镍基高温合金综合性能优良,被广泛地用于制作可以承受住在高温、高速、反复启停等苛刻工作环境中还可以进行长时间和稳定地工作的高温部件,比如说航空发动机、燃汽轮机中的一些热端部件。这些在高温下工作的部件因受到交变载荷作用,其主要失效形式是低周疲劳,因此对高温疲劳疲劳行为的研究已成为高温合金研究的重中之重。本文通过对Inconel 625合金在650℃以及拉压对称三角波、慢拉快压锯齿波和快拉慢压锯齿波三种应变波形下进行低周疲劳实验,研究了Inconel 625合金在不同应变波形下的低周疲劳变形与断裂行为,以期为Inconel 625合金的抗疲劳设计提供必要的理论依据。低周疲劳实验结果表明:三种应变波形加载条件下,合金在0.3%-0.7%的外加总应变幅下均呈现循环硬化,其中在慢拉快压锯齿波形下的循环应力幅最高;采用锯齿波形时,由于拉伸蠕变分量和压缩蠕变分量的引入造成合金的疲劳寿命缩短;此外,合金的循环应力和应变之间呈现单斜率线性关系,且其塑性应变幅与弹性应变幅和疲劳寿命之间亦呈线性关系。在三种加载波形下的低周疲劳断裂后Inconel 625合金位错形貌的透射电镜观察结果表明,Inconel 625合金的主要变形机制为位错在基体中滑移,并且合金在疲劳变形阶段的循环硬化现象与位错之间、位错与孪晶界之间、位错与晶界之间、位错与析出相之间的交互作用相关。疲劳变形后的位错密度相对较大,位错之间有较强的交互作用发生;孪晶界和晶界阻碍了位错运动导致位错在界面处塞积;位错在基体中运动时遇到析出相,有大量位错聚集于析出相周围,导致析出相周围存在高密度的位错。在三种加载波形下Inconel 625合金低周疲劳断口形貌的扫描电镜观察结果表明,Inconel625合金低周疲劳的裂纹均起始于试样的表面,以穿晶方式萌生,同样以穿晶方式进行扩展。