排气机匣是飞机发动机的关键涡轮部件,一般采用高温合金整体精铸,由于其大型薄壁（最薄处仅1.6 mm）,要求无余量整体精密铸造,形状复杂、壁厚悬殊,在浇注过程中容易产生浇不足、冷隔、缩松缩孔和变形等缺陷。而铸件高的尺寸精度要求、良好的综合力学性能、优良的冶金质量,加大了铸造难度。为此,本文以K4738合金排气机匣铸件为研究对象,探究了铸造工艺参数对K4738合金组织性能的影响及其规律,结合计算机数值模拟技术改进和优化了浇注系统和工艺参数,试制出了符合技术条件要求的排气机匣铸件。研究表明,随着浇注温度和模壳温度的降低,晶粒尺寸减小,枝晶组织细化,二次枝晶臂间距减小,当浇注温度和模壳温度都很低时,缩松缩孔情况趋于严重。MC碳化物主要析出在晶界和枝晶间,呈块状、长条状和短棒状。随着浇注温度和模壳温度的降低,MC碳化物尺寸减小,析出量也变多,分布也更为弥散。不同工艺下,枝晶间γ’相形态、析出量和尺寸未见明显差别。当模壳温度为900℃、950℃时合金力学性能较好。当模壳温度为900℃,浇注温度为1390℃以及模壳温度为1000℃时合金力学性能显著下降,在工艺参数的选择上应尽量避免。利用Procast软件模拟分析了排气机匣充型和凝固过程,预测了缩松缩孔出现倾向。研究表明,采用模壳温度为900℃,浇注温度1450℃的工艺方案,浇注过程中不会出现冷隔、浇不足,铸件凝固时间较短,缩松缩孔等缺陷也较少。对排气机匣的熔模精密铸造工艺的研究表明,采用陶瓷型芯、冷蜡块二次成型技术、蜡模矫形模具、蜡模分体组合工艺等技术,得到了符合技术要求的排气机匣整体蜡模。采用硅溶胶陶瓷型壳工艺,面层涂挂两层,使用硅溶胶和锆英石粉;背层涂挂五层,使用硅溶胶和煤矸石粉,制得质量优良的排气机匣型壳。采用热型重力浇注法,双真空熔炼浇注工艺得到排气机匣试制铸件。经尺检、荧光、X光检测表明,铸件尺寸精度较高,表面质量优良,缩松缩孔缺陷较少,与模拟结果相符。对随炉试棒进行了力学性能测试,试棒各项力学性能指标均达到技术要求。铸件各截面组织呈现出差异,这其实是截面冷却速率的不同造成的。