GH4698为镍基时效强化变形高温合金,主要用于燃气轮机的特大型涡轮盘。涡轮盘在锻造过程中经常出现混晶或晶粒异常长大,造成晶粒度不均匀、力学性能严重下降,波动性增强等而导致锻件报废。已有研究者对高温合金中的混晶进行了相关研究,然其本质原因仍有待于进一步明确。本研究采用新型异型坯锻压方法,通过对不同变形条件和热处理制度下GH4698合金的低倍及显微组织观察,系统研究了GH4698合金晶粒异常长大行为,采用EBSD技术对相邻晶粒取向差、低∑CSL晶界的分布规律进行分析,利用TEM研究位错分布规律及晶界的迁移行为,完善晶粒异常长大的理论、探究晶粒异常长大的影响因素,探寻预防措施,以期为实际生产工艺的改进与调整提供理论依据。研究表明,GH4698合金分别在1025℃和1120℃塑性变形,经1100℃固溶8小时后,合金晶粒均出现了明显的粗化。1025℃下塑性变形的合金试样晶粒均匀,平均晶粒直径为0.5mm。1120℃下塑性变形的合金固溶20min后出现超大晶粒和细小原始晶粒共存的现象,超大晶粒尺寸达1.5mm以上。1025℃下塑性变形的合金经1100℃固溶5mmin便开始长大,并始终保持均匀的等轴晶组织状态,平均晶粒直径达200μm。1120℃下塑性变形的合金在20min时才发生明显的晶粒长大,最终出现了晶粒直径超过了500μm的粗晶。GH4698合金在发生异常长大的过程中取向差产生了较大的变化,小角度取向差的增加,且晶粒粗化通过形成孪晶的方式进行合并,粗大晶粒通过吞噬周围取向差相近的小晶粒长大,最终形成超大晶粒。GH4698合金在固溶处理过程中发生的晶粒长大与孪晶长大有直接关系,变形温度低时合金锻态组织中孪晶含量为40%,晶粒均匀长大,变形温度高时合金锻态组织中孪晶含量超过50%,孪晶扩展同时大量发生孪晶反应,导致合金出现异常晶粒长大,进而形成粗晶。