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面对资源危机和环境恶化，提高火电厂的发电效率，实现节能减排对人类社会的可持续性发展具有重大意义。因此，具有更高效率的700℃先进超超临界火电机组(A-USC)成为研究热点。GH984G合金是一种沉淀强化和固溶强化相结合的Ni-Fe-Cr基抗热腐蚀高温合金，具有优异的高温强度、抗氧化腐蚀能力、工艺性和低成本等特点，是我国700℃A-USC的候选材料。良好的长期组织稳定性对其长期稳定服役至关重要。本文针对GH984G合金在700℃以上长期时效过程中析出σ相的问题，研究了σ相的形核、长大规律及其对力学性能的影响，找出了σ相析出与合金成分的相关性;研究了具有优化合金成分的GH984G合金组织性能与热处理制度的内在联系，长期时效过程中组织演化及其对力学性能的影响规律;研究了以Co代Fe并适当提高沉淀强化元素含量对GH984G合金组织、性能和热稳定性的影响，研究结果可以为完善GH984G合金并发展具有更高承温能力的合金提供实验数据和理论支持。论文主要研究结果如下: 研究了GH984G合金中σ相的析出机制。合金在700～800℃长期时效过程中析出具有体心四方晶格结构，富含Ni、Fe、Cr和Mo元素的针状σ相。根据σ相析出随时效温度的变化规律建立了σ相析出的C曲线，结果显示σ相析出峰值温度为750℃。 根据GH984G合金中σ相的析出特点，通过调整合金中Fe和Cr元素含量，研究具有不同电子空位数合金在700～800℃长期时效过程中组织演化规律，确定合金析出σ相的临界电子空位数介于2.28和2.34之间，电子空位数小于2.28，长期时效过程中无σ相析出。此外，σ相析出降低合金700℃拉伸强度却对塑性无明显影响。 研究了热处理对GH984G合金组织和性能的影响规律。当固溶时间为1h，固溶温度低于1175℃，随固溶温度温度升高晶粒明显长大，然而进一步升高固溶温度至1200℃，晶粒尺寸无明显变化。固溶温度在1100℃至1200℃之间，合金700℃拉伸强度随固溶温度升高逐渐降低后保持不变，拐点温度为1175℃。当时效时间为8h，时效温度在650～750℃，随时效温度升高，700℃拉伸强度逐渐升高。当时效温度为750℃，随时效时间延长，700℃拉伸强度呈先升高后降低趋势，时效4h时具有最高的700℃拉伸强度。 研究了具有优化成分的GH984G合金700～800℃长期时效过程中组织演变及其对力学性能的影响规律。γ相在700和750℃长期时效过程中明显长大，其长大过程符合LSW理论，受扩散控制。在800℃长期时效过程中，γ相初期长大过程符合LSW理论，受扩散控制，然而，随着γ相尺寸增大，γ相长大偏离LSW理论，长大过程由扩散控制转变为界面控制。MC碳化物在700～800℃经20000h时效无明显变化。在700和750℃长期时效过程中，尽管晶界M23C6明显长大，但仍呈粒状并弥散分布于晶界。800℃长期时效过程中，M23C6逐渐回溶。在700℃长期时效过程中，合金700℃屈服强度随时效时间延长呈先增大后减小趋势，经20000小时时效后屈服强度与未时效时屈服强度相当。这表明合金在700～750℃之间具有优异的热稳定性。 在GH984G合金基础上，通过以Co代Fe并适当提高沉淀强化元素含量，开发出新型Ni-Co-Cr合金，研究了该合金的组织和性能。结果表明，合金主要析出相为γ、MC和M23C6型碳化物，在650～850℃长期时效7500h无有害相析出，具有优异的组织稳定性。该合金室温和高温拉伸强度均明显高于GH984G合金。750℃/200MPa持久寿命与GH984G合金700℃/200MPa持久寿命相当，合金承温能力明显提高。