在高温下，由于内部应力的释放而导致的材料的变形和位移。
应力松弛会导致合金材料的形状变化和力学性能退化。
总之，合金材料的高温老化行为是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
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长时高温和应力对FGH97合金物理性能的影响刘昌奎;陈锋;周静怡;魏振伟;陶春虎【摘要】The density, sound velocity and modulus of FGH97 PM superalloys were measured and calculated,which had passed through high temperature tests and high temperature stress endurance tests after various time.Meanwhile,the microstructure was also analyzed.The influence of long-term high temperature and stress on the density,sound velocity and modulus of FGH97 PM superalloys were researched.The results show that:under conditions of high temperature and high temperature stress,the density,sound velocity and elastic modulus of FGH97 PM superalloys decreased gradually with the increase of time;each characteristic parameter had a more outstanding change under high temperature stress endurance tests than high temperature tests;the time variation of microstructure were that the carbide coarsened,the morphology,volume fraction and size of γ′phase changed,and the thermally induced porosity,creep cavity and microcracks appeared in the grains or on the grain boundaries.%对经历不同时间高温热暴露和高温应力持久试验的FGH97粉末高温合金,分别测定和计算了其密度、声速和模量,并对显微组织进行了分析,研究长时高温和高温应力持久对FGH97粉末高温合金密度、声速和模量的影响.结果表明:在高温和高温应力持久条件下,随着时间的增加,FGH97粉末高温合金的密度、声速及弹性模量均逐渐降低;在高温条件下,应力对各个特征参量的影响更为显著;显微组织随时间的变化主要有碳化物粗化,γ′相的形貌、体积分数和尺寸发生变化,以及热诱导孔洞、蠕变孔洞、微裂纹在晶内和晶界上出现.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2017(053)009【总页数】6页(P629-634)【关键词】FGH97粉末高温合金;热暴露;高温应力持久;声速;模量;显微组织【作者】刘昌奎;陈锋;周静怡;魏振伟;陶春虎【作者单位】中国航发北京航空材料研究院,北京 100095;航空工业失效分析中心,北京 100095;航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京 100095;材料检测与评价航空科技重点实验室,北京 100095;江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院,常州 213000;中国航发北京航空材料研究院,北京 100095;航空工业失效分析中心,北京 100095;航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京 100095;材料检测与评价航空科技重点实验室,北京 100095;中国航发北京航空材料研究院,北京100095;航空工业失效分析中心,北京 100095;航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京 100095;材料检测与评价航空科技重点实验室,北京 100095;中国航发北京航空材料研究院,北京 100095;航空工业失效分析中心,北京 100095;航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京 100095;材料检测与评价航空科技重点实验室,北京 100095【正文语种】中文【中图分类】V256与铸造和变形高温合金相比，粉末高温合金具有合金化程度高、组织均匀、中低温强度和疲劳性能好等优点，很好地解决了传统工艺存在的成分偏析等问题。
使用粉末高温合金材料制成的盘件，解决了许多传统工艺不能解决的问题，满足了先进航空发动机涡轮盘等的需要[1-3]。
FGH97粉末高温合金在650 ℃具有优良的综合力学性能，已经成为先进航空发动机涡轮盘、挡板等热端部件的关键材料。
尽管该合金具有良好的综合性能，但在服役过程中，由于受到高温和应力的作用，材料组织演化造成的性能下降仍不可避免。
如何对该合金构件的服役性能进行无损的检测与评价、保证其服役安全至关重要。
目前对构件服役性能的评价主要是通过研究长时间服役后材料显微组织和力学性能的变化规律并采用相关的寿命预测模型来进行，这些方法主要是用于设计阶段构件使用寿命的预测。
例如：魏大盛等[4]研究了保载条件下FGH95合金的疲劳特性，并建立了一种修正的非弹性应变能寿命预测模型；刘新灵等[5]总结了FGH96合金的损伤行为与寿命预测方法，并提出了基于原始疲劳质量的寿命预测方法；张国栋等[6]研究了粉末高温合金热机械疲劳寿命预防等。
这些方法均存在取样需要破坏构件等缺点，无法实现对构件服役过程中的组织和性能进行无损的检测与评价。
目前对粉末高温合金的无损检测与评价，主要是采用超声等手段对合金中的缺陷进行检测与评价。
例如：梁菁等[7]研究了多区聚焦技术在粉末高温合金微缺陷检测中的应用；张凤戈等[8]研究了FGH95合金超声检测材料中心的孔隙和夹杂缺陷等。
而采用无损的手段对粉末高温合金构件服役过程中组织和性能的检测与评价鲜有报道。
由于材料的物理性能如密度、声速、模量是开展超声无损检测与评价的基础，因此笔者对经历不同时间的高温热暴露试验和高温应力持久试验的试样进行微观组织变化分析，并测定计算了材料的密度、声速和模量，以研究模拟服役条件下长时高温和高温应力持久对FGH97合金物理特性的影响规律及机制。
该研究对于采用无损手段实现对构件服役过程中组织和性能的检测与评价、以及服役寿命预测和安全评估具有重要的工程应用价值。
试验所使用材料为FGH97粉末高温合金，其化学成分(质量分数/%)为：8.0～10.0Cr，15.0～16.0Co，3.5～4.5Mo，5.0～6.0W，4.5～5.0Al，1.5～2.0Ti，2.4～2.8Nb，0.02～0.06C，0.10～0.40Hf，<0.02Mg，<0.015Zr，<0.015B，<0.01Ce，余Ni。
FGH97合金的主要制备工艺流程为：母合金冶炼→制备粉末→粉末处理→真空装套→热等静压→热处理。
热等静压成形参数为：温度1 180～1 210 ℃，压力120 MPa，时间2～4 h。
热暴露试验的试样加工成12 mm×12 mm×5 mm的块状，打磨抛光后置于马弗炉中，结合FGH97合金构件在发动机中的实际使用工况，选择试验温度为650 ℃，保温时间分别为100，200，300，400，500，800，1 000 h，然后出炉空冷。
高温应力持久试验是采用板状持久性能测试小试样，按照HB 5150-1996的要求进行试验，试验温度为650 ℃，应力为900 MPa，保载时间分别为100，200，300，400，500，800 h，1 015 h(断裂)。
采用15 g CrO3+10 mL H2SO4+150 mL H3PO4溶液对试样进行电解腐蚀后，利用S4800型场发射扫描电镜对试样进行显微组织观察，采用透射电镜分析碳化物结构，使用能谱仪(EDS)对碳化物成分进行分析。
合金密度测定采用GB/T 3850-2015中的排水法，使用AL104-IC型电子天平及密度测试组件进行测定，电子天平的测量精度为0.1 mg，排水法密度的测定精度为0.1%。
声速测试采用直接接触法，试样表面打磨、抛光，测试仪器为Tekttronix Dpo3054型示波器、Model5800型探伤仪、Olympus V156型横波探头和V109型纵波探头，测试参数如下：重复频率100 Hz，发射能量12.5 μJ，增益值40 dB，输入衰减19.9 dB，频率5 MHz。
2.1 显微组织演化长时高温和高温应力持久作用后，FGH97合金的显微组织主要存在以下两方面的变化。
一方面是碳化物的粗化，以及γ′相形貌、体积分数和尺寸的变化。
试验时间在300 h以内时，二次γ′相以规则的方形、三角形结构为主，部分立方体的边缘出现轻微内凹，如图1a)，d)所示。
当试验进行到500 h时，二次γ′相由立方形逐渐转变为蝶形或者八角形，相当一部分γ′相出现开裂现象，晶内的三次γ′粒子越来越少，如图1b)，e)所示。
随着试验时间的继续增加，立方形的边角出现钝化，相邻的γ′相相聚并连接，边界出现相互融合的现象，一次γ′相周围的三次γ′相不断被吞噬，三次γ′相的数量越来越少，很多γ′相出现条状、棒状等不规则形状，如图1c)，f)所示。
特别是晶界处的γ′相，无论形貌、尺寸、数量、体积分数和分布状况都出现了显著变化，甚至可以观察到宽度很大的条带，就像一层薄膜包裹着晶粒，薄膜最大宽度约为3.5 μm，这种连续分布的γ′膜阻碍了元素的扩展，晶粒内的钛、铬、铌、碳等元素的扩散受到阻碍并堆积在γ′膜上，这些元素在γ′膜上以碳化物形式析出，并附着在γ′膜上，如图2所示。
对比高温和高温持久试验试样的显微组织可知，高温持久试验试样γ′相的退化速率更大，这说明应力加快了合金组织的演化。
另一方面是热诱导孔洞、蠕变孔洞以及微裂纹在晶内和晶界上的出现。
在高温800 h和1 000 h，以及500 h/900 MPa，800 h/900 MPa，1 015 h/900 MPa 条件下，都有一定数量的蠕变孔洞或微裂纹分布在晶内和晶界，特别是碳化物、晶界以及γ′连续膜的周围更为严重，如图3所示。
晶界碳化物的透射电镜形貌见图4，能谱分析结果见表1，表明晶界碳化物主要为(Ti,Nb,Hf)C。
在高温下，合金的有机物夹杂等不稳定相发生分解，释放出少量的自由碳原子。
除此之外，合金中所有原子的能量不断增加，自身的热运动加剧，这加快了自由碳原子和基体中的碳、铪、铌、钛、铝等元素原子向晶界扩散的速率，碳、铌、钛、铪原子扩散到晶界的碳化物表面，形成(Ti,Nb,Hf)C碳化物。