金属铸件凝固过程中晶粒组织的控制十分重要，这是因为晶粒组织决定着铸件的力学性能、使用性能以及加工性能。本文主要研究基于神经网络的高温合金细晶铸造化学细化剂的优选，高温合金铸件凝固过程温度场的变化以及晶粒细化对铸件机械加工性能的影响。 文章首先研究了向熔体中加入三种不同的细化剂后合金晶粒尺寸的变化情况，并对不同浇注温度和均匀化温度的情况下所得铸件的晶粒组织进行了分析。文章应用神经网络模块对晶粒细化的结果进行分析后得出：无论是单一细化剂还是混合细化剂，当细化剂加入量约为0.4wt％时得到细化晶粒组织的效果最好；适当的降低浇注温度和均匀化温度都可得到较细的晶粒组织；在不改变高温合金成分的情况下加入适量由Cr、Nb、Fe、Co元素组成的金属间化合物作为细化剂可得到较小的晶粒组织。同时细化剂的粒度也是影响晶粒组织细化的因素，本次实验结果表明：细化剂粒度为30／μm左右时，细化效果较好；采用优选的细化剂，在浇注温度为1530℃时，高温合金铸件晶粒组织可以细化到微米级。 为更清楚的了解高温合金的凝固过程，优化熔铸工艺，本文还对薄壁高温合金铸件和圆柱形高温合金铸件凝固过程的温度变化进行了分析。与圆柱形铸件相比，薄壁铸件的两壁交汇处的冷却曲线与同一纵截面上其它点的冷却曲线不同，交汇处的温度变化较缓，平均冷却速度比其它点低71％，凝固时间变长，导致晶粒组织相对较大。这与实际情况相符合。 本文最后研究了晶粒度对高温合金铸件加工性能的影响。主要对细化后晶粒组织的变化情况和高温合金加工性能进行实验研究。重点通过铣削力测试和加工后表面粗糙度测试，分析晶粒大小不同的高温合金试样加工性能的变化。实验结果显示，经过晶粒细化的铸件铣削力降低超过50％，表面粗糙度Ra可从最初的3.135μm减小到0.83μm。通过细化晶粒组织可以有效提高高温合金的加工性能。文章最后对实验结果进行了分析，并对主铣削力与晶粒大小的关系进行了曲线拟合，得出主铣削力与晶粒大小之间近似服从三次多项式关系。