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TiAl基合金因其具有密度低、熔点高、较高的比强度和比弹性模量、良好的抗蠕变抗氧化性能、耐腐蚀性好、结构稳定性好等优点,在航空航天领域和汽车工业中有广泛的应用前景。研究合金的成分、加工方法、热处理工艺对Ti Al基合金物相结构和微观组织的影响具有重要意义。本论文首先采用CALPHAD方法进行了基于Ti-Al-Nb-Cr-B体系的Ti Al基合金成分设计,分别用真空热压烧结法和电弧熔炼法制备低Nb-Ti Al和高NbTi Al合金样品,借助光学显微镜(OA)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子探针微区成分分析(EPMA)等表征手段,重点研究了合金成分、制备方法和热处理对其物相和微观结构的影响。本论文取得以下结论:(1)采用CALPHAD方法,建立了Ti-Al-Nb-Cr-B五元系热力学数据库,在此基础上通过热力学计算获得Ti-Al-Nb-Cr四元系沿不同含量Al、Nb时的纵截面图,设计低Nb-Ti Al基合金成分点和高Nb-Ti Al基合金成分点,并通过计算得到相应成分点的物相含量随温度变化的关系。(2)采用真空热压烧结法制备出Cr含量不同的低Nb-Ti Al和高Nb-Ti Al合金样品,研究了Cr含量和900℃/4h的热处理对合金样品物相和微观组织的影响。热处理前样品中主要为γ-Ti Al相和α2-Ti3Al相,同时存在较多的富Nb区和富Cr区,热处理后物相依然为γ-Ti Al相和α2-Ti3Al相,但含量前后差异较大,致密度有所提高,孔隙减少。(3)采用真空非自耗电弧熔炼法制备出Cr含量不同的低Nb-Ti Al合金和高Nb-Ti Al合金样品,研究了Cr含量和900℃/4h的热处理对合金样品物相和微观结构的影响,热处理前样品中的物相以γ-Ti Al相和为α2-Ti3Al相为主,同时兼有较多的B2相分布于晶界,热处理后B2相明显减少,且随着Cr含量的增多,体系中的层片状组织越来越细小。