GH720Li合金具有较高的使用温度和高温强度，是750℃左右高性能变形涡轮盘的首选材料。广泛用于国外航空发动机中，如Rolls-Royce公司的BR700及Allison公司的GMA2100、GMA3007、T406、T800等高性能航空发动机的涡轮盘，在我国大量应用于高性能燃气涡轮盘材料。

GH720Li合金优异的性能主要源于其细晶组织、最高达50%的强化相γ'相体积含量和多种尺寸γ'相的合理匹配，而γ'相的沉淀强化效果对GH720Li合金的力学性能尤其重要。由于γ'相的形核和长大对固溶处理后的冷却速度极其敏感，而冷却速度与盘锻件固溶冷却时冷却介质的选择密切相关。为保证批量燃气涡轮盘在服役条件下的高性能、高稳定性和长寿命，科研人员系统研究了3种冷却介质（空气、油和水）对GH720Li合金组织（主要为γ'相）及力学性能的影响规律，为优化热处理工艺参数提供参考。

试验材料从等温锻造制备的GH720Li合金盘锻件上切取。试验用GH720Li合金锻态原始晶粒平均尺寸约为10μm(ASTM9～10级)，分布均匀，晶界上均匀分布着1～5μm左右的一次γ'相，晶内弥散分布着500nm以下的冷却γ'相，锻后冷却过程中析出的γ'相在固溶过程中回溶，然后在固溶冷却和随后的时效过程中再次析出γ'相。

试样采用线切割从GH720Li合金锻态盘件上沿弦向切取，经1090℃固溶保温4h，然后分别进行空冷、油冷和水冷，完成固溶处理，随后对试样统一进行时效处理（650℃×24h，AC+760℃×16h，AC），用于晶粒度观察、γ'相的观察以及典型力学性能（室温和650℃拉伸性能）的测试。试验结果如下：

（1）根据试验条件，冷却方式对GH720Li合金晶粒尺寸和一次γ'相基本无影响；冷却介质主要影响固溶冷却过程中析出的冷却γ'相（二次和三次γ'相）。随着冷却速度的提高，起主要强化作用的三次γ'相平均尺寸依次为空冷＞油冷＞水冷，三次γ'相密度依次为空冷＜油冷＜水冷。

（2）随着冷速的提高，GH720Li合金的室温和高温强度依次为空冷＜油冷＜水冷，而塑性依次为空冷＞油冷＞水冷，强度与塑性的变化与固溶冷却过程中析出的三次γ'相的密度和尺寸密切相关。

（3）在确保GH720Li合金强度和塑性的前提下，固溶后宜采用油冷，以减少因热应力而造成盘件畸变甚至开裂的风险。（晓红）