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摘要
高性能航空发动机的发展亟需可在800℃以上服役的涡轮盘用高温合金。通过提升γ′相含量，可显著提升高温合金热强性。GH4151合金是高γ′相含量高温合金的典型代表，在热力学平衡态下γ′相含量约55%(质量分数，下同)，合金服役温度高达800℃，应用前景广阔。然而高含量的γ′相也增大了变形难度。对均匀化后的铸锭进行开坯是高温合金盘锻件制备中的重要环节，但目前关于均匀化态GH4151合金热变形行为仍缺乏系统的研究。因此本研究对均匀化态GH4151合金进行等温热模拟压缩实验，基于流变曲线构建热加工图，通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)，能谱耦合电子背散射衍射(coupled EBSD/EDS)等表征方法观察分析热变形组织。基于热加工图得到变形安全区为1060～1090℃，0.1～0.2 s-1，及1060～1070℃，0.1～1 s-1。初始组织内大量存在的一次γ′相(γ′Ⅰ相)阻碍位错运动，促进再结晶，并且钉扎晶界，细化晶粒。随着变形量的增加，失稳区逐渐扩大。GH4151合金主要失稳形式为变形试样鼓肚处存在的拉应力诱导晶界及γ/γ′Ⅰ相界开裂，提高变形温度及变形速率会加重开裂。
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