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低膨胀高温合金具有优异的综合力学性能和低的热膨胀系数，可以控制航空发动机转动件和静止件之间的间隙，提高发动机的效率和推力，是现代航空发动机所必需的关键材料。Thermo-Span合金具有优异的力学性能和长期时效稳定性，同时热膨胀系数低，抗氧化性能较高，是近年来发展出的先进低膨胀高温合金之一。然而，同其它大多数低膨胀高温合金一样，Thermo-Span合金也具有缺口敏感性。针对该问题，提出晶界工程（Grain Boundary Enginerring, GBE）方法改善缺口敏感性，即通过提高材料中的低∑CSL晶界比例，调整晶界特征分布，来改善材料与晶界有关的性能。一般采用冷变形结合退火的方式来提高材料中低∑CSL晶界比例，但此方法并不适用于高温合金的工业应用。针对高温合金的加工和服役特点，提出温加工处理结合退火的方法实现Thermo-Span合金低∑CSL晶界强化。因此，本文研究了Thermo-Span低膨胀高温合金在900℃-1100℃，0.01s-1-1s-1，10％-40％变形条件下以及950℃-1050℃退火条件下的热变形行为和低∑CSL晶界形成规律，得到以下主要结论: Thermo-Span合金当应变速率为0.1s-1，变形量为40％，变形温度为900℃时不发生动态再结晶，变形温度为1000℃时，发生不完全动态再结晶，变形温度为1100℃时，发生完全动态再结晶。 当应变速率为0.01s-1时，发生动态再结晶的临界变形量较低，再结晶程度较高;当应变速率为1s-1时，再结晶晶核的临界半径较小，再结晶程度也较高;当应变速率为0.1s-1时，发生动态再结晶的临界变形量和临界半径均较大，所以动态再结晶程度较低。 通过实验和计算得到Thermo-Span合金的热变形激活能（Q=503.703 kJ/mol）和变形本构方程。 Thermo-Span合金在900℃变形，然后在1050℃退火，当变形量为10％时，晶界迁移驱动力较低，晶界迁移速率较低，所以低∑CSL晶界比例较低;当变形量为40％时，再结晶形核率较高，晶界向形变基体迁移的距离较短，低∑CSL晶界比例也较低;当变形量为25％时，晶界迁移速率和迁移距离均较高，低∑CSL晶界比例较高。 退火温度从950℃升高到1050℃，合金发生静态再结晶程度升高，低∑CSL晶界比例升高;在退火过程中当再结晶晶粒向形变基体扩展时，低∑CSL晶界比例升高，当晶粒开始长大后，低∑CSL晶界比例降低。 在退火过程中:低∑CSL晶界比例增加主要基于退火孪晶（∑3晶界）的产生;∑9和∑27晶界比例很小，且∑9∶∑27=4∶1，其主要形成机制是∑3n晶界再生。