镍基GH80A合金由于其良好的热稳定性和抗腐蚀性及高温抗氧化性，被广泛应用于航空航天，交通运输和发电设备等行业。但是，未经时效的GH80A，其抗拉强度仅为500MPa左右，时效强化后抗拉强度也低于1000MPa。随着航空航天、发电行业的快速发展，对相关材料也提出新的和更高的要求，尤其是更高强度和韧性的性能要求。近些年，通过工艺控制与优化组织来提高镍基GH80A合金的综合力学性能的研究受到广泛关注。
晶粒（组织）细化是提高材料强度和韧性的有效途径。近年来，采用强塑性变形方法制备超细晶（UFG）或纳米晶（NG）材料的相关研究受到材料研究学者的极大关注。与传统的强塑性变形技术相比，尽管大变形轧制方法的有效应变量相对小一些，但仍然可以成功实现制备大块纳米晶材料。研究发现，大变形异步轧制（ASR：AsymmetricRolling）方式可以极大地提高材料的总等效应变，从而使材料组织得到有效细化，是一种制备超细晶及纳米晶的有效方法。
科研人员对镍基GH80A合金进行异步-同步的混合大变形冷轧来制备纳米晶材料，研究了热处理对冷轧态材料组织和力学性能的影响，并探讨了大变形轧制及热处理后纳米晶GH80A材料的组织稳定性。
研究采用的镍基GH80A材料经1200℃保温6h固溶处理后，在室温下，进行大变形异步-同步的混合轧制，从初始厚度11mm轧至0.44mm，总变形量为96%。随后将轧制后的样品切割成小块样品，进行300～1000℃不同温度，不同时间下的退火处理。对不同状态下的材料进行切割、镶嵌、研磨、抛光和采用5%CuCl2+5%盐酸酒精溶液腐蚀后，进行金相观察，并进行性能测试。试验结果如下：
（1）通过96%大变形异步与同步混合轧制后可以获得晶粒尺寸为50nm的纳米晶材料。对冷轧态材料进行700℃下退火1h后，晶粒长大至150nm，在800℃以下退火1h，晶粒尺寸仍然能够保持在250nm以下，表明纳米晶材料具有优秀的组织热稳定性；
（2）随着退火温度的升高，大变形GH80A合金的强度出现先升高后下降的趋势，塑性和应变硬化能力增加，在700℃下进行退火处理后，其强度可以达到峰值2111MPa，同时材料的塑性相比冷轧态有较大提升。表明材料具有较高的强度和良好的组织热稳定性，这与γ'相的析出有直接关系。（晓红）


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