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TiAl合金由于其低密度、高比强度和刚度,以及良好的抗氧化性能和高温抗蠕变性能。因而,引起了研究学者的广泛关注,有望在不久的将来成为新一代高温结构材料,在航空航天和汽车发动机领域发挥出巨大的潜力。但是其室温塑性差、难于加工和850℃以上高温性能不足限制了TiAl合金的工业化应用。而高Nb-TiAl合金以其优异的高温性能成为了TiAl合金发展的新方向,为解决上述问题提供了可能。本文以名义成分为Ti-45A1-8Nb-0.2B-0.2W-0.1 Y9(at.%)的高Nb-TiAl合金为基体。首先通过真空热压烧结对基体合金进行烧结工艺的研究,确定最佳的烧结温度。其中,制备基体合金采用200目的大颗粒粉末和微米级的小颗粒粉末。所制备的材料利用线切割加工成实验测试所需规格,然后经过打磨、抛光对其表面进行处理。烧结工艺确定之后,在基体合金中添加合金元素,对加有合金元素的材料进行处理和性能测试及研究。借助热场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)、维氏显微硬度计和材料试验机等仪器设备对烧结制备的材料进行微观组织、断面形貌和力学性能的分析。结果显示：对不同的烧结温度所制备的试样进行分析发现,最佳的烧结工艺为：620℃C预烧结,保温1.5h；1350℃终烧结,保温2h。以此烧结工艺制备的试样具有最佳的力学性能和全片层状显微组织。经分析还得知：较小颗粒粉末所制备的试样性能要优于大颗粒粉末所制备的试样,而且其烧结温度降低了50℃,即小颗粒粉末的烧结工艺为：620℃预烧结,保温1.5h；1300℃终烧结,保温2h。原因是,细颗粒粉末之间接触面积大,表而能较高,缩短了原子之间的扩散路径,易于烧结。对基体合金中分别加入合金元素Cr和Mo,对加入合金元素的试样进行力学性能测试和微观组织以及断面形貌分析得知：当加入2%的合金元素Cr时,材料的硬度无显著变化,但是,Cr增强了材料的抗弯强度,与基体合金相比,提高了16.2%；细化了微观组织,使得合金片层状组织的片层间距减小；使基体合金的断裂形式由沿晶断裂变成具有韧窝的穿晶断裂。当加入1%的合金元素Mo时,材料的硬度较基体合金降低,但是,Mo的加入同样提高了合金的抗弯强度,达到951.49MPa,提高了12.8%；细化了材料的晶粒,使得晶界变得更加清晰。