以K35镍基高温合金试样为研究对象,通过实验对比研究了镍基高温合金叶片表面晶粒细化机理。结果表明:合金中活性元素与细化剂CoO·Al₂O₃发生置换反应,生成微小Co粒子,促进合金表面形核率的增加,从而使合金表面细化。通过调整CoO·Al₂O₃细化剂的配比及颗粒度,研究了K35镍基高温合金表面晶粒的细化效果,以及其内部组织所发生的变化。研究发现:不同配比的细化剂表面细化镍基高温合金时,细化剂中的CoO含量并不是越高越好,而是存在一个最优值,在达到最优值时,获得良好的表面细化效果;对于不同颗粒度的CoO·Al₂O₃细化剂而言,随着细化剂颗粒度的减小,表面细化的效果越好。K35镍基高温合金在经过固溶处理、中间处理、时效处理后,合金中析出了M₂₃C₆碳化物。细化后K35高温合金合金中析出的γ’相均呈现为规则正方形,随晶粒的细化,γ’相也细化,且析出相间距变小。球形M₂₃C₆碳化物排布成链状分布在基体上;γ’相包膜呈线状,与其周围的γ’相粒子连在一起。对热处理后合金试样进行了900℃瞬时拉伸试验,得到K35镍基高温合金在900℃下的抗拉强度和收缩率,同时分析了其断裂特征。K35镍基高温合金900℃瞬时拉伸断口呈现脆性断口特点,基体有韧性断裂现象出现。对比不同配比和不同颗粒度细化剂细化后合金试样的拉伸性能,为K35镍基高温合金表面细化细化剂的选用提供依据。