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沉淀强化型铸造高温合金具有生产成本低、制造工艺简单和中低温力学性能优异等特点,被大量应用在航空、航天、能源等不同领域。随着这些领域的快速发展,对高温结构件的性能提出了更高的要求,这就要求高温材料的组织和性能需要得到进一步的改善。晶粒细化可以有效提高铸造高温合金的强度、塑性、持久和疲劳等性能。添加细化剂是细化晶粒常用的手段,细化效果较显著的有氮化物(TiN)和金属间化合物(Co3FeNb2、CrFeNb)等。加入细化剂,晶粒尺寸减小,合金的强塑性、疲劳寿命、持久强度和寿命得到较大的提高。但是,晶粒细化如何影响沉淀强化型铸造高温合金的组织(例如枝晶结构)和强化相(例如γ’相和碳化物)并没有被报道,此外,关于微量纳米TiC陶瓷颗粒作为高温合金的细化剂的研究较少,所以,本文采用TiC/Al中间合金法向沉淀强化型铸造高温合金K214和K465合金中添加了微量纳米TiC颗粒,分析了纳米TiC颗粒对沉淀强化型铸造高温合金组织和性能的影响,探究了纳米TiC陶瓷颗粒、晶粒细化、微观偏析、γ’相、碳化物和力学性能之间的关系。本文所得主要结论如下:(1)纳米TiC陶瓷颗粒可以使铸造高温合金的晶粒尺寸减小30%-60%,晶粒细化效果较明显。(2)加入纳米TiC陶瓷颗粒后,K214铸态组织的二次枝晶臂间距增大了9μm,枝晶间区域的面积和显微偏析减少;铸态和热处理后组织的γ’相的尺寸减小。TiC使K465合金的十字形枝晶形态减弱,枝晶形态开始变得不规则;K465合金中MC型碳化物形态发生改变,由空白样的汉字状向块状转变。(3)加入TiC后,K214高温合金的极限抗拉强度得到提高,而断后伸长率没有明显改变。室温拉伸结果显示:加入0.02wt.%TiC后,铸态试样的极限抗拉强度提高了 82MPa;热处理后试样的极限抗拉强度提高了 103MPa。高温拉伸结果显示:加入TiC后,铸态试样的极限抗拉强度提高了 35MPa;热处理后试样的极限抗拉强度提高了 60MPa。(4)加入TiC后,K465合金铸件底部试样的均匀延伸率得到大幅提高,而极限抗拉强度基本保持不变。室温拉伸结果显示:加入0.02wt.%TiC试样的屈服强度降低了约60MPa,均匀延伸率提高了 224%;加入0.1wt.%TiC试样的屈服强度降低了约49MPa,均匀延伸率提高了 72%。热处理后室温拉伸结果显示:加入0.02wt.%TiC试样的断后伸长率提高了 120%;而加入0.1wt.%TiC试样的断后伸长率没有变化。