近年来,随着航空航天事业的发展,对发动机的性能要求逐渐提升,普通铸造成型用高温合金已无法满足使用性能的要求。定向凝固技术的出现,很大程度上改善了发动机热端结构件的高温蠕变性能和持久寿命。但工艺参数的变化仍是决定产品性能的关键因素,因此,本文针对工艺参数对镍基高温合金温度场及微观组织进行研究,主要研究内容和结果如下:（1）在镍基高温合金DZ4125的定向凝固过程中,对不同工艺参数下试样的温度场进行研究。掌握不同工艺参数下试样棒与炉壁、水冷环辐射换热的影响规律,并模拟真空层在隔热挡板换热中的作用。总结温度场倾斜程度、方向等变化规律。结果表明,在模组数量根数为8根时,抽拉速度为1mm/min温度场最为平稳,且试样尺寸由16mm增加到26mm时,温度场出现下凹的情况,是由中心换热困难造成的。（2）设置柱状试样、变截面试样、叶片试样对定向凝固温度场进行研究。获得突变截面处、复杂结构缘板等处的温度场分布规律。由于辐射换热角不同,等温线倾斜程度加剧。对非对称叶片试样的炉内放置方式进行研究。平行放置的叶片试样较垂直放置的叶片试样温度场与糊状区更趋近于平直化,易获得良好的柱状晶或单晶。（3）在柱状试样温度场研究基础上,对柱状试样在不同工艺参数下的糊状区进行研究。抽拉速度增加,糊状区倾斜程度增大且下移;保温区的保温温度越高,糊状区位置下移且宽度变窄至17.5mm;模组数量增加使得糊状区的倾斜方向发生改变;试样尺寸的改变也会影响糊状区的倾斜程度、尺寸增大糊状区下移,糊状区宽度减少19.2%。这为调整定向凝固抽拉工艺、优化高温合金组织提供了参考。（4）建立晶粒生长模型,对变截面试样晶粒生长情况进行研究。设定时间判据,研究定向凝固中固液界面通过变截面平台处时的晶粒生长规律,进而预测不同于原始晶粒取向的新晶粒易生成位置。对叶片试样进行晶粒生长模拟仿真研究,掌握其生长规律及杂晶易生成位置,通过加热温度及组模方式进行调控。（5）研究定向凝固抽拉后获得的DZ4125合金组织,试样纵截面的一次枝晶相互平行。分析合金DZ4125基体γ相与强化γ’相的分布规律,并指出缩松的易生成位置。研究不同抽拉高度下的定向凝固组织,一次、二次枝晶间距在稳定生长区维持在357.63μm和65.34μm。且强化相γ’相的尺寸随着抽拉高度的增加而增大,由H=30mm处的0.19μm增加到H=120mm处的0.59μm,尺寸的增大,使得合金的高温性能降低。