С использованием сканирующего электронного микроскопа (SEM), электронной обратной дифракции рассеяния (EBSD) и просвечивающего электронного микроскопа (TEM), в сочетании с результатами термодинамического моделирования Thermo-Calc, систематически исследована эволюция осадочных фаз в стали S30432 после длительной выдержки при 650 °C и механизм их влияния на длительную пластичность материала. Результаты показали, что в стали S30432 после длительной выдержки при 650 °C в матрице присутствует крупный Nb(C, N) фаз, который при высоких напряжениях легко трескается, образуя источники трещин; с увеличением времени выдержки осадочные фазы M23C6 непрерывно распределены и заметно утолщены по границам зерен и твинов, способствуя образованию пустот; при условиях 650 °C и времени 9 146~24 432 ч на границах зерен формируется блочная σ-фаза, количество которой увеличивается с увеличением времени выдержки, сопровождаясь значительным утолщением, что способствует зарождению микропор и ускоряет зарождение и распространение межзеренных трещин. Эти изменения осадочных фаз при длительной термообработке при высоких температурах значительно влияют на снижение длительной пластичности стали S30432 при 650 °C.