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GH4145合金是以γ相进行时效强化的镍基变形高温合金，具有良好的耐腐蚀、抗氧化能力以及优异的综合力学性能，应用十分广泛。GH4145合金薄壁精密管材在我国重点航空发动机型号上获得了重要应用，但一直依赖进口，主要是由于GH4145合金的成分和组织比较复杂，我国对于该合金加工工艺和组织性能关系的研究比较薄弱。合金的冷、热变形行为和变形机理是管材加工工艺的基础，轧制和热处理工艺是控制管材组织和性能的关键技术，管材长期时效组织性能及其稳定性是保证航空发动机安全可靠性的重要指标。本文研究了大变形量下GH4145合金冷、热变形行为及组织演化机制;在此基础上进行了管材轧制工艺和热处理工艺研究，确定了各种工艺参数对管材组织性能的影响规律;对轧制出的薄壁管材开展了长期时效组织性能及其稳定性研究。主要研究结果如下: 研究了固溶态GH4145合金的室温压缩冷变形行为。尽管GH4145合金的层错能较高，但其加工硬化规律与低层错能合金相似，分为四个阶段:真应变在0～-0.1区间为第Ⅰ阶段，加工硬化速率随真应变量增大快速降低;真应变在-0.1～-0.21区间为第Ⅱ阶段，同第Ⅰ阶段相比，加工硬化速率随真应变量增加下降速率变缓;真应变在-0.21～-0.51区间为第Ⅲ阶段，加工硬化速率随真应变量增加再次急剧下降;真应变量大于-0.51为第Ⅳ阶段，加工硬化速率基本稳定于一个较低的数值。 对合金冷变形过程中的组织演变进行了分析。冷变形加工硬化前三个阶段的变形机制为位错滑移，第Ⅳ阶段发生孪生。在变形剧烈的区域，几个方向不同的孪生‘团簇聚集在一起。孪生是第Ⅳ阶段加工硬化速率趋于稳定的重要原因。 根据GH4145合金冷变形规律的研究结果，开展了冷轧变形量对管材组织的影响研究。当变形量小于30％时，管材呈不均匀组织;变形量在30％～50％之间，管材为均匀拉长晶粒组织。试验范围内管材成型良好。 采用高温热压缩实验，建立了基于镍元素在奥氏体中自扩散激活能的本构方程。对真应力真应变曲线进行回归，建立了GH4145合金在850～1200℃和0.1～50s-1范围内唯象型本构方程。这两种方程均可以作为数值模拟的材料模型。当GH4145合金以0.5s-1速率压缩至-1.0应变时，变形温度为950℃可完成完全动态再结晶;5s-1～50s-1速率压缩至-1.0应变时，变形温度为1000℃可完成完全动态再结晶。 建立并验证了三辊冷轧有限元模型，分析了轧制过程中等效应力、等效应变等因素的变化规律。采用正交设计方法对轧制工艺参数进行组合，模拟分析了轧制工艺参数对轧制力影响，优化了轧制工艺，并轧制出了合格管材。 研究了热处理加热温度、保温时间和冷却速度对成品管材的晶粒组织、相析出和力学性能的影响规律。冷却速度对成品管材的组织性能具有重要影响，当冷却速度小于4.5℃/s时，管材组织中强化相γ相析出，恶化加工性能。但固溶冷却速度大于22℃/s时，晶界M23C6型碳化物的析出机制由连续析出(CP)变为不连续析出(DP)，形貌上从沿晶界紧密排列的块状转化成垂直于晶界密集排列的丝状，并和γ相共同构成了呈胞状的不连续反应区。 研究了标准热处理态成品管材650℃长期时效组织性能变化规律。γ相在时效至1000h后略有长大，晶粒组织和力学性能时效至10000h均无明显变化，表现出良好的稳定性。