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γ-TiAl基合金具有密度低、比强度高、抗燃性能、抗蠕变性能好等优点,作为一种轻质高温结构材料在航空航天领域具有重大应用前景。其中,beta-gamma系TiAl合金通过引入无序β相,极大提高了合金的高温变形能力,有利于后续高温锻造、轧制等工艺的开展。因此,本文采用气雾化法制粉并结合热等静压烧结技术制备出beta-gamma系Ti-43Al-9V-Y合金,通过XRD、SEM、TEM、EBSD以及室温、高温拉伸等分析测试手段对烧结态Ti-43Al-9V-Y合金的显微组织及力学性能进行表征;并对其进行后续热处理,研究不同的热处理工艺对合金显微组织及室温力学性能的影响规律。通过有限元分析软件MSC.Marc对Ti-43Al-9V-Y预合金粉末热等静压的成形过程建立热力耦合模型,研究温度、压力、保温时间等工艺条件对烧结过程的影响,通过分析粉末位移、相对密度的变化,总结出加工参数对粉体致密化过程的影响规律,确定出最佳的烧结工艺为1200℃/140MPa下保温保压5h。选取最佳工艺条件下获得的热等静压坯料进行分析,发现块状件在成形过程中整体发生了不均匀的收缩变形,位移最大出现在包套端面的中心位置,粉体芯部与包套棱角处位移最小。除棱角外,粉体的相对密度基本一致,说明热等静压技术制备的合金密度分布相对较为均匀。以Ti-43Al-9V-Y预合金粉末为原料,通过热等静压技术制备出的烧结态合金坯料,不同位置处密度差别不大,组织较为均匀,其结果与有限元分析结果相符。烧结态Ti-43Al-9V-Y合金显微组织主要包括等轴γ相晶粒、β/γ片层晶团、在片层晶团和γ相晶粒晶界处连续分布的β相以及呈圆球状弥散分布的亮白色Al2Y相。室温拉伸实验中,烧结态Ti-43Al-9V-Y合金的屈服强度和抗拉强度分别为691MPa和788MPa,延伸率为0.7%,明显优于相同成分的铸态合金,性能接近锻态合金;在800℃高温进行拉伸时,合金的屈服强度和抗拉强度有所降低,分别为428MPa和435MPa,但由于高温软质β相的协调作用,延伸率得到巨大提升,高达46.3%。通过热分析实验及Ti-Al-V三元相图,推测烧结态Ti-43Al-9V-Y合金的α单相区的存在温度区间为1270℃～1335℃,(α+γ)两相区的存在温度区间为1180℃～1270℃,(α/α2+γ+β)三相区的存在温度区间为1126℃～1180℃,其实际相变过程可能是:L→L+β→β→β+α→α→α+γ→α+γ+β→α2/γ+γ+β→α2/γ+γ+B2。对烧结态Ti-43Al-9V-Y合金在1200℃～1320℃之间进行单温热处理时,可以获得不同的合金显微组织形貌。经1200℃/1h/FC热处理后,得到近γ组织,其最大抗拉强度和延伸率分别为766MPa和0.62%;经1250℃/1h/FC热处理后,显微形貌开始向双态组织转变,其最大抗拉强度和延伸率分别为836MPa和0.95%;经1300℃/1h/FC热处理后,晶粒显著减小,其最大抗拉强度和延伸率分别为845MPa和1.09%;经1320℃/1h/FC热处理后,又形成γ+β双相组织且晶粒发生粗化,力学性能有所下降。