TiAl合金由于具有低密度,高比强度、优良的高温抗氧化等优点,在降低航空发动机推重比,减少能耗方面具有很大的优势。制备原位自生Ti Al复合材料是提高Ti Al合金力学性能的有效方法之一。超声波处理技术可以改善目前原位自生增强相存在的尺寸较大、团聚粘连、分布不均匀等问题,实现对材料组织与性能的调控和优化。合金元素的添加不仅可以细化组织,改善偏析,还能起到固溶强化、析出强化的作用,对Ti Al材料性能的提高有很大帮助,对于进一步提升航天、航空、汽车发动机的性能,提高国防实力和国家装备制造水平都有很大的意义。但是合金元素与超声的耦合作用对合金的组织和性能的影响还不清晰,需要研究和完善。本文选取以Ti（46,42）Al2.6C为基体的合金,通过添加不同含量的Nb,Ta,B来调控其组织和原位自生颗粒的形貌和含量,研究了合金元素与超声耦合作用对合金显微组织和性能的影响,揭示了超声波与合金化耦合作用对提高Ti Al合金力学性能的强韧化机制,实现了Ti Al材料强度和塑性同时提高。研究发现随着固溶型元素Nb和Ta的增加,Ti2Al C上残存的Ti C相完全转变为Ti2Al C,片层团和析出相被显著细化,片层间距减小。其中,经过Nb元素调控的合金,片层团尺寸从36.9减小到21.5μm,片层间距从1.6减小到0.8μm,Ti2Al C的长径比从5.4减小到4.0。随着凝固的进行,合金中出现具有相同片层取向的平行片层团以及增强相团聚粘连的情况。在Ti46Al2.6C-x Nb和Ti46Al8Nb2.6C-x Ta合金中,基体中形成了大量的γ相,不存在B2相。随着超声有效时间的增加,合金元素分布更加均匀Al偏析减少,残余的Ti C相与熔融的Ti Al相反应,所以γ相减少。改变基体合金Al元素（46,42 at.%）的含量,为了减少增强相团聚粘连以及具有相同片层取向平行片层团的情况,利用原位自生元素B在凝固过程中析出为硼化物固溶部分Nb和Ta元素,减少合金中增强相团聚粘连以及出现平行片层团的情况。实验结果表明,Ti2Al C相分布更加均匀,B原位生成硼化物起到析出强化作用的同时,固溶了部分Nb和Ta元素,减少了B2相。硼化物的形态分为三种:弯曲状、短棒状和细小球状,主要存在于片层团内或者片层团间。B元素的添加对基体为Ti42Al6Nb2.6C0.8Ta的合金细化效果更为明显,片层团的尺寸从30.3减少到16.6μm。在超声波降低了原子活化能的前提下,Nb和Ta引起成分过冷,并进一步增加异质形核质点,从而细化组织。随着凝固的进行,当合金熔体中液相的体积分数小于一定值时,合金熔体的粘度过高,超声空化和声流效应的作用效果将大大降低。而Nb和Ta元素的添加扩大了固液相区,增加了超声波在形核和长大过程中的有效作用时间,使得残余的Ti C相与熔融的Ti Al相反应完全生成Ti2Al C相。Nb和Ta元素全部固溶进基体析出相、片层团内以及片层团之间,因此没有B2形成。B元素的加入引起了成分过冷的同时增加了异质形核质点,细化组织。但随着硼含量的增加,Ti B相固溶了大量的Nb和Ta原子,不仅导致液相中Nb和Ta原子作为异质形核质点促进晶粒细化的作用大大降低。同时固液相区减小,超声的有效作用时间减少,片层团尺寸反而有增加的趋势。合金压缩性能的提高主要受片层团细化、Nb和Ta元素的固溶强化以及析出强化的影响。Ta还能固溶进沉淀相起到固溶强化的作用,改善沉淀相形貌的同时提高了沉淀相的强度,从而改善合金的性能。其中Ta元素的添加,合金性能出现较为显著的优化,抗压强度从1996增加到2596 MPa,压缩应变从25.4增加至29.3%。Nb和Ta元素的添加增强了合金的性能,但随着增强相团聚粘连以及平行片层团的增加,合金的性能被降低。硼化物的团聚现象以及片层团尺寸的增加是Ti46Al8Nb2.6C0.8Ta-x B合金性能下降的主要原因。Ti42Al6Nb2.6C0.8Ta-x B合金的力学性能出现了小幅度的降低,除了受组织结构粗化的影响还与B2相含量增加有关系。但合金的力学性能受到多重因素的影响,因此在综合效应下性能仍然得到了改善。