镍基高温合金是具有面心立方固溶基体的Ni-Cr合金，基体中含有碳化物和γ'-Ni3(Al,Ti)沉淀物。作为一种变形和时效硬化型镍基高温合金，Nimonic80A通过添加Ti、Al及Cl来强化，开发用于高温应用如发电、运输、宇航及海洋工程等等。Nimonic80A的持久性能完全取决于显微组织特性如晶粒尺寸、晶界析出物特征。
研究了含有不同C含量的镍基高温合金Nimonic80A，采用光学显微镜、X-射线衍射及电镜扫描方法分析了不同C含量的强化机理。合金经真空感应炉熔炼，C含量分别为0.01%、0.06%及0.10%。铸锭尺寸为Φ80㎜，热锻成Φ30㎜圆棒，热处理制度：1070℃/8h，空冷+700℃/16h，空冷。
显微组织分析表明，随着C含量从0.01%增加到0.10%，γ和γ'相的晶格参数均下降，1070℃/8h，空冷+700℃/16h，空冷的热处理后，共格γ和γ'相之间的错配δ值稍有增大，从0.289%增至0.317%；0.01%C合金中的球化γ'相的直径从22.24nm缩小至0.06%和0.10%C的不到15.76nm。随着C含量高于0.06%，在晶界析出Cr23C6碳化物，当C含量增加至0.10%，Cr23C6碳化物与γ基体在方向上存在一定关系，这能增强晶界的强度。随着C含量的增加，合金的室温拉伸强度的提高主要归因于共格应变强化和Cr23C6碳化物的析出强化，750℃/310MPa持久试验后，错配δ值随C含量增加从0.182%增大至0.237%，但低于热处理后的值。在0.10%C合金中块状Cr23C6析出物趋于球化，而且在γ'相之间的γ基体中观察到位错线，位错强化和晶界Cr23C6碳化物沉淀强化的综合作用有益于合金的持久性能。（晓红）
