镍基高温合金材料研究进展汇总-共7页
GH4169镍基高温合金动态力学性能研究共3篇
GH4169镍基高温合金动态力学性能研究共3篇GH4169镍基高温合金动态力学性能研究1GH4169镍基高温合金动态力学性能研究随着工程技术的不断发展和进步，材料性能的要求也越来越高。
特别是在高温、高压等恶劣的工作环境下，对材料的性能要求更加严格。
GH4169镍基高温合金出现在这样的背景下，其以高温强度、耐腐蚀性和高温氧化性能优异而被广泛应用于航空航天、海洋、船舶等领域。
然而，准确评估合金在实际工况下的力学性能是保障其应用的重要前提。
动态力学性能是指材料在受外力作用下的变形和断裂行为。
本文结合GH4169镍基高温合金，研究其动态力学性能及其影响因素。
1. 合金动态拉伸性能研究采用万能材料试验机，通过快速载荷的动态拉伸试验，研究了GH4169镍基高温合金在不同温度下的动态拉伸性能。
结果表明，在高速拉伸过程中，合金呈现出韧性断裂模式。
与静态拉伸相比，合金的屈服强度、抗拉强度和断后延伸率均有所提高。
2. 动态冲击性能研究采用万能冲击试验机，研究了GH4169镍基高温合金在不同条件下的动态冲击性能。
结果表明，合金在快速载荷下，呈现出脆性断裂模式。
同时，温度、应变速率等参数对其动态冲击性能也有着显著的影响。
3. 多参数复合作用下GH4169镍基高温合金动态性能研究在实际应用中，GH4169镍基高温合金所受到的载荷通常是多种因素的综合作用。
本研究以高速冲击为主要载荷，同时考虑温度、应变速率、预处理等因素，在试验中对合金的多参数复合作用下的动态力学性能进行了研究。
结果表明，在高速冲击负载下，合金的屈服强度、抗拉强度和断后延伸率都有所提高，但其断裂模式由韧性断裂转变为脆性断裂。
4. 动态力学性能影响因素分析针对GH4169镍基高温合金动态力学性能的研究，本研究分析了其影响因素。
实验结果表明，动态冲击载荷、温度、应变速率等参数对合金的动态力学性能有着显著的影响。
此外，合金的预处理方式也会影响其力学性能。
总体来说，GH4169镍基高温合金具有很好的高温强度、耐腐蚀性和高温氧化性能，在工程应用中具有广泛的应用。
镍基高温合金增材制造研究进展
第 2 期第 1-15 页材料工程Vol.52Feb. 2024Journal of Materials EngineeringNo.2pp.1-15第 52 卷2024 年 2 月镍基高温合金增材制造研究进展Advances in additive manufacturing of nickel -based high -temperature alloys祝国梁1，2*，罗桦1，贺戬1，田雨生1，卫东雨1，谭庆彪1，孔德成1（1 上海交通大学 材料科学与工程学院 上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室，上海 200240；2 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室，上海 200240）ZHU Guoliang 1，2*，LUO Hua 1，HE Jian 1，TIAN Yusheng 1，WEI Dongyu 1，TAN Qingbiao 1，KONG Decheng 1（1 Shanghai Key Laboratory of Advanced High Temperature Materials and Precision Forming ，School of Materials Science and Engineering ，Shanghai Jiao Tong University ，Shanghai 200240，China ；2 StateKey Laboratory of Metal Matrix Composites ，ShanghaiJiao Tong University ，Shanghai 200240，China ）摘要：镍基高温合金因其优异的高温强度及耐腐蚀、抗氧化性能而备受关注，被广泛应用于航空航天等领域。
本文对增材制造镍基高温合金的制备方法、常见牌号以及合金的组织与性能进行了综述，总结了当前存在的问题，提出了未来值得探索的研究领域。
金属增材制造技术制备的镍基高温合金具有良好性能，能实现复杂构件精密成形，且制备过程中材料浪费少，有望成为未来航空航天等领域中镍基高温合金构件的重要制备工艺。
镍基高温合金材料的蠕变性能研究
镍基高温合金材料的蠕变性能研究蠕变是材料在高温下受到持续载荷引起的塑性变形现象。
对于镍基高温合金材料而言，蠕变性能是评价其抗高温变形和延长使用寿命的重要指标。
本文旨在探讨镍基高温合金材料的蠕变性能，并进行相应的研究。
一、引言镍基高温合金材料是一类具有优异高温性能和耐热腐蚀性能的材料，被广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
然而，在高温环境下，镍基高温合金材料长时间持续受到应力载荷的作用，会发生蠕变现象，导致材料性能下降甚至失效，因此研究镍基高温合金材料的蠕变性能具有重要意义。
二、蠕变机制蠕变是材料在高温下受到应力作用导致的塑性变形，其机制主要包括晶体滑移、晶体自扩散和晶体再结合等过程。
晶体滑移是指晶体中原子沿着晶格面产生位错滑移，从而引起材料的塑性变形。
晶体自扩散是指晶体内部的原子在热激活下从一处扩散到另一处，以消除应力集中，促进材料的变形。
晶体再结合是指塑性变形过程中，一些位错会因为碰撞而合并，从而减少其数量。
三、蠕变实验为了研究镍基高温合金材料的蠕变性能，通常会进行蠕变实验。
蠕变实验一般分为恒应力蠕变实验和恒应变蠕变实验两种。
恒应力蠕变实验是在一定温度下施加恒定应力，测量材料的蠕变应变随时间的变化。
恒应变蠕变实验是在一定应变速率下施加应变，测量材料的蠕变应力随时间的变化。
四、影响蠕变性能的因素镍基高温合金材料的蠕变性能受到多种因素的影响，包括温度、应力、应变速率、合金化元素等。
温度是影响蠕变性能最重要的因素，一般情况下，随着温度的升高，蠕变应变增加。
应力是引起蠕变的主要驱动力，较高的应力会加剧蠕变现象。
应变速率是指应变的施加速度，较高的应变速率会导致更明显的蠕变现象。
合金化元素可以通过调整合金的成分和微观结构来改善蠕变性能。
五、蠕变寿命预测蠕变寿命预测是研究镍基高温合金材料蠕变性能的重要内容。
通过分析蠕变实验数据并建立相应的蠕变寿命模型，可以预测材料在实际使用中的抗蠕变寿命。
常用的蠕变寿命模型包括应力指数模型、应变指数模型和损伤力学模型等。
镍基单晶高温合金研究进展
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目录
1 引言 ........................................................................................................................... 3 2 镍基单晶高温合金的背景及意义 ........................................................................... 4
针对不同的应用温度范围及材料的性价比，已有多种高温合金材料被研制并得 到广泛应用，Ni 基高温合金适用于可以提供卓越的抗高温（800℃以上）蠕变、疲劳 性能，Ti 基高温合金具有密度低的优势，但抗氧化能力差，主要应用于 700℃的工作 环境，高强度、抗蠕变的铁素体刚则具有低廉的价格，广泛应用于高温蒸汽（565℃） 发电装置，而碳化硅等陶瓷材料由于韧性及延展性较差，一般不能应用于以上工作 环境。
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2.2 单晶高温合金的发展历程
单晶高温合金是先进航空发动机的关键材料，多年来各国十分重视镍基单晶合 金的研制和开发，采用镍基单晶高温合金制造涡轮叶片已成为当前先进航空发动机 的标志之一。F119、GE90、EJ200、M88-2、P2000 等先进航空发动机无一例外地选 用了单晶合金作为叶片材料。与多晶高温合金相比,单晶合金的主要优势在于：1）高 的初熔温度容许合金进行充分的固溶处理，从而获得高的蠕变强度；2）没有易成为 裂纹起始位置的晶界；3）由于<001>晶体取向的低弹性模量而具有高的热疲劳抗力。 单晶高温合金也将是今后相当长时期内先进航空发动机的关键材料，20 世纪 70 年代 以来，国际上对其他高温材料也一直在进行研究，如：定向共晶合金、难熔金属基 合金、金属间化合物基合金、陶瓷材料。但目前都因某些关键问题未获解决还不能 顺利付诸实际应用。迄今还没有一类材料能像镍基单晶高温合金这样具有良好的综 合性能。在今后相当长时期内，单晶合金仍将是航空发动机的关键材料。图 1 是镍 基高温合金发展的基本趋势。
镍基高温合金材料的研究进展
镍基高温合金材料的研究进展一、本文概述镍基高温合金材料作为一种重要的金属材料，以其出色的高温性能、良好的抗氧化性和优异的力学性能，在航空航天、能源、化工等领域具有广泛的应用。
随着科技的快速发展，对镍基高温合金材料的性能要求日益提高，其研究进展也备受关注。
本文旨在全面综述镍基高温合金材料的最新研究进展，包括其成分设计、制备工艺、组织结构、性能优化以及应用领域等方面，以期为未来镍基高温合金材料的进一步发展提供理论支持和指导。
本文首先介绍了镍基高温合金材料的基本概念和特性，概述了其在不同领域的应用现状。
随后，重点分析了镍基高温合金材料的成分设计原理，包括合金元素的选取与配比，以及如何通过成分调控优化材料的性能。
在制备工艺方面，本文介绍了近年来出现的新型制备技术，如粉末冶金、定向凝固、热等静压等，并探讨了这些技术对材料性能的影响。
本文还深入探讨了镍基高温合金材料的组织结构特点，包括相组成、晶粒大小、位错结构等，并分析了这些结构因素对材料性能的影响机制。
在性能优化方面，本文总结了通过热处理、表面处理、复合强化等手段提高镍基高温合金材料性能的研究进展。
本文展望了镍基高温合金材料在未来的发展趋势和应用前景，特别是在新一代航空航天发动机、核能发电、高温传感器等领域的应用潜力。
通过本文的综述，旨在为相关领域的研究人员和企业提供有益的参考和借鉴，推动镍基高温合金材料的进一步发展和应用。
二、镍基高温合金的基础知识镍基高温合金，也称为镍基超合金，是一种在高温环境下具有优异性能的特殊金属材料。
它们主要由镍元素组成，并添加了各种合金元素，如铬、铝、钛、钽、钨、钼等，以优化其热稳定性、强度、抗氧化性、抗蠕变性和耐腐蚀性。
镍基高温合金的这些特性使其在航空航天、能源、石油化工等领域具有广泛的应用。
镍基高温合金之所以能够在高温环境下保持优异的性能，主要得益于其微观结构的特殊性质。
这些合金在固溶处理和时效处理后，会形成一系列复杂的金属间化合物，如γ'、γ''和γ'″等，这些化合物在基体中弥散分布，起到了强化基体的作用。
镍基单晶高温合金研究进展
镍基单晶高温合金研究进展独立为一个领域的镍基单晶高温合金（Ni-Based Single-Crystal Superalloys）研究起步于20世纪50年代，主要目标是在高温、高压、高速等极端环境下保持优异的力学性能。
如今，这一领域已经取得了显著的进展，推动了航空航天、能源等关键工业的发展。
受制于晶体缺陷（如位错、晶界和第二相）对材料力学性能的影响，研究者最初承认了单晶材料在抗蠕变强度、抗腐蚀和抗氧化性方面的潜力，这让镍基单晶高温合金的研究开始受到关注。
随着应用需求和制造技术的进步，研究者开始探索新的冶金设计原理，克服制约合金性能提升的关键元素/组织的影响。
在材料选择方面，硬化元素（如铝、钛），刚性和解析强化元素（如钨、镍）以及一些其他元素（如镍、镍酮等）已经得到广泛采用。
而在微观组织设计上，利用多元素固溶强化，普遍采用的'γ/γ'二相组织设计以及精细的嵌套共析组织设计已经取得了显著的力学性能提升。
尤其是近年来在第二相强化机制理解的深入，使得研究者在了解和控制合金中不同的位错-第二相相互作用，以及在指导强化相布局优化方面取得了突破性进展。
另一方面，制备工艺也是影响镍基单晶高温合金性能的重要因素。
如今，过渡金属基单晶合金的制备工艺已经实现了工业化。
其中辐射区熔技术和定向凝固技术居于主导地位，使得合金中的第二相尺寸、形状和分布得到了有效控制，同时也保证了合金的组织均匀。
此外，结构设计也在镍基单晶高温合金的性能提升方面起到了重要作用。
近年来，材料科学家已经从多尺度、多视角对合金微观组织进行了深入研究，提出了多个有效的结构优化方案。
如对合金中强化相的尺寸、形状、分布以及取向等进行优化，引入双强化设计，实现第二相强化与固溶强化的协同增强等。
综上所述，随着理论研究、工艺技术和实际应用的深入，镍基单晶高温合金的设计和制备技术发展迅速，性能也得到了显著提升。
不过，目前镍基单晶高温合金的研究仍面临严峻的挑战，如如何进一步提高合金的使用温度，如何改善合金的持久性以及如何实现复合强化设计等。
K465镍基高温合金的研究
K465镍基高温合金的研究K465镍基高温合金是一种具有优异高温强度和抗腐蚀性能的合金材料，它在航空、航天、能源等领域得到广泛应用。
本文旨在探讨K465镍基高温合金的研究现状和应用，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
K465镍基高温合金主要由镍、铬、钴、铝、钛等元素组成，具有优异的抗氧化性和抗腐蚀性能，可在高温下保持较高的强度和稳定性。
其制备方法主要包括真空熔炼、定向凝固和粉末冶金等，这些方法都为合金的制备和加工提供了良好的保障。
随着科技的不断进步，K465镍基高温合金的研究也取得了长足的进展。
国内外研究者从合金成分、制备工艺、微观组织等方面进行了广泛而深入的研究。
例如，研究者通过优化合金成分，成功提高了K465合金的高温强度和抗腐蚀性能；采用新型制备工艺，如定向凝固和粉末冶金等，实现了合金的高温稳定性和抗氧化性的有效提升。
K465镍基高温合金的研究方法主要包括实验设计、材料制备、性能测试、微观分析等。
实验设计应考虑合金成分、制备工艺、热处理制度等因素；材料制备主要采用真空熔炼、定向凝固、粉末冶金等方法；性能测试包括力学性能、抗氧化性、抗腐蚀性能等测试；微观分析则涉及显微组织观察、相变过程研究等。
通过实验研究，发现K465镍基高温合金在高温下具有良好的力学性能和抗腐蚀性能。
合金的抗氧化性能也得到了显著提升，这主要归功于制备工艺的优化和合金成分的改进。
本文对K465镍基高温合金的研究现状进行了详细探讨，总结了目前的研究成果及其应用前景。
结果表明，K465合金在航空、航天、能源等领域的应用潜力巨大。
然而，为了更好地发挥其优势，仍需在以下几个方面进行深入研究：进一步优化合金成分，以提高K465镍基高温合金的综合性能；探索新型制备工艺，如3D打印技术等，实现合金材料的低成本、高效制备；深入研究K465合金在极端条件下的服役行为，为其实践应用提供更为可靠的依据；加强与多学科的交叉融合，将K465镍基高温合金的研究与应用拓展到更多领域。
镍基高温合金的技术进展
镍基高温合金的技术进展作者：姚进军高联科邓斌来源：《新材料产业》2015年第12期镍基高温合金的工作温度一般是800～1 000℃，其化学性质良好，尤其是具有高温抗氧化和抗腐蚀性，另外还有良好的抗疲劳性。
镍基高温合金应用领域也比较广泛，其中主要是在航空航天领域和国防领域应用，例如航空发动机、导弹等[1]。
这些领域的应用都对镍基高温合金的纯净度要求较高，在加工和生产镍基合金的过程中极易产生杂质，影响材料的纯净度，进而可能影响材料的抗腐蚀性能，同时大大降低了相关部件的使用寿命，对其适用范围也造成了一定的限制。
一、镍基高温合金的发展历程镍基高温合金无疑是高温合金领域中重要的一部分，这主要是基于其良好的特性。
镍基高温合金在20世纪40年代初期被发现并研究成功，当时是在喷气式飞机对合金性能提出了更高要求的情况下而进行研制的。
1945年，英国成为第1个生产出镍基合金 Nimomic75（Ni22Cr-1.5Ti）的国家，之后英国根据发展需要提高镍基高温合金蠕变强度，在原有基础上添加适量的铝元素，进而研制出新型的镍基合金Nimomic84（Ni22Cr-4.5Ti）[2]。
在之后的一段时间里，美国和苏联相继研制成功类似合金，我国在20世纪50年代相继研制出几种类似功能的合金。
从镍基高温合金的发展历程可以看出，其主要有2个发展方向：第一是对镍基合金元素构成的重新组合，使其更好地发挥出性能；第二是镍基高温合金生产工艺的革新，不断利用最新技术和设备对其进行研制。
在20世纪50年代时期，科学家经过不断的研制，发现了真空熔炼技术，这一技术的诞生和发展为镍基高温合金的发展创造了技术上的条件；20世纪60年代，发达国家研制出的熔模精密铸造工艺，制造了一大批具有良好高温强度的铸造合金；之后的几年内，相继制造出了性能更好、更稳定的单晶高温合金，甚至在这段时间里还研制出了粉末冶金高温合金；而航空航天技术的发展，对高温合金提出了更高要求（抗热腐蚀性能较好和组织稳定）[3-4]。
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镍基高温合金材料研究进展姓名：李义锋1 镍基高温合金材料概述高温合金是指以铁、镍、钴为基，在高温环境下服役，并能承受严酷的机械应力及具有良好表面稳定性的一类合金[1]。
高温合金一般具有高的室温和高温强度、良好的抗氧化性和抗热腐蚀性、优异的蠕变与疲劳抗力、良好的组织稳定性和使用的可靠性[2]。
因此，高温合金既是航空、航天发动机高温部件的关键材料，又是舰船、能源、石油化工等工业领域不可缺少的重要材料，已成为衡量一个国家材料发展水平的重要标志之一。
在整个高温合金领域中，镍基高温合金占有特殊重要的地位。
与铁基和钴基高温合金相比，镍基高温合金具有更高的高温强度和组织稳定性，广泛应用于制作航空喷气发动机和工业燃气轮机的热端部件。
现代燃气涡轮发动机有50%以上质量的材料采用高温合金，其中镍基高温合金的用量在发动机材料中约占40%。
镍基合金在中、高温度下具有优异综合性能，适合长时间在高温下工作，能够抗腐蚀和磨蚀，是最复杂的、在高温零部件中应用最广泛的、在所有超合金中许多冶金工作者最感兴趣的合金。
镍基高温合金主要用于航空航天领域950-1050℃下工作的结构部件，如航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等。
因此，研究镍基高温合金对于我国航天航空事业的发展具有重要意义。
镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50 )、在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金[2]。
它是在Cr20Ni80合金基础上发展起来的，为了满足1000℃左右高温热强性(高温强度、蠕变抗力、高温疲劳强度)和气体介质中的抗氧化、抗腐蚀的要求，加入了大量的强化元素，如W、Mo、Ti、Al、Nb、Co等，以保证其优越的高温性能。
除具有固溶强化作用，高温合金更依靠Al、Ti等与Ni形成金属问化合物γ′相(Ni3A1或Ni3Ti等)的析出强化和部分细小稳定MC、M23C6碳化物的晶内弥散强化以及B、Zr、Re等对晶界起净化、强化作用。
添加Cr的目的是进一步提高高温合金抗氧化、抗高温腐蚀性能。
镍基高温合金具有良好的综合性能，目前已被广泛地用于航空航天、汽车、通讯和电子工业部门。
随着对镍基合金潜在性能的发掘，研究人员对其使用性能提出了更高的要求，国内外学者已开拓了针对镍基合金的新加工工艺如等温锻造、挤压变形、包套变形等。
2 镍基高温合金的发展历程镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它的开发和使用始于20世纪30年代末期，是在喷气式飞机的出现对高温合金的性能提出更高要求的背景下发展起来的。
英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic75(Ni--20Cr-0.4Ti)，为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Ni-monic80(Ni--20Cr--2.5Ti一1.3Al)。
美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基高温合金。
镍基高温合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。
50年代初，真空熔炼技术的发展为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件；50年代后期，采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金；60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金；为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。
在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合金的工作温度从700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。
镍基高温合金的发展趋势如图l所示。
图1 镍基高温合金的发展趋势镍基高温合金的发展趋势是耐高温能力更强的单晶高温合金。
单晶高温合金由于其优异的高温力学I生能得到了广泛应用。
至今，单晶高温合金已经发展到第四代。
使用温度接近合金熔点80-90%的第三代镍基单晶高温合金代表了上个世纪末高温合金发展的最高水平。
目前，更加优良的第四代单晶的研制已经取得了初步进展[3]。
2019年后出现了第四代单晶高温合金，例如MC-NG，EPM-102和TMS-162，它们的特征是都添加了钌元素[4]。
一个现代单晶涡轮叶片的成本是等重量的微合金钢的数百倍，不仅反映出构成单晶高温合金元素}向贵重或稀缺，更显示出所用工艺的先进程度。
3 镍基高温合金的性能研究（一）力学性能20世纪70年代，B．H．Kean等做持久实验时发现，以挤压比16：1挤压In-100合金，在1040℃的实验温度下得到1330%的延伸率，并认为这与合金中析出的第二相粒子控制晶粒长大有关。
粉末高温合金由于其细晶组织而较易得到超塑性，如In-l00、In-713、U-700等镍基高温合金可以通过粉末冶金的方法获得超塑性，其延伸率可以达到1000%[5]。
利用快速凝固法也可以实现高温合金晶粒的微细化，从而得到组织超塑性现象。
毛雪平等[6]在500~600℃高温条件下对镍基合金C276进行了拉伸力学试验，并分析了温度对弹性模量、屈服应力、断裂强度以及延伸率的影响，发现镍基合金C276在高温下具有屈服流变现象和良好的塑性。
（二）氧化行为在高温条件下，抗氧化性靠Al2O3。
和Cr2O2。
保护膜提供，因此镍基合金必须含有这两种元素之一或两者都有，尤其是当强度不是合金主要要求时，要特别注意合金的抗高温氧化性能和热腐蚀性能，高温合金的氧化性能随合金元素含量的不同而千差万别，尽管高温合金的高温氧化行为很复杂，但通常仍以氧化动力学和氧化膜的组成变化来表征高温合金的抗氧化能力。
赵越等[7]在研究K447在700～950℃的恒温氧化行为时发现其氧化动力学符合抛物线规律：在900℃以下为完全抗氧化级，在900～950℃为抗氧化级，而且K447氧化膜分为3层，外层是疏松的Cr2O3。
和TiO2。
的混合物，并含有少量的NiO及NiCr2O4尖晶石；中间层是Cr2O3；内氧化物层是Al2O3。
并含有少量TiN，随着温度的升高，表面氧化物的颗粒变大，导致表面层疏松，氧化反应加速进行。
（三）疲劳行为在实际应用中，各种零部件在承受着高温、高应力的作用时，尤其在启动、加速或减速过程中，快速加热或冷却引起的各种瞬间热应力和机械应力叠加在一起，致使其局部区域发生塑性变形而产生疲劳影响零件寿命，故要研究其高温疲劳行为。
何卫锋等在研究激光冲击工艺对GH742镍基高温合金疲劳性能的影响时发现，激光冲击强化能延长镍基高温合金抗拉疲劳寿命316倍以上，延长振动疲劳寿命214倍，强化后残余压应力影响层深度达110mm。
郭晓光等在研究铸造镍基高温合金K435室温旋转弯曲疲劳行为时发现，在应力比R= -1，转速为5000r／min(8313Hz)和实验室静态空气介质环境下，K435合金室温旋转弯曲疲劳极限为220MPa，裂纹主要萌生在试样表面或近表面缺陷处，断口主要由裂纹萌生区、裂纹稳态扩展区和瞬间断裂区组成。
黄志伟等在研究铸造镍基高温合金M963的高温低周疲劳行为时发现，由于高温氧化作用在相同的总应变幅下，M963合金在低应变速率下具有较短的寿命；因为该合金的强度高、延性低，形变以弹性为主，M963合金具有较低的塑性应变幅和较低的过渡疲劳寿命。
于慧臣等[8]朝在研究一种定向凝固镍基高温合金的高温低周疲劳行为时发现，由于合金在不同温度范围内具有不同的微观变形机制，温度对合金的变形有明显影响，在760℃以下合金呈现循环硬化，而在850℃和980℃时则表现为循环软化。
（四）高温蠕变行为当温度T≥(0.3～0.5)Tm时，材料在恒定载荷的持续作用下，发生与时间相关的塑性变形。
实际上是因为在高温下原子热运动加剧，使位错从障碍中解放出来从而引起蠕变。
水丽等在对一种镍基单晶合金的拉伸蠕变特征进行分析时发现，在980～1020℃、200～280MPa条件下蠕变曲线均由初始、稳态及加速蠕变阶段组成；在拉伸蠕变期间γ′强化相由初始的立方体形态演化为与应力轴垂直的N-型筏形状；初始阶段位错在基体的八面体滑移系中运动；稳态阶段不同柏氏矢量的位错相遇，发生反应形成位错网；蠕变末期，应力集中致使大量位错在位错网破损处切人筏状7相是合金发生蠕变断裂的主要原因。
李楠等在研究热处理对一种镍基单晶高温合金高温蠕变性能的影响时发现，尺寸为0.4 m左右、规则排列的立方γ′相具有较好的高温蠕变性能，而较小的γ′相和较大的γ′相均不利于合金在高温下的蠕变性能，二次时效处理对提高合金高温蠕变强度的作用不大，筏形组织的完善程度影响合金高温下的蠕变性能，二次γ′相不利于提高合金高温蠕变性能。
4 镍基高温合金的强化研究（一）热处理热处理对合金第二相粒子γ′相的形成、形态和稳定性有重要影响，探索合适的热处理制度对控制和稳定合金的微观组织、提高合金的高温性能有着积极的意义。
经过长期反复研究证实，时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒，形成一些体积很小的溶质原子富集区。
在时效处理前进行固溶处理时，必须严格控制加热温度，以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中，同时又不致使合金熔化。
在进行人工时效处理时，必须严格控制加热温度和保温时间，才能得到比较理想的强化效果；生产中有时采用分段时效，即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间，然后在更高的温度下再保温一段时间。
（二）表面处理由于镍基高温合金成分十分复杂，含有铬、铝等活泼元素，高温合金零件表面在氧化或热腐蚀环境中表现为表面化学不稳定，同时经机械加工而制成的零件表面留下加工硬化或残余应力等表面缺陷，这对高温合金零件的化学性能和力学性能都带来十分不利的影响。
为了消除这些影响，常采用表面防护、喷丸处理、表面晶粒细化以及表面改性等措施。
喷丸强化是工业上常用的提高疲劳性能的表面改性工艺技术。
高玉魁等发现喷丸强化可以延长DD6单晶高温合金在高温下的疲劳寿命，而且随着温度升高，疲劳寿命增益系数下降。
在实际应用中发现喷丸处理对材料强化效果不佳，对合金疲劳性能改善甚微，现急需一种效果更好的强化方法来取代喷丸，随着高能脉冲激光器制造水平的提高而发展起来的激光冲击强化技术无疑是一种理想的替代方式，通过强激光诱导的冲击波在金属表层引入残余压应力，从而抑制疲劳裂纹的萌生和发展，是一种新型的金属表面强化技术。
（三）合金元素镍基高温合金能溶解较多的合金元素，如Cr、W、Mo、Co、Si、Fe、A1、Ti、B、Nb、Ta、Hf等。
这些合金元素加入到基体中可以产生合金强化效应，影响镍基高温合金的性能，改善合金的组织。
在镍基合金中添加微量稀土元素，能提高合金的热加工性能和抗氧化性能。
周永军等I- 在研究稀土对镍基高温合金性能影响的电子理论中发现，稀土与杂质硫相互吸引，其结果是分散和固定部分杂质，可以改善合金高温性能。
最近的研究发现，加入碳可以净化合金液，改善合金的抗腐蚀性能，并且可以减少再结晶的几率，碳的微量加入还有利于降低合金缩孔含量。