针对目前Ti<,2>AlNb基合金实用化研究中急待解决的难题,该文利用CALPHAD技术研究了ISM熔炼过程中Ti<,2>AlNb基合金熔体各组元的挥发特性和合金熔体的凝固特性;运用量子力学从头算法计算了Ti<,2>AlNb基O相端基化合物的总能,进而研究了O相的有序无序转变行为;结合必要的实验手段,深入研究了Ti<,2>AlNb基合金的精密熔铸技术,热压变形特性,O相的有序无序转变行为及其对力学性能的影响,以及Ti<,2>AlNb基合金在热处理过程中的相关系、显微组织和力学性能之间的变化规律;制备出了拉伸力学性能优良的Ti<,2>AlNb基合金(室温:σ<,0.2>=1307MPa,σ<,b>=1340MPa,ε<,f>=2.0﹪;650℃空气炉内:σ<,0.2>=1020MPa,σ<,b>=1090MPa,ε<,f>=6.0﹪),阐明了合金力学性能优良的机理.Ti<,2>AlNb基合金凝固过程中,合金组元在固液两相中的分配系数和凝固温区宽度的计算结果表明,和普通钛合金相比,Ti<,2>AlNb基合金凝固组织更容易形成气孔和缩孔,铸锭的成分均匀性处于尚可接受的范围内,与实验结果一致.在ISM精密熔铸过程中,采用中间合金配料,熔炼室抽真空后反充适量惰性气体和控制熔体的冷却速率等手段,可以制备出成分合格,分布均匀和组织致密的Ti<,2>AlNb基合金铸锭.运用相图计算和实验技术,对综合力学性能可能达到最好的Ti<,2>AlNb基合金Ti-22Al-27Nb在热处理过程中的相关系、显微组织和力学性能的变化进行了深入研究.