GH4169合金是一种以γ"和γ共同强化的镍基高温合金，具有良好的耐高温、耐腐蚀、抗氧化能力和优异的综合力学性能，是目前应用最为广泛的高温合金。GH4169G是在GH4169合金成分的基础上采用P、B微合金化发展而成的先进合金，其持久和蠕变性能较GH4169成倍提高，使用温度提高30℃，已获得重要应用，具有更加广阔的发展前景。超塑性成形工艺具有小应力、易成形、大应变的优点，特别适用于复杂形状零件的加工制造。利用超塑性成形工艺生产GH4169G合金复杂构件具有重要的意义。因此，本博士学位论文系统研究了GH4169G合金在不同变形条件和组织条件下的超塑性变形行为，探索合金变形规律和变形机制，为利用超塑性工艺加工GH4169G构件提供研究基础。主要研究结果如下:　　系统研究了细晶GH4169G合金的超塑性变形规律和机制，发现合金在935-1010℃，5×10-4-10-2 s-1范围内均具有超塑性(δ＞150％)。超塑性拉伸断口均呈现针尖状点式断裂特征。合金在超塑性变形后，晶粒组织发生了明显的细化。通过系统观察和分析确定了细晶GH4169G合金的超塑性变形机制为非连续动态再结晶，其具体过程为:位错滑移和缠结，位错墙形成，小角度亚晶以及新晶粒形核和长大等。再结晶的重复性过程使得超塑性变形得以维持，并最终实现宏观上的超塑性。实验结果澄清了GH4169系列合金超塑性变形过程是否存在动态再结晶的争议。　　建立了颈缩的组织演化模型。从变形均匀区到颈缩区域，合金的晶粒组织逐渐细化。在初始均匀变形阶段，合金以位错滑移为主要变形机制，随后以动态再结晶为主要变形机制。动态再结晶导致了颈缩的发生和发展。定义了“颈缩角”来表征超塑性拉伸颈缩程度，解决了点式断口面缩率无法测量的问题。颈缩角增大，孔洞对断裂贡献减小，颈缩对断裂贡献增大。　　系统研究了粗晶GH4169G合金在905-1010℃，5×10-4-10-1 s-1变形条件下的超塑性变形特征和机制。发现合金在920-1010℃范围内均具有超塑性(δ＞150％)，在1010℃、10-2 s-1条件下延伸率达到峰值420％。粗晶合金的超塑性变形有点式和非点式两种断裂方式。点式断裂对应颈缩断裂机制，塑形较高。非点式断裂对应孔洞连接式断裂，塑形较低。与细晶合金不同，粗晶合金的超塑性变形不仅有位错运动和动态再结晶机制，还有孪晶机制。粗晶合金的动态再结晶优先在晶界发生，并由晶界向晶内发展，与细晶合金的非连续动态再结晶机制明显不同。温度降低(≤905℃)，合金以位错运动和晶界再结晶为主要变形机制，晶内不发生再结晶，塑形较低。温度升高(≥920℃)有利于晶内再结晶的发生和孪晶的形成，从而有利于塑形的提高。提高应变速率抑制晶内再结晶但有利于孪晶形成，合金塑形较低。孪晶通过阻碍位错运动提高硬化率，从而有利于超塑性的产生。因此，通过提高温度促进晶内再结晶，并控制一定的变形速率产生孪晶，可以获得最高的塑性。GH4169G合金粗晶超塑性有较好的工业应用前景。　　GH4169G合金的超塑性延伸率略高于GH4169合金。P和B对合金低应变速率超塑性提高更明显。超塑性变形后P会在晶内形成富集，低应变速率有助于P由晶界向晶内的扩散。　　提出了一种GH4169G合金的超细晶化方法:“固溶+δ相时效+冷轧变形+再结晶退火”，该方法采用冷变形工艺细化晶粒，工艺参数更容易控制，可以将GH4169G合金细化为ASTM13级左右的细晶合金。