GH4742合金作为一种时效沉淀强化的镍基变形高温合金,其优异的高温力学性能来源于高含量的合金元素,其中强化相γ’相体积分数可达40%。GH4742合金锻件性能要求提升和规格扩大,带来了热加工性能差、晶粒与析出相组织控制困难等制备难题,因此亟需针对热变形/热处理过程中再结晶行为和析出相演化开展系统的研究工作。以锻态GH4742合金为材料,通过热压缩实验研究了γ’+γ双相区、γ单相区的热变形行为,建立了表征合金流动应力的本构关系模型与热加工图,获得了GH4742合金的失稳区间,采用加工硬化率方法获得动态再结晶临界应变。结果表明,GH4742合金的真实应力-应变曲线呈现动态再结晶软化特征,合金的热变形激活能数值呈现区间分布特征。系统地研究GH4742合金热变形过程中动态再结晶机制与变形参数、第二相颗粒间的相互影响规律,明确晶粒细化与孪晶界演化关系。结果表明,不同Z参数下GH4742合金动态再结晶机制存在差异:高Z值时,再结晶通过不连续动态再结晶、连续动态再结晶机制形核,MC碳化物通过粒子激发形核机制促进再结晶,γ’相对动态再结晶的形核与生长具有强烈抑制作用;中Z值时,再结晶以不连续动态再结晶与较弱的连续动态再结晶机制形核,MC碳化物的粒子激发形核机制与γ’相的钉扎作用均大幅减弱;低Z值时,主要是不连续动态再结晶形核,γ’相完全溶解无钉扎作用,仅有MC碳化物较弱的粒子激发形核机制。开展不同工艺参数的热处理实验,分析固溶温度、时效方式对晶粒尺寸和γ’相形貌的影响,揭示不同参数变形后显微组织的演化历程。结果表明,1020～1050℃低温变形组织,经亚固溶处理后发生了大量静态再结晶。1080～1140℃变形组织,经亚固溶处理后再结晶体积分数与平均晶粒尺寸无明显变化。变形晶粒、动态再结晶、静态再结晶内部γ’相分别为花骨朵状/球形、圆角方形、不规则块状。不同参数变形的组织,在过固溶处理后均为粗大等轴晶粒,晶粒内部γ’相为细小球形。单时效、双时效处理后,不同形态的γ’相均表现尺寸增大的粗化现象。