第1期 李强等：GH720L山合金y+Y两相区再结晶行为 ·75· 金再结晶机理，旨在为合金组织控制及工艺与性能 示.从图中可以看出，合金在1100℃变形并空冷后 优化提供参考 存在大量第二相粒子（即y相），晶粒则极为细小， 1实验材料及方法 平均尺寸仅为1.4um且其分布存在一定的不均匀 性，基体由若干晶粒尺寸极小的块状区域及其间晶 实验用GH720Li合金为宝钢特殊钢事业部提 粒较大的部分构成.经1110℃退火10min后，晶粒 供的经真空感应加真空自耗双联工艺熔炼及锻造开 发生了明显长大，平均尺寸达到3.0m,但其分布 坯的中l30mm棒材的一部分，长度为60mm,其典型 仍存在一定的不均匀性.增加退火时间至20及40 成分如表1所示.在上述棒材上切取20×30mm min后，合金晶粒尺寸分别为2.7及2.9m,与退火 试样，在2000t液压机上压缩变形并空冷，变形温度 10min状态下基本一致.这一现象显示退火10min 1100℃，变形程度50%，变形速度20mms-1.将压 后合金晶界已趋于稳定，进一步增加退火时间无法 缩变形后的样品在1110℃进行保温，保温时间分别 使晶粒进一步长大. 为10、20和40min,之后迅速水冷以保持高温组织. 进一步的扫描电镜分析（图2）发现GH720Li合 将变形及退火试样沿压缩方向切开，并利用光学显 金经1100℃变形及空冷后主要存在两种Y相：一次 微镜、ZEISS SUPRA55场发射扫描电镜及F-20透 y尺寸较大（从<0.5m到接近2um不等），主要 射电子显微镜观察分析GH720Li合金不同状态下 分布于晶界；二次Y尺寸极为细小，主要在晶内析 的析出相演化规律及回复再结晶行为 出.根据经典y相析出理论，一次y主要是1100 表1GH720Li合金成分（质量分数） ℃下未回溶的原始组织，而二次y则在连续冷却过 Table 1 Chemical composition of GH720Li alloy 程中析出.退火l0minm后，晶内二次y相消失；大量 A B C Co Cr Mo Si Ti W Ni 细小密集的一次Y相也已基本回溶，剩余者尺寸则 2.500.01150.01615.5163.000.105.001.20余量 普遍大于1m.增加退火时间后，基体中残余一次 y相的数量及尺寸均未发生明显变化，显示退火10 2实验结果及分析 min后一次y'相己经达到1110℃下GH720Li合金 Y稳态含量，单纯增加退火时间无法使其进一步 2.1不同状态下合金晶粒及析出相组织特征 回溶. GH720Li合金不同状态下的晶粒组织如图1所 对图1及图2的分析表明，GH720Li合金在Y 20 pm 20μm (e) d 20 jm 204m 图1GH720Ii合金压缩及退火态晶粒组织.(a)变形后空冷：(b)退火10min:(c)退火20min:(d)退火40min Fig.I Grain microstructures of GH720Li alloy during compression and annealing:(a)deformation and air cooling:(b)annealing for 10 min:(c) annealing for 20 min:(d)annealing for 40 min第 1 期 李 强等: GH720Li 合金 γ + γ'两相区再结晶行为 金再结晶机理，旨在为合金组织控制及工艺与性能 优化提供参考． 1 实验材料及方法 实验用 GH720Li 合金为宝钢特殊钢事业部提 供的经真空感应加真空自耗双联工艺熔炼及锻造开 坯的 130 mm 棒材的一部分，长度为 60 mm，其典型 成分如表 1 所示． 在上述棒材上切取 20 × 30 mm 试样，在 2000 t 液压机上压缩变形并空冷，变形温度 1100 ℃，变形程度 50% ，变形速度 20 mm·s － 1 ． 将压 缩变形后的样品在 1110 ℃进行保温，保温时间分别 为 10、20 和 40 min，之后迅速水冷以保持高温组织． 将变形及退火试样沿压缩方向切开，并利用光学显 微镜、ZEISS SUPＲA 55 场发射扫描电镜及 F--20 透 射电子显微镜观察分析 GH720Li 合金不同状态下 的析出相演化规律及回复再结晶行为． 表 1 GH720Li 合金成分( 质量分数) Table 1 Chemical composition of GH720Li alloy % Al B C Co Cr Mo Si Ti W Ni 2. 50 0. 0115 0. 016 15. 5 16 3. 00 0. 10 5. 00 1. 20 余量 图 1 GH720Li 合金压缩及退火态晶粒组织． ( a) 变形后空冷; ( b) 退火 10 min; ( c) 退火 20 min; ( d) 退火 40 min Fig． 1 Grain microstructures of GH720Li alloy during compression and annealing: ( a) deformation and air cooling; ( b) annealing for 10 min; ( c) annealing for 20 min; ( d) annealing for 40 min 2 实验结果及分析 2. 1 不同状态下合金晶粒及析出相组织特征 GH720Li 合金不同状态下的晶粒组织如图 1 所 示． 从图中可以看出，合金在 1100 ℃ 变形并空冷后 存在大量第二相粒子( 即 γ'相) ，晶粒则极为细小， 平均尺寸仅为 1. 4 μm 且其分布存在一定的不均匀 性，基体由若干晶粒尺寸极小的块状区域及其间晶 粒较大的部分构成． 经 1110 ℃退火 10 min 后，晶粒 发生了明显长大，平均尺寸达到 3. 0 μm，但其分布 仍存在一定的不均匀性． 增加退火时间至 20 及 40 min 后，合金晶粒尺寸分别为 2. 7 及 2. 9 μm，与退火 10 min 状态下基本一致． 这一现象显示退火 10 min 后合金晶界已趋于稳定，进一步增加退火时间无法 使晶粒进一步长大． 进一步的扫描电镜分析( 图2) 发现 GH720Li 合 金经 1100 ℃变形及空冷后主要存在两种 γ'相: 一次 γ'尺寸较大( 从 ＜ 0. 5 μm 到接近 2 μm 不等) ，主要 分布于晶界; 二次 γ'尺寸极为细小，主要在晶内析 出． 根据经典 γ'相析出理论［7］，一次 γ'主要是 1100 ℃下未回溶的原始组织，而二次 γ'则在连续冷却过 程中析出． 退火 10 min 后，晶内二次 γ'相消失; 大量 细小密集的一次 γ'相也已基本回溶，剩余者尺寸则 普遍大于 1 μm． 增加退火时间后，基体中残余一次 γ'相的数量及尺寸均未发生明显变化，显示退火 10 min 后一次 γ'相已经达到 1110 ℃ 下 GH720Li 合金 γ'稳态含量，单纯增加退火时间无法使其进一步 回溶． 对图 1 及图 2 的分析表明，GH720Li 合金在 γ ·75·