GH4720Li合金是一種高性能長壽命的先進鎳基變形高溫合金,合金化程度較高,具有較高γ'強化相的體積分數有利于提高使用溫度和性能水平,但同時也使鑄錠偏析傾向加劇、變形抗力增大、熱加工塑性惡化、熱加工窗口溫度變窄、熱加工過程中容易開裂,同時再結晶對熱變形參數極為敏感,導致棒材開坯、盤鍛件的成形及組織控制難度都較大。
航空發動機用GH4720Li合金渦輪盤主要工藝流程為:三聯冶煉(真空感應爐熔煉+保護氣氛電渣熔煉+真空自耗熔煉)→均勻化→復合開坯→熱模鍛→熱處理→無損檢測。本公司通過對GH4720Li合金的成分與組織性能模擬計算,確定較優的成分控制范圍,進行小錠型試驗,然后結合現場實際生產設備進行數值模擬,開發專用計算模型,對工業生產進行理論指導,確定并優化了工業生產工藝參數。通過數值模擬和實際生產攻關相結合的方法,突破了制備GH4720Li合金渦輪盤的三聯冶煉高純凈化低偏析技術、化學成分精確控制及其與組織性能關聯性研究、細晶均質棒材復合開坯制備技術、熱加工全流程組織演變模型控制、盤鍛件熱模鍛和熱處理、精準完備的無損檢測等關鍵技術。