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镍基高温合金具有优异的综合力学性能，广泛应用于航空发动机的热端部件。而P和S被认为是一种有害的非金属杂质元素，损害了高温合金的力学性能，因而其含量受到严格限制。作用机理包括偏析于晶界从而降低晶界结合力、促进元素偏析和促进有害相形成。然而，近年来关于P的有益作用的报导越来越多，尤其是显著提高变形高温合金的蠕变寿命。提出的可能机理包括晶界析出相形貌改善、元素交互作用、对位错的钉扎及与环境交互作用等，然而这些机理之间存在相互矛盾之处。另一方面，已有研究多集中于变形合金，对铸造合金研究较少。本文采用同步辐射技术结合光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了P和S在铸造Ni基高温合金中的存在形式及其对拉伸性能的影响机理。 首先研究了5wt％P和S掺杂在一种铸造合金中的偏析行为及存在形式。结果表明:P偏析于枝晶间，S偏析于枝晶间和晶界，且均以化合物的形式存在。能谱结合选区电子衍射确定其成分与相结构，P和Ni、Co、Cr和Mo形成Co2P结构的正交相，而S和Cr形成富Hf的六方结构的CrS相。 由于5wt％的掺杂远高于实际合金中的量，可能会对结果造成一定的影响。因此研究了低P和S掺杂合金中P和S的存在形式。在P掺杂的合金中，P与Co、Ni和Hf形成化合物，该化合物为三斜结构，晶格参数为a=7.09(A)、b=7.41(A)、c=3.62(A)、α=103.7°、β=74.1°、γ=79.5°。P含量由0.043wt％增加到0.06wt％，P化物数量增加，且由单一颗粒变为沿晶界分布的团簇。在S掺杂的合金中，S在碳化物中富集，并未发现M2SC的存在，可能是由于合金中不含Ti这一硫碳化物的主要形成元素。与高P和S掺杂合金相比，P和S的存在形式均不同，可见P和S的存在形式与其含量存在一定的依赖关系。 P对合金的力学性能具有显著影响，添加0.043wt％的P后，合金的强度迅速增加，而塑性则显著下降。P含量达到0.06wt％时，强度与未掺杂合金持平，而塑性显著下降。P对合金力学性能的影响机理可能包括:(a)对合金元素偏析行为的影响，随P含量增加，偏析程度先减小后增大;(b)对γ相体积分数和尺寸的影响，随P含量增加，γ相体积分数和尺寸均先增加后减小;(c)对界面位错网间距的影响，随P含量的增加，界面位错网间距先减小后增加;(d)P化物与基体界面对位错的钉扎也是加P合金拉伸强度较高的机理之一。 硫的加入对合金的强度没有明显影响，但显著降低塑性。可能的机理为:0.028wt％的S添加后，Co和Al的偏析程度降低，而Mo和W的偏析程度增加。S含量为0.07wt％时，Mo、W和Ta的偏析程度显著增加。随着S含量增加，γ相体积分数先减少后增加，而γ相尺寸先增加后减少。S含量对界面位错和切入γ相位错的组态没有影响，而界面位错网间距随S含量增加先增加后减小。