Haynes282合金是时效强化型镍基高温合金,由于蠕变强度高、高温组织稳定性好以及较好的热加工性能,而被选作700℃先进超超临界火电机组汽轮机转子候选材料之一。汽轮机转子材料要求在700℃下具有较高的高温强度、组织稳定性、抗氧化性和焊接性等,为保证Haynes282合金在700℃蒸汽参数下的使用寿命,研究其在700℃甚至更高温度下长期时效及不同应力持久过程中的组织演变和力学性能变化就显得尤为重要。实验研究了固溶处理、700℃和750℃长期时效以及700℃持久过程中的组织变化规律,并测试了合金室温冲击、拉伸和700℃高温拉伸等力学性能,探讨了组织变化对力学性能的影响。H282合金热处理为固溶+二次时效处理,固溶温度对合金的最终性能影响较大。因此文中主要对合金的固溶处理工艺进行实验选择。随着固溶温度的升高,H282合金中未溶碳化物含量、尺寸均减小,力学性能逐渐降低。最终确定H282合金的最佳热处理制度为1120℃/2h/AC+1010℃/2h/AC+788℃/8h/AC。H282合金700℃、750℃时效态主要析出相为M23C6相、MC相、γ’相。M23C6相富Cr、Mo元素,主要沿晶界分布,少量分布在晶内及孪晶端。随时效时间的延长,M23C6相含量逐渐增加,晶界M23C6相粗化长大呈连续的链状,且750℃变化较快。MC相主要分布在晶内,为富Ti、Mo的一次相,呈块状,尺寸较大。700℃长期时效过程中,组成元素变化较小,750℃时效时形态和成分有所变化。丫’相是合金的主要强化相,含量较高,主要成分为Ni、Al、Ti,750℃5000h时析出量约为18.9%。γ’相的粗化长大规律符合Ostwald熟化机制,根据γ’相颗粒尺寸得到其在700℃、750℃的动力学长大方程。表明700℃时效时,γ’相长大缓慢,时效温度升高,长大速率加快。700℃、750℃时效过程中,合金力学性能变化趋势相同。时效后,冲击功迅速下降,硬度迅速升高。随时效时间的延长,冲击功和硬度变化趋于稳定。这是因为,时效后晶界碳化物连续分布,成为裂纹形成和扩展的通道,弱化晶界,造成冲击功下降,同时γ’相的析出强化作用明显,硬度迅速上升,时效时间延长,丫’相粗化长大,强化作用降低,硬度增加趋势变缓。持久强度是衡量H282合金能否作为700℃先进超超临界火电机组汽轮机转子材料的重要标准,因此对合金进行700℃持久实验。实验结果表明H282合金持久强度较高,700℃10万小时外推强度大于100MPa,满足合金设计要求。微观组织分析发现应力的施加对γ’相形貌、分布无较大影响,对M23C6相形貌有一定影响。持久过程中裂纹主要在晶界形核产生,并沿着晶界碳化物扩展,造成合金断裂失效。