GH720Li合金耐磨板具有較高的使用溫度和高溫強(qiáng)度，是750℃左右高性能變形渦輪盤的首選材料。廣泛用于國外航空發(fā)動機(jī)中，如Rolls-Royce公司的BR700及Allison公司的GMA2100、GMA3007、T406、T800等高性能航空發(fā)動機(jī)的渦輪盤，在我國大量應(yīng)用于高性能燃?xì)鉁u輪盤材料。
GH720Li合金耐磨板優(yōu)異的性能主要源于其細(xì)晶組織、最高達(dá)50%的強(qiáng)化相γ'相體積含量和多種尺寸γ'相的合理匹配，而γ'相的沉淀強(qiáng)化效果對GH720Li合金耐磨板的力學(xué)性能尤其重要。由于γ'相的形核和長大對固溶處理后的冷卻速度極其敏感，而冷卻速度與盤鍛件固溶冷卻時冷卻介質(zhì)的選擇密切相關(guān)。為保證批量燃?xì)鉁u輪盤在服役條件下的高性能、高穩(wěn)定性和長壽命，科研人員系統(tǒng)研究了3種冷卻介質(zhì)（空氣、油和水）對GH720Li合金耐磨板組織（主要為γ'相）及力學(xué)性能的影響規(guī)律，為優(yōu)化熱處理工藝參數(shù)提供參考。
試驗(yàn)材料從等溫鍛造制備的GH720Li合金耐磨板盤鍛件上切取。試驗(yàn)用GH720Li合金耐磨板鍛態(tài)原始晶粒平均尺寸約為10μm(ASTM9～10級)，分布均勻，晶界上均勻分布著1～5μm左右的一次γ'相，晶內(nèi)彌散分布著500nm以下的冷卻γ'相，鍛后冷卻過程中析出的γ'相在固溶過程中回溶，然后在固溶冷卻和隨后的時效過程中再次析出γ'相。
試樣采用線切割從GH720Li合金耐磨板鍛態(tài)盤件上沿弦向切取，經(jīng)1090℃固溶保溫4h，然后分別進(jìn)行空冷、油冷和水冷，完成固溶處理，隨后對試樣統(tǒng)一進(jìn)行時效處理（650℃×24h，AC+760℃×16h，AC），用于晶粒度觀察、γ'相的觀察以及典型力學(xué)性能（室溫和650℃拉伸性能）的測試。試驗(yàn)結(jié)果如下：
?。?）根據(jù)試驗(yàn)條件，冷卻方式對GH720Li合金耐磨板晶粒尺寸和一次γ'相基本無影響；冷卻介質(zhì)主要影響固溶冷卻過程中析出的冷卻γ'相（二次和三次γ'相）。隨著冷卻速度的提高，起主要強(qiáng)化作用的三次γ'相平均尺寸依次為空冷＞油冷＞水冷，三次γ'相密度依次為空冷＜油冷＜水冷。
?。?）隨著冷速的提高，GH720Li合金耐磨板的室溫和高溫強(qiáng)度依次為空冷＜油冷＜水冷，而塑性依次為空冷＞油冷＞水冷，強(qiáng)度與塑性的變化與固溶冷卻過程中析出的三次γ'相的密度和尺寸密切相關(guān)。
?。?）在確保GH720Li合金耐磨板強(qiáng)度和塑性的前提下，固溶后宜采用油冷，以減少因熱應(yīng)力而造成盤件畸變甚至開裂的風(fēng)險。