晶粒尺寸、圆度和费雷特径比等组织结构特征参数是影响高温合金性能的关键因素,对其组织结构特征参数进行定量评价,能够避免工件在服役过程中的失效情况。超声特征参数对组织结构特征参数变化具有高灵敏度,以晶粒尺寸为检测对象的传统超声评价模型,在应对组织结构复杂的高温合金因信息量缺失出现模型失效的问题;使用相关性度量准则为代表的晶粒尺寸多参数超声评价模型,多维超声参数集在映射过程中会损失关键信息,导致评价准确性降低的问题。再者高温合金微观组织结构存在多个特征参数,随着样本集规模的提升,仅使用晶粒尺寸无法准确地描述材料的微观形貌,同时传统的直角坐标系也无法对多个特征参数进行可视化,这给材料的微观组织结构综合表征与可视化带来了巨大挑战。针对上述问题,改进超声特征参数的映射机制,引入优化算法对模型的决策变量空间进行搜索,解决优化目标问题,实现晶粒尺寸超声评价模型的结构可控;使用类圆映射方法,对组织结构的高维数据进行降维,生成组织结构综合表征曲线,辅以超声特征参数实现对组织结构的综合可视化超声评价。本文的主要工作和研究内容:（1）单一声学特征构建的评价模型泛化能力低,无法有效评价高温合金的组织结构。使用映射函数对声学特征进行融合,得到融合超声特征参数,并在此过程中保留了与晶粒尺寸强相关的真实超声特征参数;利用这两个声学特征和晶粒尺寸建立评价模型;以映射函数系数和拟合函数系数为决策变量;使用哈里斯鹰优化（Harris Hawk Optimization,HHO）算法确定最佳决策变量,建立1+1超声评价模型。实验结果表明,相比其它超声评价方法相比,新方法在处理高温合金的组织结构评价问题时,准确性更高。（2）传统超声评价方法对声学信息利用率低,无法适应高温合金的组织结构评价。多参数超声评价方法在确定多维超声参数集时,存在一定的困难性。利用类圆映射方法对超声特征的高维数据进行降维,提取涵盖全局超声信息的二维超声特征;构建高阶多项式拟合函数,拟合二维超声特征与晶粒尺寸之间的函数关系;将评价问题转化为以拟合误差最小为目标、类圆映射参数和拟合函数系数为决策变量的优化问题;最后使用灰狼优化（Grey Wolf Optimization,GWO）算法进行求解,建立全参数超声评价模型。实验结果表明,相比其它超声评价方法,新方法解决了因声学信息量缺失而导致的评价模型准确性低的问题。（3）高温合金组织结构复杂,晶粒尺寸、圆度等单一结构特征参数无法准确表征高温合金的组织结构。针对该问题,利用类圆映射方法将多个组织结构特征参数投影至类圆空间,构建投影多边形提取组织结构融合特征;使用费马螺旋线拟合融合特征的弧度与半径的关系,将表征问题转化为以相对拟合误差最小为目标、类圆映射参数和螺旋线系数为决策变量的优化问题,使用灰狼优化算法求解,拟合出组织结构综合表征曲线;最后利用声速法、衰减系数法等对综合表征曲线进行评价,生成综合可视化超声评价模型。实验结果表明,相比于其它可视化方法和单一组织结构特征参数的超声评价方法,新方法能够结合超声特征参数综合可视化评价组织结构,具有良好的实用性和可靠性。