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发动机叶片需要在高温以及复杂的应力作用下长期服役,因此对材料的性能要求方面非常苛刻。TiAl合金由于其密度低,比强度高以及高温抗氧化性能优异等特点被认为是新一代轻质高温合金中替代传统镍基高温合金最具有潜力的一种。TiAl合金中主要相组成为γ-TiAl和α2-Ti3Al这两种金属间化合物,使得TiAl具有这些优异高温性能的同时,材料的本质脆性使得TiAl合金难于批量生产和应用。氢作为一种临时性的气体合金化元素,最开始用于Ti合金的热加工工艺中,提高合金的热加工性能。最近十几年,有相关研究表明氢作为一种临时性气体合金化元素同样可以提升TiAl合金的热加工性能。课题组在以往的研究基础,提出一种等离子体辅助气体合金化的方法,该种方法具有置氢效率高,氢分布均匀等优点。本文通过该方法进行氢化处理,研究氢对TiAl合金微观组织及力学行为的影响以及氢致TiAl合金高温变形过程中的软化机制。本文首先研究了氢对TiAl合金相组成以及室温组织及力学性能的影响。Ti-48Al-2Cr合金经过等离子体氢化处理后,其相组成并未发生改变,均为大量的γ-TiAl和少量的α2-Ti3Al组成;对合金的显微组织进行观察后发现,经等离子体氢化处理后的TiAl合金其γ/α2片层组织更加细小,并且在晶界处发现了单相γ区;氢以固溶的形式存在于TiAl合金中,通过氢氧分析仪测得实际氢含量为0.058wt.%;合金置氢后,显微硬度明显提升,室温抗压强度由1100MPa提升到1400MPa,室温最大变形量有所提升。利用Gleeble-3800热模拟机在温度1000℃-1150℃,应变速率1s-1-10-3s-1条件下对TiAl合金进行正交试验,研究不同热变形参数及氢对TiAl合金高温力学行为的影响。研究结果表明:材料的流变应力随温度的升高或应变速率的降低而降低,材料热变形过程中具有明显的再结晶特征。经等离子体氢化处理后的TiAl合金其峰值应力最大降低了32.3%。建立了TiAl合金的本构方程,并计算出TiAl经等离子体氢化处理前后合金的热变形激活能分别为526.54kJ/mol和442.42kJ/mol。并对热变形后的合金变形组织进行电子背散射衍射分析（EBSD）观察,研究发现,合金经等离子体氢化处理后,残余片层更少,再结晶体积分数增加,低位错密度区域增加,材料变形更加均匀。氢促进TiAl合金热变形过程中动态再结晶的发生与氢促进位错运动是氢致TiAl合金高温软化的主要机制。