梯度加热工艺对自由锻GH4720Li高温合金成形性能的影响

摘要

针对GH4720Li高温合金变形过程中存在的内应力大、易开裂等问题,提出了梯度升温工艺。在室式炉加热工艺条件下,利用1 t自由锻锤,对直径50 mm的棒料进行变形量为60%~79%的镦粗实验。研究结果表明:加热工艺不同,对锻件的成材率和晶粒组织均有影响。800~1140℃之间采用随炉升温的方式,使得锻件晶粒尺寸异常长大,且变形量超过68%的锻件发生开裂;而相同条件下,采用梯度升温工艺,锻件温度均匀,内应力小,变形量可达到79%以上未出现开裂现象;锻件边部晶粒未异常长大且分布均匀,平均晶粒尺寸小于10μm。一次γ’相和二次γ’相大量析出,一次γ’相主要分布于晶界处,对晶界起到钉扎作用,二次γ’相主要分布于晶内,且均匀分布。洛氏硬度高达HRC 49以上。梯度升温工艺既改善了GH4720Li高温合金塑性成形性能又细化了晶粒、提高了最终产品的力学性能,同时也极大地提高了生产效率及产品合格率。