GH4698合金是一种镍基变形高温合金,最初由前苏联研制，牌号为3H698。3H698合金是在SH437合金基础上加入Mo和Nb元素并且提高Al和T含量而获得的一种壬基合金，曾在前苏联用作制造歼击机涡轮发动机的涡轮盘材料。我国的 GH4698合金是在S1698合金基础上补充合金化及添加微量合金元素Mg和Zr等改型而成的。此合金在550~800℃范围内具有高的持久强度和良好的综合性能，被用作工作温度达650~750℃的燃气涡轮盘、承力环等部件的材料，现已用于制作舰用燃气轮机大尺寸涡轮盘。

实验所用的GH4698合金由北京钢铁研究总院提供,采用真空感应加真空自耗熔炼双联工艺炼制，热处理制度为(1100 ℃、 8 h、AC)H(1000 ℃、4 h、AC)+775 ℃、16h、AC)H(700℃、16h、AC)。合金成分如表1所列，组织形貌如图1所示。

热处理态合金晶粒呈等轴状(见图1(a)),晶粒尺寸较均匀。晶粒内部有很多变形孪晶存在。主要强化相y相呈两种尺寸的球形均匀分布，大颗粒﹖相直径为200~-300 nm,小颗粒y相直径为30~50 nm(见图1(b)),总量约占合金的21%(质量分数)。MC碳化物沿晶界和晶内呈块状或长条状分布，MaC。碳化物主要呈小颗粒状分布于晶界(见图1(c))。

实验采用标准 GB/T6398—2000 紧凑拉伸C(T)试样，宽度W-40 mm，厚度B-10 mm，实验前，先在试样一端预制约l mm长的裂纹。裂纹扩展实验在MTS810试验机上及实验室静态空气介质环境中进行，实验波形为正弦波，各温度下的实验参数见表2。

为保证数据的可靠性，每个温度下测试3个样品。控制方法为采用恒力幅测定材料大于1×10mm/cycle的疲劳裂纹扩展速率da/dN。使用Nava Nano扫描电镜观察断口形貌。

为了探讨该合金裂纹扩展过程中的形变显微组织,选择在650℃进行了第四个试样的裂纹扩展实验，裂纹扩展一段距离后卸载，使用电子背散射衍射(EBSD)技术研究合金疲劳裂纹扩展过程的晶体学机制。

对GH4698合金疲劳裂纹扩展的实验数据进行线性回归分析，得到参数C和m,从而得到每一温度下该合金疲劳裂纹扩展速率的具体表达式,不同温度下Paris 公式的参数见表3。可见参数C和m值随温度升高变化方向相反，温度升高，C值增加，m值减小。这样，在 da/dN和AK的双对数坐标上，裂纹扩展速率曲线表现为斜率为m的直线。

1)得到了室温、650及750℃下合金的裂纹稳态扩展速率表达式。随温度升高，GH4698合金的裂纹扩展寿命降低，而裂纹扩展速率增加。

2)温度升高,晶界成为薄弱环节且沿晶氧化作用加剧，使GH4698合金的裂纹扩展模式发生改变，由室温下的穿晶断裂为主转变为高温下的沿晶断裂为主。

3)裂纹扩展路径宏观上基本与加载轴方向垂直，微观上表现为曲折扩展，在某些位置发生偏转。分析得知合金中晶界以大角度晶界为主，只存在极少部分小角度晶界，裂纹附近晶粒变形程度较大，小角度晶界密度高。