镍基高温合金锻造工艺对组织与高温力学性能的影响研究

摘要

文章以GH4169镍基高温合金为研究对象，旨在揭示锻造工艺对合金显微组织与高温力学性能的调控规律；设计多组不同锻造温度、变形量工艺方案，采用金相显微镜与扫描电镜表征合金显微组织，并开展650℃高温拉伸与持久性能测试。结果表明：采用1060℃、变形量70%的优化锻造工艺可实现合金完全动态再结晶，得到平均晶粒尺寸18.7μm的细晶组织，同时析出尺寸约20nm的弥散γ′强化相；该工艺使合金650℃屈服强度提升至998MPa，高温持久寿命延长至158h。研究证实，细晶强化、γ′析出强化与洁净晶界的协同作用是合金高温性能提升的核心机制，所建立的工艺、组织、性能关联模型，可为涡轮盘类构件高温性能优化提供定量设计参考。