基于对经济发展中节能降耗的要求,发展高蒸汽参数的超超临界火力发电机组成为提高火力发电厂效率的重要方向。而对于发电机组蒸汽参数的提高实质上是对发电机组高温部件材料性能的提高。而对于拥有优良的高温蠕变性能、良好高温抗氧化性能以及低膨胀系数的CB2钢,则成为了 620℃超超临界火力发电机组中涡轮机壳和阀体等铸件的最佳用钢之一。对于CB2钢而言,利用回火过程中析出的M23C6相提供的第二相强化则是其最为适合、有效的强化途径。本课题以实验室熔炼铸态CB2钢为对象,研究回火工艺对CB2钢中M23C6相形态、尺寸、数量、类型和分布情况的影响规律与M23C6相的析出行为对CB2钢力学性能的影响,对正火后的实验钢分别进行了不同回火温度与不同回火时间的回火处理。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段观察M23C6相在不同回火工艺中的析出行为,借助Thermo-Calc阐明回火工艺对M23C6相析出行为的影响机制,结合硬度和室温拉伸等性能测试研究CB2钢中M23C6相析出行为对性能的影响规律,并确定最佳回火温度。最终得到以下结论:（1）回火后,CB2钢的基体组织均为板条状回火马氏体;随着回火温度的升高,CB2钢的硬度与强度逐渐下降,伸长率与断面收缩率则逐渐提高;随着回火时间的增加,CB2钢的硬度整体呈下降趋势;在730℃×30min回火后,CB2钢综合性能较好:布氏硬度为230,屈服强度达到645MPa,抗拉强度达到796MPa,伸长率为16.4%,断面收缩率为57.8%。（2）当回火温度低于730℃时,M23C6相在晶界与晶粒内部均匀析出为平均尺寸约在130～150nm范围内的近球形颗粒;当回火温度高于730℃时,晶界处的部分M23C6相生长速度大于晶粒内部的M23C6相,出现了约为150nm的尺寸差;回火温度达到790℃时,晶界处M23C6相的生长速度进一步加快,基体中的碳元素多以大尺寸的M23C6相的形式在晶界处析出,成为CB2钢在拉伸时的断裂源。（3）在回火时间小于30min时,M23C6相多在晶界处呈近球状析出,而基体中的M3C相尚未完全溶解;回火30min时,M3C相完全溶解,以M23C6相的形式析出,呈尺寸约为150～200nm的颗粒弥散的分布在晶界与基体中;在回火时间大于30min时,晶界处的M23C6相在一定程度上继续长大后趋于稳定（300～400nm）,与晶粒中M23C6相（150～200nm）的平均尺寸出现约160nm的差距。