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K52合金是一种新型抗热腐蚀铸造镍基高温合金，具有优异的抗热腐蚀性能。本论文主要考察了K52合金在不同温度下的疲劳行为，对疲劳过程中的微观组织和疲劳断口进行了分析，并对裂纹的萌生、扩展以及疲劳断裂机制进行了探讨。结果表明：
K52合金室温和900℃低周疲劳都存在过渡疲劳寿命。实验条件下大多数试样弹性应变对疲劳寿命的贡献要远大于塑性应变对寿命的贡献，材料的强度是决定疲劳寿命的主要因素。在室温低周疲劳加载条件下，K52合金呈现循环硬化，归因于位错的增殖、位错之间以及位错与析出相之间的交互作用造成位错的可动性降低。900℃低周疲劳条件下，K52合金表现出循环软化现象，归因于位错切割有序相导致有序性降低，从而降低材料变形阻力，宏观上表现为循环软化。K52合金低周疲劳裂纹主要萌生于试样表面或近表面缺陷处，室温下，裂纹沿枝晶间扩展；900℃时为延性穿晶扩展。K52合金900℃低周疲劳断裂为机械疲劳、高温蠕变和高温氧化共同作用的结果。氧化与蠕变一定程度上加速了疲劳裂纹扩展，降低了K52合金低周疲劳寿命。
K52合金室温和900℃条件下的缺口敏感系数分别为0.15625和0.0769，说明高温下合金具有较低的缺口敏感性，主要归因于其较好的高温塑性。K52合金室温高周疲劳裂纹主要萌生于试样的表面和近表面的缺陷处，而高温高周疲劳裂纹主要萌生于试样内部的缺陷处。K52合金室温旋转弯曲疲劳极限为285MPa，高于900℃疲劳极限233MPa，主要由于旋转弯曲疲劳极限取决于材料的强度。K52合金无论室温还是900℃，旋转弯曲疲劳裂纹均萌生于试样的表面或近表面的缺陷处，主要由于其表面受最大切应力的缘故。
K52合金的高周疲劳性能与其组织特征有密切的关系，影响高周疲劳寿命的首要因素为裂纹形核处的缺陷尺寸，缺陷尺寸越大对应的高周疲劳寿命越低；另外，二次枝晶臂间距和晶粒大小也可能影响疲劳寿命，尤其当裂纹尺寸较小时，二次枝晶臂间距和晶粒越小，对K52合金高周疲劳性能越有利。K52合金的高周疲劳性能与疲劳裂纹的扩展机制亦密切相关。裂纹尖端驱动力较低时，枝晶间分布的碳化物作为障碍阻碍裂纹的扩展，致使裂纹无法沿枝晶间扩展从而切过组织比较均匀相对较软的枝晶胞，疲劳断口上在这一单相区表现为细小的疲劳条纹。裂纹尖端驱动力较大时，脱粘或开裂的碳化物成为裂纹优先扩展的通道，断口上表现为沿枝晶间断裂。相对室温，K52合金900℃较高的塑性和低的缺口敏感性使其具有较高的疲劳寿命。