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熔盐堆是GIF（Generation IV International Forum）推荐开发的六个候选第四代核反应系统之一。作为一种液态燃料堆，反应堆的结构支撑材料需要面对高温，强辐照以及高温氟化盐强腐蚀的复杂工况。Hastelloy N合金是橡树岭国家实验室为MSRE项目（Molten Salt Reactor Experimental）设计研发的核反应堆结构材料。作为熔盐堆的主要候选材料，Hastelloy N合金在长期高温工况下的热稳定性将是影响反应堆使用寿命的关键问题。而硅的含量又决定了Hastelloy N合金中碳化物的类型，进而影响合金力学性能的稳定性。基于以上背景，本文拟研究硅添加对GH3535合金热暴露后的组织和力学性能的影响。本文通过控制合金中的硅成分，结合扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射(XRD)及力学拉伸测试机等多种研究手段，研究了不同硅成分对合金中碳化物种类和形状的影响；硅添加对M6C碳化物析出和分解行为的影响；硅添加对合金长期高温时效后组织的演化和力学性能的影响。主要研究成果如下：通过观察不同硅成分GH3535合金的铸态显微组织发现随着硅含量提升，M2C碳化物将不再析出。由于合金的显微结构在高温工作环境服役下会发生巨大改变，我们将0.46wt%硅与无硅的合金样品置于700℃-800℃的高温中做热暴露实验。实验发现在0.46wt%硅合金中晶界上析出了颗粒状的M6C碳化物，并在700-800℃下1000小时的热暴露过程中碳化物的类型保持不变。而在无硅合金中，在热暴露的初始阶段，晶界上析出了纳米级的颗粒状碳化物。根据TEM衍射斑点和能谱分析可知，析出的碳化物为M2C碳化物。随着时效时间的延长，颗粒状的M2C碳化物转化成片状的M6C碳化物。硅的添加使晶界上析出的碳化物更加稳定。在研究含硅和无硅两种合金的显微结构时发现，硅含量升高增加了固溶状态GH3535合金中难溶M6C碳化物的数量。EDS成分分析表明在含硅合金中硅元素在初生M6C碳化物中高度富集。由DSC实验和高温热处理实验的结果知，硅添加将富含硅的M6C碳化物的存在温度提高到1335℃。而在无硅合金中，M6C碳化物在1260℃就已经完全溶解。根据thermal-calc软件的热力学计算模拟结果，M6C碳化物的吉布斯自由能随着硅含量的升高而减小。计算结果证明了富集硅的M6C碳化物的拥有更好的稳定性。通过拉伸测试和断口形貌观察发现富集硅的初生M6C碳化物颗粒容易成为裂纹萌生的起源，进而导致高温拉伸性能的下降。合金的力学性能和材料本身的显微结构密切相关，利用zwick拉伸试验机测试了在700,750,800℃下热暴露0-5000h后合金的拉伸性能。纳米级的M2C和M6C碳化物在晶界上的弥散分布分别使无硅和含硅合金的拉伸性能在热暴露100小时后出现提升。随着时效时间延长，无硅合金中的碳化物发生严重粗化，导致合金的拉伸性能出现骤降。硅的添加能够有效阻止M6C碳化物的粗化并使合金的拉伸性能在长期热暴露过程中保持稳定。