GH4169合金在650℃以下具有强度高、塑性好等良好的综合性能,因此该合金应用广泛,成为高温合金中的支柱产品,常用于生产发动机涡轮盘。在实际服役条件下,长期承受高温和交变载荷的作用,在局部应力集中的部位,极易产生应变控制的低周疲劳损伤,容易产生低循环疲劳裂纹,往往造成灾难性的后果。因此GH4169合金的低周疲劳行为受到广泛的关注。本文模拟涡轮盘实际服役环境,研究服役过程中合金的组织演化行为,揭示不同程度组织劣化状态下合金的低周疲劳行为,即长期服役组织演化对合金低周疲劳行为的影响规律；建立组织和低周疲劳行为的对应关系、为“依据材料组织特性可靠预测其疲劳性能及寿命”的预测模型地建立,提供有利的基础数据。研究表明,GH4169合金在长期时效过程中,组织发生不同程度的变化。750℃下长期时效,随着时效时间的延长,合金中的6相由颗粒状逐渐长大至短棒状、长针状,尺寸增大,体积分数增加。γ"相过分长大,体积分数下降。组织的演化影响合金的低周疲劳行为,造成合金低周疲劳循环应变的最大流变应力随着时效时间的延长而下降。这主要是由于随着时效时间的延长,主要强化相γ"相粗化。在750℃下长期时效500h圆盘状γ"相的长径长度已经达425nm,尺寸过大强化效果严重下降。作为亚稳相,γ"相在长期时效的过程中会向稳定的6相的转化,造成共格强化效果的降低,6相体积分数的增加也会导致材料强度下降。此外6相主要在晶界析出,原本的晶界被6相与基体的相界所取代,无析出带增加,也造成强度的下降。低周疲劳循环应力响应曲线呈现循环硬化、循环稳定、循环软化。低周疲劳断口由疲劳裂纹源区、疲劳裂纹扩展区、瞬断区组成。在疲劳裂纹稳定扩展阶段发现许多疲劳辉纹,疲劳辉纹间距基本不变。随着时效时间的延长,低周疲劳寿命呈下降趋势。GH4169合金在650℃下长期时效处理后,组织较为稳定,主要强化相γ"相尺寸略有增大。低周疲劳循环应力先升高,出现循环硬化,而后进入稳定期,随后呈现循环软化。这主要是由于位错的增值、抵消、相互作用而导致的。650℃下时效1500h的样品循环硬化现象显著。随着时效时间的延长,疲劳强度先升高后降低,时效500h的样品疲劳强度达到最大值,主要由于此时γ"相的尺寸对合金的强化效果较好。