进行了P91钢在650℃/70 MPa下的加速蠕变试验,利用布氏硬度计、SEM、TEM和EDS表征了其在蠕变过程中的组织及硬度变化,分析了组织演化对硬度降低的影响。结果表明:P91钢硬度在蠕变前期(小于40%蠕变寿命)下降较为缓慢,在蠕变中后期的下降幅度明显增大,蠕变2935 h后的硬度由222 HB下降至175 HB。蠕变过程中的组织退化机制为位错密度显著降低,晶粒尺寸明显增加,M23C6聚集长大,逐渐丧失马氏体板条形貌。位错强化的降低是P91钢硬度下降的主要原因。