GH4720Li合金是一种镍基时效强化型高温合金，其γ′相含量在40%左右，并且合金中加入大量的W、Co和Mo等固溶强化元素，因此合金具有优良的高温性能；主要用于制造使用温度在650～750℃的高性能压气机盘和涡轮盘。正是由于高的γ′相含量和大量固溶元素的加入使得合金的热加工塑性下降，热加工窗口急剧变窄，因此该合金的热加工极为困难。该合金出现较晚，国内外的研究者对该合金的热变形行的研究相对偏少，而且所得结论存在一定的差异，计算所得的热加工激活能值比较分散，在500～1600kJ/mol范围内波动，这主要是合金的原始组织和实验条件引起；但也说明该合金热加工过程影响因素的复杂性。为得到细小均匀的组织和性能稳定的材料，该合金需要在两相区进行加工，这使得该合金的热加工工艺与以往镍基高温合金存在着较大的差别。鉴于GH4720Li合金复杂性和独特性，对该合金的热加工行为进行深入系统的研究是必要的。
研究人员对GH4720Li合金在1080～1180℃、应变速率为0.01～10s-1条件下进行单道次压缩变形实验，希望利用得到的应力-应变曲线，计算其热加工激活能，建立相应的本构方程和热加工图；并通过对比分析热压缩试样的金相组织与热加工图，验证热加工图的合理性；以期确定合理的热加工工艺，为其热加工过程提供参考和指导。
研究合金材料取自锻造GH4720Li合金Φ130mm棒坯半径1/2位置，经过1160℃，30min固溶处理，机械加工成Φ10mm×15mm的试样。合金的冶炼工艺为真空感应熔炼+真空电弧重熔，合金化学成分（质量分数，%）：C0.016，Cr15.86，W1.28，Mo3.06，Al2.35，Ti5.15，Co14.85，其余为Ni。热压缩实验在MMS-200热力模拟试验机上进行。为模拟实际锻造过程，试样以20℃/s的速度升温到1160℃，保温300s，再以10℃/s的速度降温或升温到实验温度，并在实验温度下保温30s后进行压缩实验，试样完成压缩后立即进行水冷，保持压缩后的组织状态。单道次压缩实验的温度和应变速率分别为1080、1100、1120、1140、1160、1180℃；0.01、0.1、1、10s-1，压缩真应变为0.7（变形量约为50%）。压缩试样沿平行于压缩轴向并通过试样几何中心的平面切开，将剖面磨光，经化学腐蚀和电解腐蚀后，在光学显微镜和扫描电镜上观察显微组织。试验结果如下：
（1）GH4720Li合金在热变形温度低于1160℃时，γ′相的析出行为引起峰值应力和热变形激活能显著变化。
（2）GH4720Li合金的热变形激活能平均值为1240.7kJ/mol；热变形激活能随着温度升高，先下降再升高；随着应变速率的升高，亦先下降再升高；合金在1160℃、应变速率为0.1s-1时，其热变形激活能达到最小值602kJ/mol。
（3）GH4720Li合金在1120～1180℃、应变速率0.1～1s-1条件下，实现完全动态再结晶；结合微观组织、激活能和热加工图，确认最佳变形温度为1120～1140℃；应变速率达到1s-1以上，合金出现热变形失稳现象。（晓红）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。