Portevin-Le Chatelier(PLC)效应是合金材料在一定的应变速率和温度下所表现出的特殊的塑性失稳现象，表现为时域上的锯齿形应力屈服和空域上的应变局域化。大部分研究者将PLC效应视为材料的本征性质，并认为是可动位错与溶质原子交互作用，即动态应变时效引起的。PLC效应涉及微观溶质原子的扩散和位错运动、细观上晶粒的协调变形、宏观PLC变形带的增殖和演化，是典型的多尺度问题，长期以来得到学术界的高度重视。另一方面，PLC效应所产生的局域塑性变形带会影响材料的韧性、严重降低材料的可加工成形性和零件的表面质量。高温合金作为制造航空发动机热端部件的关键材料之一，在能源、交通、石油、化工等领域有着广泛的应用，在一定的条件下也会表现出PLC效应。因此，开展高温合金中PLC效应的实验和机理研究具有重要的理论和现实意义。　　本文以一种典型的超超临界用高温合金Nimoinic263为研究对象，从微观和宏观两方面系统研究了复杂体系高温合金中的PLC效应。微观上主要考虑溶质原子类型及溶质原子浓度、沉淀相的析出及演化、可动位错密度和林位错密度的变化，深入分析了影响动态应变时效的关键因素及其内在机理;宏观上，采用三维数字图像相关法（Digital image correlation，DIC）对Ni-C合金中的PLC变形带的形核增殖以及时空演化行为进行了研究。　　在PLC效应的微观研究方面，首先从溶质原子类型和溶质原子浓度的角度，系统研究了固溶状态的Nimonic263合金在一定温度和应变速率区间的PLC效应，分析了应变速率和实验温度对PLC效应的影响。结果表明，随着应变速率的减小或实验温度的升高，PLC效应的临界应变呈现出先减小（正常PLC效应）后增大（反常PLC效应）的趋势，而平均锯齿应力跌落幅值则表现为先增大后缓慢降低;应力跌落幅值统计分布显示，低温高应变速率下应力跌幅呈幂律分布，高温低应变速率呈单峰分布。根据Nimionc263合金基体中C、Cr和Mo含量，设计了几种二元Ni-C、Ni-Cr和Ni-Mo合金进行对比实验。结果表明，Ni-0.4C、Ni-24Cr、Ni-4Mo合金中发生动态应变时效的温度区间分别为RT～200℃、200～650℃、400～500℃。Nimonic263合金、Ni-C、Ni-Cr、Ni-Mo合金正常PLC效应激活能分别为70KJ/mol、44KJ/mol、65KJ/mol和105KJ/mol。对比分析二元Ni-C、Ni-Cr、Ni-Mo合金与Nimonic263合金发生PLC效应的温度区间、应力跌幅变化以及激活能的大小，澄清了Nimoinc263合金中主导正常PLC效应为替位溶质原子Cr，而非通常认为的C原子。　　利用透射电镜分析了不同时效时间γ相的析出和长大行为以及拉伸变形机制，解释了γ相的析出和长大对Nimonic263合金PLC效应的影响。结果表明，随着时效时间的增加临界应变先增加随后逐渐减小;PLC效应的平均应力跌幅和等待时间随时效时间的变化与临界应变的变化规律相似。通过对变形机制分析发现，随着γ尺寸的增加，变形方式由APB切割→SF切割→Orowan绕过转变。在此过程中，γ对可动位错的阻碍作用先增强，然后逐渐减弱，相应的可动位错密度先降低后增加，使得发生PLC效应的平均等待时间和平均应力跌幅也表现为先增大后减小。基于管扩散理论，结合K-E模型中基元应变随可动位错密度的变化规律，解释了不同时效时间对PLC效应临界应变的影响。　　通过建立三维光学应变观测平台，首次利用数字图像相关法对室温不同拉伸速率下Ni-C合金PLC变形带的形核、增殖以及时空演化行为进行了研究。在高拉伸速率下，Ni-1at.％C合金的PLC效应表现A型锯齿波，对应的A型PLC带在试样的夹头或标距段形核，向试样一侧连续增殖;中拉伸速率下，主要表现为B型锯齿波，对应的B型带在试样表面随机形核，并不具有明显的跳跃增殖规律;低拉伸速率下产生C型锯齿波，对应的C型PLC带的形核和增殖规律与A带类似。同时发现，三类PLC变形带中相邻两个带的平均增殖时间间隔随拉伸速率的降低而增加，分别为0.2s、1.2s、14.4s;带宽随拉伸速率的降低而降低，分别为20mm、16mm、10mm;而三类带的倾角不变，约为54°。