通过对DZ125镍基合金进行不同工艺的热处理、蠕变性能测试及组织形貌观察，研究热处理工艺对合金组织结构和蠕变性能的影响；通过热力学计算预测合金在不同条件下的相形筏化时间，通过晶格错配度的计算，研究了不同状态合金中′/两相的晶格应变程度。通过微观形貌观察及衍衬分析，研究了合金在蠕变期间的微观变形特征与断裂机制，得出如下主要结论：铸态DZ125镍基合金的组织结构主要由基体、相、共晶组织以及块状碳化物组成，在枝晶干/间区域存在明显的成分偏析及/两相的尺寸差别。合金经完全热处理后，元素偏析程度及晶格错配度有所减小，但仍在枝晶干/间区域存在不同尺寸的′相，尺寸约为0.4m的细小立方相均匀分布在枝晶干区域，尺寸约为1—1.2m的粗大立方相存在于枝晶间区域，并有块状碳化物存在于枝晶间区域，其放射状或筛网状的共晶组织存在于枝晶间区域。在中温/高应力蠕变期间，合金中的′相不形成筏状组织；而在高温/低应力蠕变期间，合金中的立方′相转变成与施加应力轴垂直的筏状结构。合金在1040℃/137MPa蠕变3h，相转变成与应力轴垂直的N型筏状结构。采用热力学方法计算出元素在不同条件蠕变期间的扩散迁移速率，并预测出合金在840℃和760℃蠕变期间相的筏形化时间各自需近400h和3000h，即：随蠕变温度下降，相的筏形化时间延长。在中温/高应力蠕变期间，该合金的变形机制是位错在基体中滑移和剪切相，其中，剪切进入相的位错可以分解，形成两肖克莱不全位错加层错的位错组态，切入相的位错也可以从{111}面交滑移至{100}晶面，形成具有非平面芯的K-W锁，可以有效抑制位错在{111}面滑移，提高合金的蠕变抗力。在高温/低应力蠕变条件下，合金在稳态蠕变期间的变形机制是位错在基体中滑移和攀移越过相，其中，在位错攀移期间，位错的割阶易于形成，空位的形成和扩散是位错攀移的控制环节。蠕变后期，合金的变形机制是位错在基体中滑移和剪切进入筏状相，且在{111}面滑移。蠕变期间，分布在/两相界面的六边形或四边形位错网络，可释放晶格错配应力，减缓应力集中，提高合金的蠕变抗力。高温蠕变的后期，合金中的裂纹首先在晶界处萌生与扩展，且不同形态晶界具有不同的损伤特征，其中，沿应力轴呈45角的晶界承受较大剪切应力，是易于使其产生蠕变损伤的主要原因；而加入的元素Hf，可促进细小粒状相沿晶界析出，可抑制晶界滑移，提高晶界强度，是使合金蠕变断裂后，断口呈现非光滑特征的主要原因。与传统工艺热处理相比，随固溶温度提高至1260℃，合金中难熔元素的偏析程度及晶格错配度明显减小，在枝晶间区域的粗大相可完全溶解。经时效处理后，高体积分数的细小立方相均匀分布在枝晶干和枝晶间区域，可完全消除合金中的共晶组织，使合金中原大尺寸块状碳化物发生分解，并沿晶界弥散析出细小碳化物，可抑制晶界滑移。因此，与传统工艺热处理相比，高温固溶处理可改善合金的组织均匀性，提高合金蠕变抗力和蠕变寿命。