镍基高温合金由于其具有较高的高温强度，良好的抗氧化性，抗热腐蚀性能，优异的抗疲劳性能以及断裂韧性等综合性能，而被广泛应用在航空发动机，地面燃气轮机等高端承热部件上。但是随着镍基高温合金的发展，一些难熔元素的大量加入，以及铸件尺寸的大型化与形状的复杂化，其合金在凝固过程产生的缺陷愈来愈严重。对这些缺陷的研究具有一定的实际意义。　　本文以第一代镍基高温合金CMSX-6为研究对象，利用VDF-10真空定向凝固炉，在不同的抽拉速率下制备了一批定向圆柱体试棒和单晶叶片。利用光学显微镜对圆柱体试棒的微观组织进行观察分析，并利用Nano Measure软件对试棒铸态组织中的缩松进行了统计分析。利用扫描电镜进一步分析了CMSX-6合金中的γ、γ以及共晶相的尺寸和形貌。同时利用扫描电镜能谱仪分析了不同凝固工艺参数下、不同部位的元素的偏析行为。利用带有选晶器的模壳，制备出了一批单晶叶片，通过观察单晶叶片中形成的杂晶，分析了杂晶的形成机理，通过热导体技术可以减少杂晶的形成倾向。本文的主要结论如下:　　(1)抽拉速率在2.5-4.5mm/min变化时，CMSX-6合金定向铸态呈典型的枝晶形貌，在枝晶间分布有少量的共晶组织。枝晶间处γ相的尺寸明显大于枝晶干处，且形貌更为不规则。随着抽拉速率的增大，其一次枝晶间距、γ相的尺寸均呈减小的趋势。在合金凝固过程中Al、Ta、Ti为正偏析元素，富集于枝晶间;Cr、Co、Mo为负偏析元素，富集于枝晶干。抽拉速率在2.5-4.5mm/min变化时，随着抽拉速率的提高，元素的偏析程度有所减轻。在同一抽拉速率下，距水冷铜盘高度越高，偏析越严重。　　(2)抽拉速率在2.5-4.5mm/min变化时，铸件中缩松孔径的大小随抽拉速率的增大而减小。在同一抽拉速率下，缩松孔径的大小随距水冷铜盘高度的增加呈先增大后减小的趋势。　　(3)在用CMSX-6合金制备铸件时，在铸件的表面未发现雀斑缺陷的存在。通过对照试验，以CMSX-4为研究对象，发现雀斑需要在一定的凝固工艺参数下才会形成。通过分析这两种合金元素的差异，并结合CMSX-4合金中雀斑的形成机理，发现CMSX-6合金中雀斑难以形成是由其合金成分决定的。　　(4)在用CMSX-6合金制备单晶叶片时，杂晶的形成位置虽具有一定的偶然性，但大部分还是有规律可循的，它们大多都产生在横截面扩大之处。