Incoloy 925合金（简称925合金）是一种基于Incoloy 825合金开发的时效强化型镍基合金。通过时效热处理可在奥氏体基体内形成大量弥散分布的纳米级γ’相,使得该合金不仅具有良好的耐腐蚀、抗氧化等综合服役性能,而且具有优异的高温力学性能,被广泛地应用于石油化工、核能发电等高温和腐蚀介质环境中。但其合金化程度较高,含有大量的Ni、Cr、Mo、Ti、Cu等合金元素,不仅增加了热加工过程中力学行为和组织调控的复杂性,而且弱化了合金在服役过程中晶界的耐蚀性。随着我国核电工业和石油加工业的蓬勃发展,对925合金材料的需求量也将进一步增加。因此,深入研究925合金在形变热处理过程中微观组织的演变规律,优化合金的热加工工艺参数,提高合金的服役性能,具有非常重要的理论意义和实用价值。本文在恒定应变速率热压缩试验的基础上,深度实现了人工神经网络在925合金的热变形本构模型、热加工图以及再结晶动力学模型中的应用,探讨了大应变量热变形后进行退火处理以调控晶界特征分布的可行性;其次,对比研究了不同初始变形温度下的晶界网络演变规律,揭示了室温和深冷形变热处理工艺下的晶界特征分布形成机制;最后,研究了多道次形变热处理工艺中道次应变量、应变路径对晶界网络演变行为和周期性的影响。主要内容和结论如下:①系统研究了 925合金在变形温度900～1150℃,应变速率0.01～10s-1下的热变形行为。在低温低应变条件下,流变应力呈现负的应变速率敏感性;动态再结晶机制包括连续动态再结晶,非连续动态再结晶和颗粒诱导形核。非连续动态再结晶是动态软化的主要机制,可有效促进再结晶晶粒在原始晶界处形核,形成项链结构。此外,扭曲的孪晶界也为再结晶提供了形核位点。②基于流变应力曲线构建了三种本构模型,即Arrhenius模型、BP神经网络模型和GA-BP神经网络模型。通过计算相关系数（R）和平均绝对相对误差（M）等统计学指标参数,定量分析了三种本构模型对流变应力的可预测性,其预测结果的R值分别为 0.9842,0.9989 和 0.9999,而M值分别为 6.76%,1.17%和 0.54%。遗传算法有效提高了神经网络模型的稳定性和泛化性。进一步在重构三维应力分布的基础上结合动态材料理论构建了 925合金的三维加工图。与传统的加工图相比,改进的三维加工图表现出了更好的预测能力,而且对于动态应变时效和绝热温升等流变失稳行为有更准确的响应。基于神经网络实现了热变形中DRX晶粒的识别,构建了多尺度DRX晶粒识别标准。采用BiHill函数来描述不同应变速率引起的绝热温升和形核方式的变化,改进了 Avrami-DRX再结晶动力学模型,并结合机器学习方法进行了数据遍历与参数优化。相较于传统动力学方程,优化后模型的相关系数从84%提高到了 95%。③探讨了大应变量热变形后进行退火处理以优化晶界特征分布的可行性。经过1075℃/10min的退火处理后,基体中形成了不均匀的再结晶组织,Σ3n晶界比例基本恢复到了变形前水平,但由于较高的形核密度,J2/（1-J3）值整体分布较低。随着退火时间增加到90min,储存能进一步释放,促进了完全动态再结晶样品中孪晶团簇的生长。随变形温度升高与应变速率降低,Σ3晶界比例不断提高,∑3/∑（9+27）比值也逐渐减小,促进了“新孪晶形成机制”向“Σ3再生机制”的转变。为了控制形核密度,大应变量热变形后的样品可以通过DRX来调控储存能的大小与分布,更低的应变速率和更高的变形温度有利于大尺寸孪晶团簇的形成。④系统研究了不同形变温度下的储能结构与形变热处理参数的相关性。深冷变形能够显著提高变形基体的位错密度,降低位错发生缠结的平均自由程,改变了位错累积模式与塑性变形机制。通过HR-EBSD衍生的GND分布图可以观察到呈鱼骨状、带状或片层状分布的几何必须位错。经过后续退火热处理后,预应变为10%的样品晶界特征分布优化效果显著,其中以1075℃退火样品效果最佳,Σ3n晶界占比达到68.39%。另外,深冷变形也有效降低了临界温度,预应变10%-退火温度1050℃样品的Σ3n晶界占比从31.47%提高为67.46%。深冷变形后基体中长程有序的位错累积分布结构能够引入更多的应变集中域,增大了晶界的迁移速率。在合理的预应变条件下,深冷变形更有利于晶界特征分布的优化。⑤多道次形变热处理显著提高了 Σ3n晶界比例并促进了非共格孪晶界的产生。5%应变量迭代形变热处理后晶界特征分布具有明显周期性,这与多道次形变热处理中应变积累和应变释放的动态平衡有关。随加工道次的增加,Σ3n晶界占比波动增加,通过8个道次的加工使得Σ3n晶界占比达到68.19%;而10%应变量迭代形变热处理促进了无应变晶粒的形核长大,所以Σ3n晶界占比基本维持在55.79%以上,6道次的迭代处理后Σ3n晶界占比达到了峰值（69.34%）。交叉轧制提高了变形均匀性,激活更多的滑移系,促进不同取向晶粒的应变累计。通过引入混合应变有效地破坏了原有的位错结构,改善了位错阻塞状态,可以有效促进晶界反应,形成高阶∑3n孪晶界,缩短了迭代处理的周期性。