Inconel 718合金在650℃下的高温服役环境中具有优秀的综合力学性能,因此被广泛应用在航空航天,石油化工和机械等领域。Inconel 718合金传统的成形方法为铸造,锻造和粉末冶金,虽已有比较成熟的应用,但仍旧存在着铸造合金晶粒粗大,易产生缩松缩孔;锻造合金成本高,模具设计周期长;粉末冶金合金容易出现边界孔洞等缺点。激光选区熔化技术基于粉末床,采用高密度激光为热源,可以成形晶粒细小,显微组织均匀,致密度接近100%的零件。此外,激光选区熔化技术在成形复杂内腔零件,网格结构等方面具有独特优势。鉴于该技术独特的优势,激光选区熔化成形Inconel 718合金的显微组织与力学性能等成为研究的热点。成形态Inconel 718合金因冷速过快,基体中无法析出强化相,强度不满足锻件标准,因此采用后热处理的方法,改善合金的显微组织,以调控合金的力学性能,这是最经济最有效的方法。本实验中,基于传统的铸锻件热处理制度和已有的研究,创新地采用均匀化热处理+固溶热处理+双时效热处理制度,研究不同均匀化温度对合金显微组织与力学性能的影响规律与影响机理。均匀化温度分别设置为1000℃,1080℃,1160℃和1240℃,固溶热处理温度为980℃,并按照均匀化温度将热处理试样命名为S-1000态合金,S-1080态合金,S-1160态合金和S-1240态合金。实验中观察了不同状态合金的显微组织,包括强化相的析出行为,δ相的析出行为,亚晶结构等,测试了硬度,高温持久性能,高温拉伸性能,并通过观察高温拉伸试样的裂纹扩展情况及断口形貌来分析均匀化温度对合金失效方式的影响规律。研究表明激光选区熔化Inconel 718成形态合金基体缺乏强化相,晶粒细小且不存在明显的宏观偏析,显微组织无法满足服役要求。经过均匀化热处理调控后,合金晶粒有了不同程度的增长,强化相和δ相等从基体中析出。其中S-1000态合金,S-1080态合金和S-1160态合金发生不完全再结晶,晶粒尺寸较小,S-1240态合金发生完全再结晶,晶粒尺寸较大。S-1080态合金和S-1160态合金中γ″相的尺寸较大分别为55nm和50nm。S-1000态合金和S-1240态合金中的γ″相尺寸较小,分别为35nm和30nm。S-1000态合金中晶内有细针状δ相,晶界有短棒状和粒状δ相,S-1080态合金,S-1160态合金和S-1240态合金中仅晶界存在δ相,且随着均匀化温度的提高,晶界δ相逐步由短棒装和粒状的混合形貌向粒状转变,且析出量不断减少。在对合金的硬度,高温持久性能和高温拉伸性能的研究中发现,成形态合金具有较高的高温拉伸断后延伸率,其余性能均不满足锻件标准。通过后处理调控合金显微组织,除高温拉伸断后延伸率较成形态合金降低外,其余各项性能指标均优于成形态合金,且均满足锻件标准。热处理态合金中强化相的析出会提高高温变形过程中位错运动阻力,从而提高合金的强度。晶界析出的δ相可以有效阻碍晶界的运动,提高合金在高温服役环境中的晶界强度,此种显微组织特征使得合金强度提高但延伸率下降。通过各种性能的对比可知,S-1080态合金具有最优异的综合高温力学性能。本文通过研究均匀化温度对SLM成形Inconel 718合金显微组织与高温力学性能的影响,建立了均匀化温度,显微组织特征与高温力学性能之间的映射关系,对SLM成形Inconel 718合金热处理制度的建立具有重要参考意义。