粉末镍基高温合金具有优异的高温力学性能、良好的抗氧化和耐腐蚀性能,目前主要采用热等静压+等温锻造(热挤压)工艺制备,原料粉末成本高,且难以制备小型复杂形状零件。本文提出母合金法与注射成形技术结合的方法制备镍基合金,以母合金粉末和超细羰基镍粉混合粉末为原料,通过增加粉末比表面积和晶格畸变、提高粉末间的化学成分梯度来提高烧结过程中原子迁移的驱动势,达到强化烧结的目的,实现粉末高温合金小型复杂形状零部件的低成本制备。将热力学计算与扩散偶方法应用于母合金成分设计,研究了母合金液相的润湿性与渗透性、母合金固相的扩散与相变行为。提高合金元素浓度梯度虽然可以降低合金粉末的使用量,但与目标合金相组成差异增大,在固相扩散过程中易形成NiAl阻挡层与σ相,阻碍合金元素的均匀化过程。母合金需要有低液相线温度、与目标合金相近的相组成、与基体良好的润湿性、在多孔坯体中由毛细作用力下较快的渗透速率,MA35Ni母合金满足上述条件,是最适用于制备MIM418合金的母合金成分。通过气雾化法制备得到MA35Ni母合金粉末,其球形性好,氧含量仅为490ppm。同时开发了更低成本的粉末制备工艺,通过铸锭破碎法制备得到母合金粉末,其粒径更加细小,但氧含量略高(≤0.2%)。采用气雾化法与铸锭破碎法制备的母合金粉末,最终烧结态合金抗拉强度分别为1047MPa、930MPa,均高于铸造合金强度。研究了母合金法MIM418合金的烧结致密化机理,对烧结过程中的扩散行为、相演变行为进行了表征。烧结过程中合金元素扩散行为不同步,Al元素由于在Ni基体中有最高的扩散速率,在液相出现前,通过固相扩散进入Ni基体,并在界面前沿析出大量5 nm左右细小的γ’相,导致升温过程中γ’相的形貌、尺寸随Al元素浓度变化而变化,但由于最终烧结温度高于γ’相固溶温度,γ’相在烧结冷却过程从过饱和固溶体中重新均匀析出。Cr、Mo等高熔点元素则主要通过液相进行扩散。母合金中的Nb主要存在于(Nb,Ti)C中,由于MC碳化物溶解温度高,Nb元素扩散困难。烧结过程中瞬时液相的演变表现为等温凝固过程,Ni颗粒在液相出现后逐渐溶解,导致界面前沿合金熔点上升,从而发生凝固。瞬时液相中主要合金元素为Cr,在凝固后的富Cr液相演变为晶界M23C6型碳化物,有利于钉扎晶界,减小晶粒尺寸。瞬时液相的出现加速了致密化过程与合金均匀化速率,经过烧结工艺的优化,烧结态合金的相对密度高达98.37%。系统表征了母合金法MIM418合金的力学性能,其室温与高温800℃下抗拉强度分别为1047 MPa、819 MPa,分别高于铸造K418合金强度70.7%、8.5%。经长时间高温热暴露后,其性能依然十分稳定,在900℃下热暴露200 h后,抗拉强度与延伸率分别为1246MPa、7.8%。通过母合金法与注射成形技术制备了尺寸收缩均匀、外观无缺陷的增压涡轮,实现了小型复杂形状粉末高温合金零件的近终成形。本文为建立高合金化材料的母合金法制备技术奠定了理论和技术基础,对扩大高性能粉末高温合金和注射成形技术的应用有积极的推动作用。