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γ-TiAl相属于金属间化合物，其原子排列长程有序，并且，Ti与Al原子间既有金属键又有共价键，共价键形成的晶体的强度和硬度较高并且热膨胀系数很低，因此，TiAl基合金的力学性能优异，同时该合金兼具较高的弹性模量以及良好的抗蠕变性能和高温抗氧化性等；另外TiAl基合金的密度为3.7-4.3g/cm3，比Ti基合金更低，甚至低于镍基高温合金的50%。优良的高温性能及密度低的特点使得TiAl基合金被广泛学者认为有望替代镍基高温合金成为航空航天及汽车工业领域的新一代高温结构材料。然而，金属间化合物也有一些性能缺陷制约了其工程应用，如本征脆性造成TiAl基合金成形性较差，高的变形抗力使加工难度更大，偏析、疏松等铸造缺陷较多。本文采用的原材料为TiAl预合金粉末，分别通过两种途径：放电等离子烧结(SPS)和冷静液机械压制成型装置冷压制备得到了两种组织细小、力学性能优异的TiAl基合金样品。采用激光散射粒度仪及振筛机获得了粉末的粒径分布状态，粉末的平均粒径为105.80μm；分析粒径为38-75μm、75-106μm、106-150μm的三种预合金粉末的XRD、SEM、TEM实验结果得知粉末组织多为近2相，只有粒径较大的预合金粉末内存在少量的γ相。采用XPS分析方法检测到粒径为38-75、75-106、106-150μm的三种粉末表面不同程度的被氧化，形成Al2O3、AlxO、TiO、 TiO2、Y2O3、YOx氧化物，粉末的氧化程度与其粒径大小之间呈反比关系。结合Ti-Al二元相图对粉末进行时效处理揭示了粉末组织转变与时效温度的关系，在te温度附近时效2h得到近γ相组织，在(γ+)两相区中间温度时效2h后得到双态组织。通过纳米硬度实验了解粉末的硬度随粒径的变化关系，即粒径在75-106μm之间的粉末纳米硬度高于粒径为38-75、106-150μm的粉末硬度，另外时效后粉末纳米硬度降低。使用冷静液机械压制成型装置冷压制得冷压态TiAl基合金生坯并在1260℃下时效2h得到1组样品，密度达到了SPS烧结样品的95%，SEM试验表明材料组织不均匀，组织内分布着近γ相区域、双态区域及全片层区域，一些粉末颗粒周围分布一层2相，削弱了粉体之间的结合强度，降低了材料的力学性能。在1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃温度下SPS烧结制备了5组样品，通过XRD、SEM实验表明在1050℃、1100℃下SPS烧结得到近γ相的TiAl基合金，在1150℃、1200℃、1250℃温度下SPS烧结分别得到双态、近片层及全片层组织。显微硬度实验表明1050℃、1100℃SPS获得的近γ相TiAl基合金硬度最高，分别为：480.1和468.9HV，双态和近片层及全片层组织的TiAl基合金硬度在410~420HV之间。摩擦磨损实验表明1150℃SPS烧结的双态TiAl基合金耐磨性最佳，1050℃SPS的近γ相TiAl基合金耐磨性其次。压缩和拉伸(实验温度：室温，400℃，600℃，700℃，800℃，900℃)实验表明近γ相TiAl基合金力学性能和塑性最差，具有双态、近片层及全片层组织的TiAl基合金的强度和塑性相差不大，并且比近γ组织优异许多。以上五组SPS烧结态TiAl基合金在900℃拉伸试验中抗拉强度没有降低反而升高，断裂前产生约6%的塑性变形。