本文采用K52镍基高温合金精铸叶片作为研究对象,通过实验分析凝固组织对精铸叶片机械性能的影响,并且利用模拟软件对精铸叶片的凝固组织与性能进行分析预测,研究发现通过控制工艺参数,可以改善精铸叶片的凝固组织和性能。首先通过充型凝固过程和微观动力学模型,获得计算机数据库参数,然后利用Anycasting软件模拟精铸叶片的充型和凝固过程,并分析其特点。最后通过Niyama判据预测缺陷,发现模拟软件预测的位置和实验过程中出现的缺陷位置相吻合。本文采用特殊截面法,通过对叶片的六个不同截面的晶粒度、枝晶间距、硬度进行测量,并在使用模拟软件的基础上,利用凝固参数等数据,通过离散点曲线拟合,建立二次枝晶间距与凝固参数之间的定量关系,结果表明随着冷却速率的增大,局部凝固时间的减小,二次枝晶间距逐渐减小。为了考察铸件的力学性能,本文研究了维氏硬度与凝固组织之间的参数关系,结果表明随着晶粒尺寸、二次枝晶间距的增加,维氏硬度逐渐减小。利用Anycasting软件对精铸叶片的整体晶粒度、二次枝晶间距、维氏硬度进行预测,并把模拟结果与实验结果相比较,发现两者吻合较好。本文还预测了不同的工艺参数条件下,获得铸件的凝固组织和维氏硬度,研究结果表明:在浇注温度不变的情况下,随着铸型预热温度的升高,所获得晶粒尺寸、二次枝晶间距逐渐增大,维氏硬度减小;在铸型预热温度不变的条件下,随着浇注温度的升高,晶粒尺寸和二次枝晶间距增加,维氏硬度降低。研究结果发现在改善工艺方面,适当提高浇注温度或型壳的预热温度可以改善缩松缩孔缺陷。