现代航空发动机的发展趋势是高推重比,以满足飞机对速度和机动性的要求。为了达到这一目的,发动机的燃气温度和工作应力越来越高,对制造热端部件的高温合金提出了更加苛刻的服役要求。因此,高温合金的合金化水平越来越高,以提高高温强度.抗蠕变和抗腐蚀等方面的性能。

GH4720Li合金是一种利用弥散析出的y’相实现沉淀强化的高强度镍基高温合金﹐主要用于工作温度为650~750 ℃的压气机盘、涡轮盘以及在短时间内900 ℃使用的涡轮盘。该合金的特点是Al+Ti含量较高，达到7.5 % ,大大增加了主要强化相y′相的含量,达到40%-50%12-4]。合金中添加Zr元素,可在一定程度上减轻有害元素S对晶界的影响,但Z元素的存在促进了合金铸态组织中y+y’相共晶的形成,并在合金中形成低熔点相5。铸态组织中y+y’相共晶的大量存在,会对合金的锻造开坯产生一定的影响。同时,如果在均匀化过程中加热温度超过低熔点相的初熔温度﹐会在合金产生液态区,促使更多的合金元素向液态区富集,加剧元素偏析。国内外对该合金已有一定程度的研究[11,其中杜金辉等对合金的铸态组织和均匀化工艺进行了研究。但已有的研究均未涉及合金中低熔点相在铸态组织中的分布及其对均匀化处理工艺的影响。

本研究对合金的铸态枝晶间相.凝固过程和均匀化工艺等进行了分析,提出并验证了两阶段均匀化处理工艺，为进一步开展对该合金的研究工作提供参考。

1实验材料和实验方法

1.1实验材料

采用真空感应炉熔炼浇注外形尺寸为100mm x200mm的合金铸锭,合金配料成份(质量分数﹐%)为: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实验方法

分别在铸锭的心部、四分之一直径处和边缘处切取试样,采用5%e磷酸水溶液对试样进行电解腐蚀,分别在金相显微镜.扫描电镜(SEM)下对试样进行观察,并利用电子探针(EPMA)对各相进行成分分析。对铸锭心部试样进行不同温度.不同时间的均匀化处理实验,观察其组织转变情况。

2.1合金组织与凝固行为分析

2.1.1铸态组织

合金的铸态组织如图1 .图2所示。枝晶干呈白亮色，枝晶间则颜色较暗(见图1),在枝晶间析出了大量第二相(见图2)。金相及扫描电镜观察表明，枝晶干上的析出比较简单,仅零星分布一些碳化物相。这些碳化物也在枝晶间析出,且数量远多于枝晶干。

利用电子探针成分分析方法对A相和B相进行鉴别。图4( a)和表1( a )所示为A相的EDS峰谱和元素组成,其主要元素组成可表示为(Ni , Co)3 (Ti .Al ),可判定A 相为固溶了其他合金元素的一次n相（ Ni3Ti)。图4(b)和表1(h)所示为B相的EDS峰谱和元素组成。其主要元素组成可表示为(Ni . Co )5Zr ,可判定B相为固溶了其他合金元素的Ni5Zxr相。