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自1861年金属材料中的电迁移或电传输现象被发现,电流对金属材料的影响一直被各国学者所关注。其中高密度脉冲电流作用下,材料的制备过程、加工过程和热处理过程中出现的新现象引起了研究者们的极大兴趣。高温合金是标志国家科技发展水平及国防能力的重要金属材料。随着对高温合金性能要求的不断提高,高温合金化程度也随之增加,出现了诸如加工塑性差、长期时效后韧塑性下降等瓶颈性问题。本研究利用脉冲电流对镍基高温合金进行改性,研究脉冲电流作用下合金的组织演化和性能变化规律。本研究使用的电脉冲处理装置为：可输出电流密度为0-4000A/mm2微机程控脉冲电流源(脉冲频率为2Hz-50Hz,脉冲宽度为25μs-105μs),并采用实际测量方法来确定电脉冲处理时试样的实际温度。主要研究了高密度脉冲电流下GH4199和GH3625合金的时效过程和再结晶行为,同时与常规时效和退火处理的进行了对比分析。脉冲电流促进了GH4199合金的时效过程,使GH4199合金中γ’相和晶界M23C6型碳化物迅速长大。理论计算表明：脉冲电流处理降低了GH4199合金的扩散激活能,脉冲电流使GH3625合金中的位错密度降低,促进GH3625合金中孪晶和层错的形成。脉冲电流退火处理促进了GH4199合金和GH3625合金再结晶过程。对冷轧GH4199合金进行电脉冲退火20min(处理温度达600℃),合金已发生了再结晶,且合金中存在两种尺寸的M6C型碳化物,而即使800℃常规时效40min,亦未发现有再结晶出现。同样在600℃下对GH3625合金脉冲电流退火40min,合金再结晶过程已经完成；而600℃常规退火处理40min,合金没有发生再结晶,800℃常规退火处理40min,合金开始发生再结晶。脉冲电流提高了GH4199合金室温屈服强度和抗拉强度,而拉伸断裂延伸率可维持基本不变或稍有降低,从而使GH4199合金获得更优异的力学性能。扫描电子显微镜的拉伸断口分析发现：电脉冲时效后,晶内尺寸较大的M6C是微裂纹形成源。总之,本文研究了脉冲电流下镍基高温合金组织和性能的变化规律,本研究结果为改善镍基高温合金的组织和力学性能提供了创新性的思路与途径。