TiAl合金是一种比较理想的、应用于航空航天发动机领域的先进材料,因为其具有非常好的高温性能和较高的弹性模量。但是由于TiAl合金的室温脆性,使其应用受到了限制。为了改善TiAl合金的室温塑性,人们采用了定向凝固的方法,得到了片层方向与晶界方向都平行于载荷方向的组织,从而获得了较好的室温塑性。　　本文从定向凝固的基本原理出发,对普通铸造中获得预想片层取向组织的可能性及方法进行了研究。本文主要进行了两方面的工作。第一,探索了不同蓄热能力的铸型对Ti(45-48)Al合金凝固组织和路径的影响规律;第二,利用铸型材料与TiAl合金发生的界面反应所引起的初生α相作为“籽晶”,通过控制冷却条件使Ti45Al合金得到预想的片层组织。　　实验中发现:(1)三种冷却能力相差较大的铸型(陶瓷铸型,钢质铸型,铜质铸型)对TiAl合金凝固路径的影响非常大,铸型蓄热能力越大,TiAl合金先析出相转变点(β→α)越靠近低铝成分。并且转变点都较大的偏离了平衡相图成分49.4at.％,分别在46-47%,45-46,44-45之间;(2)发现不同蓄热能力的铸型会对铸件偏析造成不同程度的影响,铸型冷却能力越大,则宏观偏析越严重,微观偏析越弱;(3)分析了宏观偏析形成的原因,并解释蓄热能力大的铸型造成更严重宏观偏析的原因,认为表层晶粒为胞状生长,溶质被推到凝固界面前沿,随着温度梯度的降低,逐渐发展成枝晶生长,溶质富集在枝晶间;(4)铸型材料的蓄热能力不但影响片层间距,同时还影响表层晶粒的大小,但晶粒大小同时还受到异质形核和合金成分的影响;(5)不同铸型材料与TiAl合金的界面反应程度不同,锆英粉面层模壳与TiAl反应最为剧烈,氧化铝次之,氧化锆反应最弱;(6)铸型材料对表层晶粒片层取向也有较大的影响,界面反应渗O、Si等元素会促使表面金属倾向于α凝固,使得表层晶粒片层方向平行于铸件表面。对于同一成分合金而言,随着界面反应的增强,表层平行于铸件表面的晶粒数目明显增多;(7)铸型材料与TiAl合金界面反应对合金内部组织也有一定的影响,界面反应同样会影响TiAl合金内部晶粒的片层取向,通过界面反应来控制片层取向是可行的,但是需要活性高的铸型材料和较高的温度梯度共同作用才能得以实现;(8)铸件片层对力学性能的影响较大,沿着片层断裂的试样往往具有较低的强度。