作为TiA1合金集成设计的第一步,本文运用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,计算研究了 Cr在TiAl合金β与γ相中的择优占位、合金化浓度对合金β与γ相结构稳定性影响、以及择优占位下β-TiAl-xCr与y-TiAl-xCr合金的力学性质,并基于电子态密度与电荷密度分布等电子结构的分析,对其计算结果进行了分析。结果表明:(1)Cr元素是强的β相(B2结构)稳定元素,Cr含量为12.5%时,B2结构最稳定;Cr在Y相(Ll0结构)中固溶度有限,稳定性随Cr含量增加而下降。Cr在L10-TiAl中优先占据Ti原子位,在B2-TiAl中优先占据Al原子位。(2)在化学计量比Ti5oAl50-xCrx合金与富Ti的Ti56Al44-xCrx合金中,Cr稳定β相的合金化浓度分别为10%～15%和9%～20%。Cr合金化能显著提高化学计量比β-Ti50Al50-xCrx合金的强度与硬度,且浓度越高效果越好,但对富Ti的β-Ti56A14Al44-xCrx合金的强化作用则不明显。Cr合金化对化学计量比β-Ti50Al50xCrx合金的脆性并无明显的韧化作用,但却能显著改善富Ti的[β-Ti56A144-xCrx合金的室温塑性,并且Cr含量越高,韧化效果越好。(3)未添加Cr元素时,富Ti的γ-Ti56Al44与富A1的γ-Ti44A156合金强度和硬度低于化学计量比γ-Ti50Al50合金;但是富Ti的γ-Ti56A144合金延性最好,化学计量比γ-Ti50Al50合金次之,富A1的γ-Ti44A156延性最差。添加Cr元素后,化学计量比γ-Ti50xAl5oCrx合金的塑性提升明显,浓度x=2.25%时效果最好,强度有所下降;富Ti的γ-Ti56-xAl44Crx合金的强度下降明显,塑性影响不大;而富Al的γ-Ti44-xA156Crx合金在塑性保持不变的情况下强度大幅提升且随Cr浓度变化一直保持较高水平。