GH4720Li合金是一種鎳基時效強化型高溫合金，其γ′相含量在40%左右，并且合金中加入大量的W、Co和Mo等固溶強化元素，因此合金具有優(yōu)良的高溫性能；主要用于制造使用溫度在650～750℃的高性能壓氣機盤和渦輪盤。正是由于高的γ′相含量和大量固溶元素的加入使得合金的熱加工塑性下降，熱加工窗口急劇變窄，因此該合金的熱加工極為困難。該合金出現(xiàn)較晚，國內(nèi)外的研究者對該合金的熱變形行的研究相對偏少，而且所得結(jié)論存在一定的差異，計算所得的熱加工激活能值比較分散，在500～1600kJ/mol范圍內(nèi)波動，這主要是合金的原始組織和實驗條件引起；但也說明該合金熱加工過程影響因素的復(fù)雜性。為得到細(xì)小均勻的組織和性能穩(wěn)定的材料，該合金需要在兩相區(qū)進行加工，這使得該合金的熱加工工藝與以往鎳基高溫合金存在著較大的差別。鑒于GH4720Li合金復(fù)雜性和獨特性，對該合金的熱加工行為進行深入系統(tǒng)的研究是必要的。

研究人員對GH4720Li合金在1080～1180℃、應(yīng)變速率為0.01～10s-1條件下進行單道次壓縮變形實驗，希望利用得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，計算其熱加工激活能，建立相應(yīng)的本構(gòu)方程和熱加工圖；并通過對比分析熱壓縮試樣的金相組織與熱加工圖，驗證熱加工圖的合理性；以期確定合理的熱加工工藝，為其熱加工過程提供參考和指導(dǎo)。

研究合金材料取自鍛造GH4720Li合金Φ130mm棒坯半徑1/2位置，經(jīng)過1160℃，30min固溶處理，機械加工成Φ10mm×15mm的試樣。合金的冶煉工藝為真空感應(yīng)熔煉+真空電弧重熔，合金化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：C0.016，Cr15.86，W1.28，Mo3.06，Al2.35，Ti5.15，Co14.85，其余為Ni。熱壓縮實驗在MMS-200熱力模擬試驗機上進行。為模擬實際鍛造過程，試樣以20℃/s的速度升溫到1160℃，保溫300s，再以10℃/s的速度降溫或升溫到實驗溫度，并在實驗溫度下保溫30s后進行壓縮實驗，試樣完成壓縮后立即進行水冷，保持壓縮后的組織狀態(tài)。單道次壓縮實驗的溫度和應(yīng)變速率分別為1080、1100、1120、1140、1160、1180℃；0.01、0.1、1、10s-1，壓縮真應(yīng)變?yōu)?.7（變形量約為50%）。壓縮試樣沿平行于壓縮軸向并通過試樣幾何中心的平面切開，將剖面磨光，經(jīng)化學(xué)腐蝕和電解腐蝕后，在光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡上觀察顯微組織。試驗結(jié)果如下：

（1）GH4720Li合金在熱變形溫度低于1160℃時，γ′相的析出行為引起峰值應(yīng)力和熱變形激活能顯著變化。

（2）GH4720Li合金的熱變形激活能平均值為1240.7kJ/mol；熱變形激活能隨著溫度升高，先下降再升高；隨著應(yīng)變速率的升高，亦先下降再升高；合金在1160℃、應(yīng)變速率為0.1s-1時，其熱變形激活能達(dá)到最小值602kJ/mol。

（3）GH4720Li合金在1120～1180℃、應(yīng)變速率0.1～1s-1條件下，實現(xiàn)完全動態(tài)再結(jié)晶；結(jié)合微觀組織、激活能和熱加工圖，確認(rèn)最佳變形溫度為1120～1140℃；應(yīng)變速率達(dá)到1s-1以上，合金出現(xiàn)熱變形失穩(wěn)現(xiàn)象。