DZ4高温合金已大量应用于航空发动机定向凝固涡轮叶片的生产，近年来该合金制造的涡轮叶片在使用过程中连续出现多起断裂和裂纹故障，多次故障分析认为，叶片表面存在再结晶组织是诱发裂纹的重要原因。为解决故障，本文有针对性地研究了DZ4定向凝固合金叶片铸造、机械加工工艺，摸索了再结晶组织的形成条件和制造工艺环节的影响因素；模拟了叶片制造过程，采用目视、显微镜、扫描电镜、金相等方法分析研究了DZ4合金定向凝固Ⅱ级涡轮叶片的组织，找准再结晶组织的宏观组织特征、金相组织特征以及显微组织形貌特征；结合相关再结晶理论，从定量角度，研究了变形程度、变形速率以及保温时间等对再结晶组织的影响，进而提出了DZ4合金定向凝固涡轮叶片再结晶组织鉴别方法，以及预防控制再结晶产生的措施，为完善涡轮叶片制造工艺提供了可靠的依据。