基于正交有序相的Ti₂AlNb基合金因具有良好的抗蠕变性能、强塑性以及高温抗氧化性能,而被广泛应用于航空航天领域。由于制备工艺的不同,合金的组织和性能会受到很大的影响。粉末冶金技术可以制备特定规格的Ti₂AlNb基合金,从而在一定程度上避免了切削锻造件带来的性能波动和材料浪费。因此,通过改变Ti-22Al-25Nb预合金粉末的烧结和热处理工艺,进而研究合金的显微组织和性能具有重要意义。鉴于此,本文探究名义成分为Ti-22Al-25Nb预合金粉末在不同相区烧结及冷却时O相的析出行为;根据相变及组织转变关系选取时效相区,进而研究Ti₂AlNb基合金时效过程中O相的析出行为;最后对粉末进行预处理,研究粉末预处理对时效过程中O相析出行为的影响规律。其主要结论如下:（1）通过高温烧结构建的B2+O魏氏组织结构,提高了Ti₂AlNb基合金的硬度。并且对于在非单相区处理的合金,O相板条的细化有利于提高合金的硬度。（2）晶界容易产生α₂相,但在炉冷时固溶温度的升高促进了α₂相的溶解,当样品从单一B2相区进行炉冷时,α₂相完全溶于基体中。在单一B2相区固溶处理的合金获得了完全的B2+O魏氏组织,此时样品表现出最高的硬度。（3）在α₂+B2+O相区放电等离子体烧结的Ti₂AlNb基合金在B2+O相区时效,合金的显微硬度得到改善,随着时效温度的升高,硬度变化趋势与O相含量的变化趋势一致。硬度由O相含量和O板条的尺寸决定。（4）经800 ℃时效的合金具有细小弥散的B2+O魏氏组织,具有最高的硬度。细小的B2颗粒是由于等轴O相晶粒的分解和B2板条溶于O相基体中而产生。（5）放电等离子体烧结合金的微观结构取决于预合金粉末的形状和粒度,时效调节了B2?O的可逆转变。均匀和细小的B2+O魏氏组织提供了有效的析出强化,有利于提高合金的机械性能,合金的维氏硬度为448±9HV,极限拉伸强度为730MPa,伸长率为0.43%。