現代航空發動機的發展趨勢是高推重比,以滿足飛機對速度和機動性的要求。為了達到這一目的,發動機的燃氣溫度和工作應力越來越高,對制造熱端部件的高溫合金提出了更加苛刻的服役要求。因此,高溫合金的合金化水平越來越高,以提高高溫強度.抗蠕變和抗腐蝕等方面的性能。

GH4720Li合金是一種利用彌散析出的y’相實現沉淀強化的高強度鎳基高溫合金﹐主要用于工作溫度為650~750 ℃的壓氣機盤、渦輪盤以及在短時間內900 ℃使用的渦輪盤。該合金的特點是Al+Ti含量較高，達到7.5 % ,大大增加了主要強化相y′相的含量,達到40%-50%12-4]。合金中添加Zr元素,可在一定程度上減輕有害元素S對晶界的影響,但Z元素的存在促進了合金鑄態組織中y+y’相共晶的形成,并在合金中形成低熔點相5。鑄態組織中y+y’相共晶的大量存在,會對合金的鍛造開坯產生一定的影響。同時,如果在均勻化過程中加熱溫度超過低熔點相的初熔溫度﹐會在合金產生液態區,促使更多的合金元素向液態區富集,加劇元素偏析。國內外對該合金已有一定程度的研究[11,其中杜金輝等對合金的鑄態組織和均勻化工藝進行了研究。但已有的研究均未涉及合金中低熔點相在鑄態組織中的分布及其對均勻化處理工藝的影響。

本研究對合金的鑄態枝晶間相.凝固過程和均勻化工藝等進行了分析,提出并驗證了兩階段均勻化處理工藝，為進一步開展對該合金的研究工作提供參考。

1實驗材料和實驗方法

1.1實驗材料

采用真空感應爐熔煉澆注外形尺寸為100mm x200mm的合金鑄錠,合金配料成份(質量分數﹐%)為:Cr16.00，Co 15.50,Mo 3.00，W 1.20，Ti 5.00，Al 2.50，Zr0.03,c 0.020，B 0.015，Ni bal 。

1 .2實驗方法

分別在鑄錠的心部、四分之一直徑處和邊緣處切取試樣,采用5%e磷酸水溶液對試樣進行電解腐蝕,分別在金相顯微鏡.掃描電鏡(SEM)下對試樣進行觀察,并利用電子探針(EPMA)對各相進行成分分析。對鑄錠心部試樣進行不同溫度.不同時間的均勻化處理實驗,觀察其組織轉變情況。

2.1合金組織與凝固行為分析

2.1.1鑄態組織

合金的鑄態組織如圖1 .圖2所示。枝晶干呈白亮色，枝晶間則顏色較暗(見圖1),在枝晶間析出了大量第二相(見圖2)。金相及掃描電鏡觀察表明，枝晶干上的析出比較簡單,僅零星分布一些碳化物相。這些碳化物也在枝晶間析出,且數量遠多于枝晶干。

利用電子探針成分分析方法對A相和B相進行鑒別。圖4( a)和表1( a )所示為A相的EDS峰譜和元素組成,其主要元素組成可表示為(Ni , Co)3 (Ti .Al ),可判定A 相為固溶了其他合金元素的一次n相（ Ni3Ti)。圖4(b)和表1(h)所示為B相的EDS峰譜和元素組成。其主要元素組成可表示為(Ni . Co )5Zr ,可判定B相為固溶了其他合金元素的Ni5Zxr相。