通过小孔法和场发射扫描电镜(FE-SEM)分别测试观察了GH141高温合金在不同过时效温度下残余应力的变化和γ’析出相形态的演变,研究了微观析出相的改变对宏观残余应力的影响。结果表明,只有一次过时效处理时,选择10个温度实验点,随着温度从1000℃降低到810℃,残余应力数值从54 MPa逐渐增大到98 MPa,增加了81%,且增长速度总体呈现先快后慢的趋势。微观统计分析表明,γ’析出相数量及体积分数这两者变化趋势与残余应力变化趋势相一致;在有多次时效工艺处理时,第一次时效温度越低,γ’相体积变小且数量增多,第二次时效温度越低,γ’相体积不变而数量增多。残余应力的测试结果表明,只有γ’相体积分数与残余应力变化趋势一致。经对比分析得出结论,在析出应力占主导的情况下,γ’析出相体积分数是影响GH141宏观残余应力变化的唯一微观因素。