热等静压近净成形是一种由传统粉末冶金技术与先进模具制造技术相结合而提出的一种材料成形与制备一体化技术。在制备航空航天上用难加工高温合金复杂部件上具有重要的应用前景。本论文针对热等静压近净成形技术制备FGH4096M镍基高温合金涡轮盘工艺中存在的尺寸精度控制问题和以粉末粒径分布选择为基础的性能调控技术问题展开系统研究。以期为该技术制备复杂形状镍基高温合金部件提供基础数据和理论支撑。本论文主要研究内容和结论如下:本研究采用电极感应熔化气雾化（EIGA）法制备了超洁净FGH4096M镍基高温合金粉末,对粉末的性能进行了综合评价。近球形EIGA粉末的尺寸呈对数正态分布,粉末的 Dv10=16.6 μm、Dv50=54.6 μm、Dv90=121.5μm。随着颗粒尺寸的增大,粉末表面光滑度下降,表面及内部微观组织从微晶、胞状晶向树枝晶转变,粉末内部逐渐开始出现疏松和孔洞,空心粉数量不断增加。粉末颗粒内部成分均匀,无明显的元素偏析现象。发现枝晶臂与晶间有轻微的元素偏析现象。粉末流动性指数和喷流性指数分别为91.8和81.3。研究了四种粒径分布粉末（A≤75μm、B 50-100 μm、C 100-300 μm、D颗粒级配）对热等静压过程中圆柱状粉末压块形变收缩和致密化的影响。结果表明,粉末压块整体形变收缩量从小到大依次为:A-HIP＜D-HIP＜B-HIP＜C-HIP,对应的轴向收缩量分别为10.9%、11.8%、13.3%和14.0%,径向收缩量分别为10.2%、11.3%、11.7%和14.8%。该结果与四种粒径分布粉末的振实密度 5.76 g/cm3、5.69 g/cm3、5.55 g/cm3和 5.25 g/cm3相一致。另外,发现四个包套内粉末压块顶部收缩量较底部要高0.8%-1.6%,分析表明这主要是由于粉末在振动过程中发生粒度偏析导致。研究了四种粒径分布粉末对合金组织和力学性能的影响规律。比较试样A-HIP和C-HIP的拉伸性能,发现在原始颗粒边界（PPB）无法避免的情况下,细化PPB尺寸使试样在断裂失效中裂纹扩展路径更加曲折,裂纹偏转次数增多,从而起到增韧的作用。韧性的增加使试样A-HIP的塑性较C-HIP提高了 78.6%-88.7%。断裂韧性的增加以及PPB上大量位错堆积导致试样A-HIP发生严重加工硬化现象,使得A-HIP的极限拉伸强度也提高了 11.3%-14.1%。通过比较发现试样B-HIP的拉伸性能、疲劳性能和蠕变性能全面优于D-HIP。分析表明试样B-HIP力学性能全面超过D-HIP主要是由于试样B-HIP中相邻颗粒尺寸相差更小,它们之间烧结颈的应力更大,有助于粉末的烧结致密和晶界处原子的扩散。尺寸相近颗粒形成的晶界原子匹配位置更多,界面能就越低,晶界越稳定。尺寸相差较大粉末形成的晶界原子匹配位置更少,界面能就越高,晶界越不稳定,容易发展成为裂纹源或裂纹扩展路径。通过热等静压中断试验对传统Shima本构模型屈服准则进行了修正,获得了 FGH4096M粉末压块Shima本构模型屈服准则参数（bi、b2、b3、b4、q1、q2、q3、q4值分别为 0、1、1.09、5.15、75.94、-75.94、1、-0.36）。根据修正的Shima模型屈服准则,利用MSC.Marc有限元软件模拟研究了包套厚度和边角对内部粉末压块形变收缩和致密化的影响规律。随着包套厚度的降低,其压力屏蔽效应和边角效应均减小,包套内各部位合金相对密度提高。自主设计了航空发动机用涡轮盘的随形包套,并对包套内部粉末压块在热等静压过程中的形变收缩进行模拟研究。得到涡轮盘三个台阶轴向最大收缩分别为 1.96 mm（9.07%）、2.24 mm（17.36%）和 1.96 mm（16.33%）,径向最大收缩为4.92 mm（4.93%）,该结果为后续涡轮盘包套尺寸的确定提供参考依据。基于上述研究结果,采用热等静压近净成形工艺制备了航空发动机用涡轮盘部件,并对部件组织、力学性能和合金-包套界面等进行了分析研究。将涡轮盘收缩结果与目标尺寸对比,发现二者只在涡轮盘第三台阶处相差了～0.3 mm,该尺寸控制精度与精密铸造水平相当。测试了热等静压近净成形涡轮盘部件弦向室温拉伸性能,其极限拉伸强度、屈服强度和断后延伸率分别为1424±12.7MPa,986±9.9MPa,18±0.7%。