本论文对比研究了铸造镍基高温合金K452合金和K446合金在长期时效期间微结构演化及其对机械性能的影响。　　 二级时效处理使热处理态的两种合金中都有二次和三次γ相沉淀出来。长期时效期间，二次γ相逐渐长大，三次γ相则逐渐被二次γ相吞噬。γ相粗化，降低其分布密度，损害合金的综合性能，尤其是强度大大下降。　　 合金和MC化学成分的不同(例如(W+Mo)/Cr、(W+Mo)/(Ti+Nb)和Ti/Nb等)，导致了MC稳定性和分解形式的差异。在K452合金中，MC在时效期间趋向于完全分解，反应方程式涉及MC+γ→M23C6+γ，MC+γ→M23C6+η和MC+γ→M23C6+α-(W， Mo)+η，主要的碳化物产物为M23C6。而在K446合金中，MC按照方程式MC+γ→M6C+γ和MC+γ→M23C6+γ轻微分解，主要碳化物产物为M6C。MC退化被证实对性能有害。　　 一次MC碳化物的热稳定性与合金的微结构稳定性密切相关。在K452合金中，MC碳化物严重退化，向基体内释放了大量C原子，促进了二次碳化物M23C6在晶内的大量沉淀。而在K446合金中，MC轻微分解，基体内缺乏碳原子，使得TCPμ相遍布于整个合金。　　 晶界包含γ相、M23C6和M6C碳化物以及少量的一次MC碳化物。各种碳化物都镶嵌于γ沉淀中，形成三明治式条带结构。在长期时效期间，晶界细小分散的碳化物颗粒，逐渐转变成一条细的半连续的碳化物链，接着成为粗的连续的链。同时，碳化物链两侧的γ膜逐渐变厚。在K452合金中，晶界形态显著影响其持久性能，而在K446合金中则影响不大。　　 无论K452合金还是K446合金，γ相粗化是拉伸强度显著下降的主因。对K452合金，其持久寿命受晶界结构的影响很大，大量碳化物弥散分布于γ相周围的三明治结构是最理想的晶界结构。而对K446合金而言，则大量μ相的析出使得其持久寿命急剧下降。　　 在K452合金中，γ相粗化拓宽了γ通道，有利于合金的塑性变形，导致了合金延伸率的增加，而连续M23C6链在晶界的形成倾向于使晶界断裂提前发生，降低了合金延伸率。正反两方面的作用相互抵销，使得合金的塑性变化不大。而在K446合金中，γ相粗化和μ相大量析出使得合金的延伸率大大提升，而晶界粗化和晶界上大量M23C6和M6C的交替出现，却使得裂纹易于萌生，损害了塑性。正反两方面影响的叠加，导致合金拉伸和持久延伸率都出现了峰值。