1引言
GH合金(亦称L、HS25)是一种固溶强化的钴基高温合金，具有比铁基和镍基高温合金更高的熔点，以及在腐蚀性气氮中更优良的抗热腐蚀性等特点，被广泛用于制造航空发动机燃烧部件和导向叶片等(1),是高性能发动机中高压压气机转子、静子内外环衬垫、垫圈、衬套等40余种零件的理想材料。
GH合金在锻造温度范围内具有较高的强度，在一个较宽的温度范围内仍具有良好的可锻性(2)。然而由于该合金在热加工时所具有的热变形抗力大的特点，使热加工过程增加了难度，并对设备提出了更高的要求，生产难度较大。
本文通过热变形抗力试验，找出热变形抗力与温度之间的关系，可对热加工工艺的制定有一定的参考价值。
2试验材料及方法
2.1试样制备
化学成分(炉号Y98--1)wt%:C0.08、Si0.17、Mn1.55、Cr20.40、Ni10.67、Fe1.71、W14.62、Co余。
锻造状态：经非真空感应炉+电渣重熔冶炼后锻造成φ16mm圆棒。铸造状态：真空感应炉精密铸造成φ20mm圆棒。
规格：车加工成φ8mm×12mm圆棒。
2.2试验方法
在JLEEBLE热模拟试验机上进行压缩，自动记录变形过程的抗力变化情况。根据生产试制中的锻造工艺，通常采用始锻温度±10℃、终锻温度℃的热变形温度范围，本次试验的热变形抗力的试验温度选择在℃～℃范围内，变形量30%,变形速率分别为10/s和20/s(近似模拟实际操作)。
3试验结果分析及讨论
3.1热变形抗力试验结果及分析
图1为试样热变形后，经酸洗去除表面氧化物后的实物照片，照片的上排样品为铸造状态，下排样品为锻造状态，分别为经℃～℃热变形后的形态。从中可知，23个试样的表面均未发现裂纹，这表明GH合金在较宽的温度范围内具有可热变形性。
图2反映了试样在℃～℃范围内不同温度下的变形抗力，同时对原始试样为铸造状态与锻造状态的变形抗力进行了比较，对同为锻造状态的两种不同变形速率也进行了比较。
由图2可看出，三条曲线的变化趋势均为随热变形温度的升高，其变形抗力明显下降，这说明随热变形温度的升高，晶界弱化、合金的拉伸模量(E)和剪切模量(G)下降，合金强度亦随之下降(见图3)[2]。
从铸造状态与锻造状态热变形抗力曲线的比较可看出，在低于℃的温度区间，锻造状态的热变形抗力大于铸造状态；而在高于℃的温度区间，则表现出相反的趋势，这在实际试制操作中也得到了验证。
从两种不同变形速率的曲线差别可看出，变形速率为20/s较之10/s在相同的温度下具有较大的变形抗力，这是由于较快的变形速率使变形晶粒的恢复及再结晶的软化作用较差的缘故。
3.2讨论
由以上试验结果及分析可知，GH合金在较宽的温度范围内(℃～℃)具有可变形性。考虑到通常热加工设备的能力，设备部件寿命以及生产效率等诸多因素，不宜选择变形抗力大的，即≤℃的低温区锻造温度，同时，由于压缩试样与生产中锻造、热轧实物尺寸存在较大的差异，锻造、热轧过程中产生的变形热的影响，以及试样与钢锭在晶粒大小、取向、成分偏析、疏松等铸造组织的差异，因此实际生产中上限的热加工温度可适当调到℃。试验表明，GH合金的变形速率对变形抗力影响较大，在℃及变形量30%的条件下，当变形速率由10/s提高到20/s时，其变形抗力从MPa提高到MPa,上升12.64%。这是由于该合金中含有15%W,使其具有较高的热强性，高温下W具有的极低的扩散系数(图4)[3]导致了GH合金变形晶粒的恢复及再结晶速率极为缓慢，因此，应采用较低的变形速率。生产中采用轻锤快打的锻造操作方法，在变形过程中温度下降，而变形热使温度升高，在这二者综合作用下，锻件的温度基本稳定，这有利于对工件进行热加工。
4结语
(1)GH合金热变形温度应控制在±10℃,终变形温度不低于℃。
(2)热变形应采用较低的变形速率，避免变形中温度升高或下降较快。
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