TiAl 基合金因具有低密度、高弹性模量、良好的高温强度、抗蠕变性能以及相对优良的耐腐蚀性能，使其作为高温结构材料在航空航天、汽车工业等领域极具应用潜力。而决定高温结构材料使用温度范围的重要指标之一就是材料的抗氧化能力。TiAl基金属间化合物在700℃经历长达几千小时氧化后仍然能表现出比较好的抗氧化性能。但是更高的推重比发动机要在更高的温度环境中服役，这就对高温结构材料的抗氧化性能提出了更高的要求，此时暴露出TiAl基合金抗氧化性能的不足。当 TiAl 合金在高于 800℃服役时，基体表面由于无法形成连续而致密的Al2O3保护氧化层，氧化物生长速率较快，从而导致合金抗氧化能力下降。因此，改善或提高TiAl合金的高温抗氧化性已成为亟待解决的问题之一。近些年来，国内外学者开展了大量关于TiAl金属间化合物高温抗氧化性能方面的研究工作，主要集中于合金表面的抗氧化涂层、卤化处理、合金化改性等方面，同时，对 TiAl金属间化合物的氧化机理研究也取得了较大进展，但目前关于显微组织结构对TiAl合金氧化行为影响的研究不多，而组织结构对TiAl合金的高温氧化行为的影响是不可忽视的。因此，本文首先研究了两种典型TiAl合金，Ti-48Al-2Cr-2Nb和Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金的氧化行为，然后通过热机械处理对两种合金的组织进行调整，分析不同显微组织对氧化动力学的影响规律，阐明其影响机理。主要研究内容和结果如下：　　为了明确典型的片层TiAl合金的高温氧化行为，揭示其氧化膜的形成机制，对Ti-48Al-2Cr-2Nb和Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金的氧化动力学、氧化膜形貌、物相组成及成分进行表征，发现二者的氧化动力学曲线有明显的区别：Ti-48Al-2Cr-2Nb合金氧化前20 h内，氧化速率指数约为1，氧化动力学曲线为线性关系，当超过 20 h 后，氧化动力学曲线近似服从抛物线规律；而Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y 合金在 0~100h 范围内都近似服从抛物线规律。且氧化 100 h 后，Ti-48Al-2Cr-2Nb 合金在 800℃的氧化增重为 7.7 g/m2 ，Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金在900℃的氧化增重为9.0 g/m2。两种合金外表面氧化物均为TiO2和Al2O3的混合物，氧化初期氧化物TiO2呈现岛状分布，其含量较少，而Al2O3含量较多，呈现细小颗粒状；在氧化中后期，TiO2呈现均匀分布，含量逐渐增多；当氧化 100h 后，氧化膜外表面基本全为 TiO2，初期生成的TiO2已经长大为较大棒状。Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金外表面的氧化物尺寸更为细小，结构更为紧密。　　通过热处理制备了近片层和双态组织的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金，并对其在800℃的氧化行为进行分析，发现双态组织Ti-48Al-2Cr-2Nb合金相较于近片层组织表现出更好的高温抗氧化性能。试样表面氧化膜分为明显的三层结构，最内层为基体层，最外层为TiO2，中间层为连续的Al2O3和TiO2的混合层，混合层中在氧化层/基体界面出现富 Ti(Nb)层。在 800℃空气中氧化 100 h 后，两种组织结构的Ti-48Al-2Cr-2Nb 合金其氧化动力学曲线均近似服从抛物线规律。当合金达到稳态氧化以后，金属Ti和A l的阳离子和氧元素沿氧化膜的扩散是该合金在氧化过程中的主要控制因素。　　通过热机械处理获得了片层团尺度分别为 85 μm 和 195 μm的全片层Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金，分析片层团尺寸对高Nb-TiAl合金氧化行为的影响，发现片层团尺寸适中，抗氧化性能相对良好。片层团尺寸为85 μm的全片层组织Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金在900℃具有很好的抗氧化性，氧化速度低，氧化层粘附性好。另外，本研究制备了三种不同晶粒尺寸(50μm、23μm、15μm)的近γ组织Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.1Y合金，阐明了晶粒尺寸对高Nb-TiAl合金氧化行为的影响。研究表明，三种不同晶粒尺寸的试样在900℃空气中保温时，氧化初期均呈现较高的氧化速率，随着时间的延长，氧化速率变缓但总体呈现抛物线规律。在经历100 h氧化后，三种合金各自总增重分别为6.75 g/m2、8.33 g/m2和6.48 g/m2。晶粒较小的合金外表面的氧化物尺寸更为细小，结构更为紧密。因此，较小晶粒尺寸的高Nb-TiAl合金呈现出更好的高温抗氧化性。