热机械加工，结合变形和热处理，是控制显微组织从而改善金属和合金性能的一种极为有效的方法。自从二十世纪八十年代初提出晶界工程（GBE）的概念以来，热机械加工业已成为改变多晶材料晶界特征分布的主要方法。合金800H（UNSN08810）是一种通过Ti（C，N）沉淀和M23C6强化的固溶强化合金。研究人员通过800H合金以说明热机械加工对合金显微组织包括晶界特征分布、沉淀物及位错变化的影响，以及最终对性能的影响。

试验料取自罗莱合金公司的800H合金板材（约6.4mm厚）。交货状态合金板材的化学成分（wt.%）为：Fe-20.42Cr-31.59Ni-0.76Mn-0.57Ti-0.50Al-0.42Cu-0.13Si-0.069C-0.01N-0.014P-0.001S，合金在1177℃下退火2.25小时，然后水淬。根据以往的经验，对交货试样进行热机械加工，冷加工厚度压缩量约为6%，然后在1050℃下退火，水淬。为进行比较，将交货状态的试样和经处理过的试样置于850℃大气下退火1000小时以赋予晶界沉淀特性。利用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散型X射线分光仪（EDS）、电子背散射衍射（EBSD）、透射电子显微镜（TEM）、和原子力显微镜（AFM）来描述热机械加工的800H合金试样中晶界、沉淀、和位错等显微组织变化的特征。研究结果如下：

观察发现，热机械加工不仅大大提高了低-ΣCSLBs（Σ定义为两个相邻晶粒之间晶界重位的倒易密度值，CSLBs指重位点阵晶界，3≤低-ΣCSLBs≤29）的比例，而且在加工后的基体中还发现纳米级沉淀（主要由Ti（C，N）组成）。此外，热机械加工改变了位错的分布，并发现一些晶界沉淀物，如Ti（C，N）和Cr23C6。

对经850℃、1000小时退火处理试样和交货状态试样的晶界类型和晶界沉淀物之间的相互关系进行了分析。在共格Σ3晶界上仅观察到Ti（C，N），而在其它晶界上观察到Ti（C，N）和Cr23C6。分析表明，在共格Σ3晶界的Ti（C，N）有最小的长宽比和最大的晶界覆盖率。与经退火处理试样相比，交货状态试样中的沉淀物在共格Σ3晶界上显示有相似的长宽比和较小的晶界覆盖率，而在一般晶界上有较大的晶界覆盖率。

根据沉淀物形态的统计分析，认为低-ΣCSLBs，特别是Σ3、Σ9、Σ7和Σ21晶界有益于材料性能的改善，如抗晶间腐蚀性能和蠕变-疲劳寿命。经处理的试样强度大大提高，而延展性与交货状态试样的相差不大。热机械加工所带来和改变的纳米级沉淀物、位错和不同晶界对提高材料性能起着协同作用。在经处理的试样中大幅度增加的低-ΣCSLBs，与纳米级沉淀物相比，在低温强化中会起到更显著的作用。