Ni3Al基高温合金具有许多优异的综合性能,因而逐渐成为航空发动机、燃气轮机热端部件用传统高温合金的理想替代材料。但较高的γ′相体积分数、复杂的化学成分对合金的微观组织、热稳定性和力学性能影响较大。本文以一种新型的铸造多晶Ni3Al基高温合金为研究对象,通过固溶处理工艺设计获得了合金的最佳固溶工艺,研究了合金共晶区γ′相在固溶处理过程中的析出、长大规律与演变机制;进而研究了热暴露温度对合金共晶区微观组织的影响规律和作用机理;在此基础上,分析了温度对合金热压缩行为和共晶区、界面区形貌的影响,主要结论如下:铸态合金在1270°C下固溶处理9 h时,共晶区界面平滑且碳化物以Hf C形式存在,双相区中γ通道平滑,主要强化相γ′呈立方状且尺寸均匀,共晶区与双相区显微硬度差异较小,合金整体微观组织均匀且无明显晶界存在;在1270°C下固溶处理时,共晶区析出了大量的针片状孪晶γ′相,其尺寸和密度随着共晶区尺寸的增大而增大,共晶区γ′相经历了球状-初始片状-针片状的演变过程;共晶区内的空位、晶格畸变以及热应力是球状γ′相形核和析出的主要原因,而该区域内Al元素的区域偏析、γ′相的择优生长性以及界面能的降低是导致其形貌演变的主要原因。当热暴露温度为850°C时,合金共晶区以针片状γ′相为主且未出现明显孪晶组织,在共晶区γ′相界面上出现了大量的位错缠结,双相区中γ′相随着热暴露时间的延长出现L-型筏化现象;当热暴露温度为1150°C时,共晶区内针片状γ′相消失,共晶区组织以块状的孪晶γ′相为主,双相区中立方状γ′相尺寸增大且部分γ′相呈凹陷状。当热压缩温度为850°C时,流变应力达到最大值后呈线性下降趋势,虽然此时共晶区内组织与850°C热暴露时的组织相似,但针片状γ′相的密度更高、尺寸更小,且合金内部出现了大量沿界面区（共晶区/双相区）扩展的裂纹,Cr、Hf元素的富集是导致裂纹在该区域扩展的主要因素;当压缩温度为1150°C时,流变应力达到最大值后进入稳态阶段,共晶区组织仍以块状孪晶γ′相为主,合金发生了明显的动态再结晶,在加工硬化和再结晶软化的共同作用下其变形进入稳态阶段。