第36卷第9期 北京科技大学学报 Vol.36 No.9 2014年9月 Journal of University of Science and Technology Beijing Sep.2014 GH4710合金的相析出特征及其与热加工塑性损伤的 关联性 张麦仓四，李强，董建新，郑磊，姚志浩 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:mczhang@ustb.edu.cn 摘要利用Thermal Calc热力学软件、光学金相显微镜、扫描电镜等手段分析了GH4710合金原始态和不同条件热物理模拟 变形后的析出相及加工损伤特征，系统研究了析出相特征与该合金热加工塑性损伤及开裂的关联性.结果表明：GH4710合金 的原始组织主要由YMC及MaC,碳化物、Y+Y共晶组织组成：热加工时微孔洞等损伤在MC碳化物及Y+y共晶组织处形核 后沿晶界扩展，最终相互连接导致合金大面积破坏：γ相优先在MC碳化物及共晶组织附近析出，并通过其共格应力场的作用 增加了损伤形核和扩展阻力，使合金在较低温度下的塑性损伤值明显小于高温条件下， 关键词高温合金；镍合金；析出相：损伤：热加工 分类号TG146.1*5 Precipitation characteristics of GH4710 alloy and its relationship to plastic damage evolution during hot working process ZHANG Mai-cang,LI Qiang,DONG Jian-xin,ZHENG Lei,YAO Zhi-hao School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:mezhang@ustb.edu.cn ABSTRACT The characteristics of precipitates and plastic damage in GH4710 alloy,both under original and different hot-forming conditions,were studied based on thermomechanical calculation by the Thermal Calc software and microstructural analysis by optical microscopy and scanning electron microscopy.The relationship between the precipitation characteristic and plastic damage evolution during the hot-forming process was also discussed.It is found that the equilibrium phases of the alloy mainly consist of y',MC and MC carbides,and y/y'eutectic structure.The MC carbides and eutectic structure act as damage sources during the deforming process,leading to the nucleation and connection of micropores,and then the propagation of macrocracks through the grain boundaries. The yphase precipitates preferentially at the MC and eutectic structure region of as-solidified structure,which impedes the nucleation and expanding of micropores by the ycoherent stress distribution,resulting in a lower plastic damage at sub-solvus deformation tem- peratures and a higher plastic damage at super-solvus deformation temperatures. KEY WORDS superalloys;nickel alloys;precipitates;damage;hot working GH4710是一种高Al和Ti含量的难变形镍基 典型的难变形高温合金，GH4710合金y'相析出温 高温合金，具有较高的拉伸强度、良好的高温持久和 度高，热加工性差，在锻造过程中易产生宏观开裂现 抗蠕变性能，特别是在900℃以上具有高强度、抗氧 象，产品成材率较低.因此，研究GH4710合金热加 化性能和组织稳定性，主要用于制造高推重、高效率 工过程塑性变形尤其是塑性损伤机理，分析合金组 发动机的整体叶盘，工作温度可达980℃1.作为 织演化与宏观裂纹形成之间的关系，对优化该类合 收稿日期：2013-06-24 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50974144)：航空科学基金资助项目(2010Z74004) D0I:10.13374/5.issn1(001-053x.2014.09.012;htp:/joumnals.stb.eu.cm第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 年 月 合 金 的 相 析 出 特 征 及 其 与 热 加 工 塑 性 损 伤 的 关联性 张 麦仓 李 强 , 董建新 , 郑 磊 , 姚志 浩 北京科技大学材 料科学与工 程学院 , 北京 通信作者 , ； 摘 要 利用 热力 学软件 、 光学金相显微镜 、 扫描 电镜等手段分析了 合金原始态 和不同条 件热物 理模拟 变形后 的析 出 相及 加工损 伤特征 系统研 究了 析 出 相特征 与 该合 金热加 工塑性损伤及开裂 的 关联性 结果表 明 ： 合金 的原始组织主要 由 、 及 碳化 物 、 共 晶 组织组 成 ； 热 加工 时微孔洞等 损 伤在 碳化物 及 共 晶 组织处 形核 后沿晶界扩展 最终相 互连接导致合金 大面 积破坏 相 优先在 碳化物及 共晶组 织 附近析 出 并通 过其共格 应力场 的 作用 增加 了 损伤形核 和扩展 阻力 , 使合金 在较 低温度下的 塑性损伤值 明 显小 于高 温条件下 关键词 高温合金 ； 镍合 金 ； 析 出 相 ； 损 伤 ； 热加 工 分类 号 , , ： ； ； ； ； 是一 种 高 和 含量 的 难 变 形镍基 典型 的 难 变形 高 温合 金 合金 相 析 出 温 高温合金, 具有较高 的拉伸 强度 、 良好的 高温持久和 度高 , 热加 工性差 在锻造过程 中 易产生宏观开裂现 抗蠕变性能 特别是 在 以 上具有高强度 、 抗氧 象 , 产 品 成 材率较低 因 此 研究 合金热加 化性能 和组织 稳定性 , 主要用 于制造 高推重 、 高效率 工过程塑性变形 尤其是塑性 损伤机理 , 分析 合金组 发动机的整 体叶盘 , 工 作 温度 可 达 作 为 织演 化与宏观 裂纹形 成之间 的 关 系 , 对优化该类合 收稿 日 期 ： 基金项 目 ： 国 家 自 然科学 基金 资 助项 目 ( 航空科 学 基金 资助 项 目 ( ： ； ：