针对抗热腐蚀镍基高温合金K444在高温长期时效过程中大量有害σ相的析出问题，本文采取了恢复热处理及通过基体平均电子空位数控制设计K444改进合金两种方法来消除或控制σ相的析出，并深入研究K444改进合金的热稳定性。　　 长期时效态K444合金在不同温度高温固溶处理过程中，σ相逐渐回溶，并且在1170℃固溶处理时σ相与枝晶干γ’强化相能够完全回溶，因此，选定K444合金恢复热处理制度的固溶温度为1170℃，并制定恢复热处理制度为1170℃，4 h，空冷+1050℃，4 h，空冷+850℃，16 h，空冷。长期时效态K444合金经恢复热处理后，枝晶干γ’强化相呈双态分布，晶界由包裹于γ’相层的M23C6及M3B2颗粒组成，其拉伸与持久性能得到有效的恢复。　　 在K444合金的基础上，采用相计算(PHACOMP)方法，调整合金中Al、Ti、Cr、W、Mo等含量，设计六种不同化学成分的K444合金，并通过对其短时力学性能和长期组织稳定性的研究，确定K444改进合金的临界电子空位数Ncv为2.39。K444改进合金在长期时效过程中几乎没有σ相析出，并且其长期持久性能得到成倍的提高。　　 重点研究了K444改进合金长期时效组织演变及其对力学性能的影响。结果表明，在800～900℃长期时效过程中，二次γ’相消耗三次γ’相而粗化，其粗化激活能为261kJ/mol，受Al、Ti在基体中的扩散速率所控制。二次γ’相的粗化及三次γ’相的消失是K444改进合金拉伸与持久性能的降低的主要原因。TiC型初生MC在长期时效过程中的分解分为三个阶段，第一阶段表现为MC与γ基体元素互扩散而生成M23C6与γ’，反应方程式可以概括为：MC+γ→M23C6+γ’；第二及第三阶段由于MC界面上(Ti+Nb+Hf)/Al比的升高而生成η相，η的形成又促进W、Mo、Cr等元素的富集而生成M6C及M23C6相于η相内部，反应方程式可分别概括为：MC+γ→M6C+η及MC+γ→M6C+M23C6+η，第二及第三阶段的反应方程式是以前没有被报道过的。长期时效过程中，晶界γ’相层逐渐增厚，M23C6和M3B2颗粒逐渐粗化，晶界结构从不连续粗化到半连续最后到连续的链状结构。