γ-TiAl金属间化合物有高弹性模量、高强度、高硬度等特点,即使在高温使役环境下依然如此。由于这些出色的机械性能,基于γ-TiAl金属间化合物的钛铝合金成为了一种前景广阔的高温结构材料,一个典型的应用就是飞机发动机的低压涡轮叶片。由于钛铝合金全片层组织的PST（Polysynthetic twinned）晶体在高温下具有优良的力学性能,PST晶体表现出了提升TiAl低压涡轮叶片高温性能的潜力。低压涡轮叶片的开发需要材料冲击响应的有关知识,因此需要研究PST晶体的冲击（或者动态）变形行为。本文主要使用了透射电子显微术（Transmission electron microscopy,TEM）和球差校正扫描透射电子显微术等先进的材料学表征手段,研究了名义成分为Ti-49.5Al的PST晶体的动态变形行为。（1）发现了γ-TiAl金属间化合物动态变形的主要变形形式是变形孪晶、孪晶交截、剪切带和位错滑移。剪切带这种非晶体学的变形形式表明了 PST晶体的动态变形行为和准静态变形存在显著区别。在动态变形过程中发生了沿（111）主孪生面和（111）次孪生面的孪生过程,并观察到大量主次孪生面孪晶片层交截的现象。在变形的PST晶体中主孪生面孪晶片层可能是生长孪晶也有可能是变形孪晶,而次孪生面孪晶片层肯定是变形孪晶。主孪生面孪晶界上存在柏氏矢量为1/3<111>和1/6<112>的位错。1/6<112]真孪生不全位错可以独立地存在于孪晶界,然而1/6<211]伪孪生不全位错会与1/2<101]超不全位错共存于孪晶界。在实验中观察到两种类型的剪切带。类型Ⅰ剪切带主要是由孪晶片层组成的,其传播方向倾斜于剪切带内部的孪晶片层。类型Ⅰ剪切带是由相应的{111}晶面剪切而形成的,并且新的孪生过程发生在这些被剪切的{111}晶面上。由主孪生面剪切而形成的类型Ⅰ剪切带最常见,其数量远高于由其它{111}晶面剪切而形成的类型Ⅰ剪切带。类型Ⅰ剪切带带间的交互作用的主要形式是形成新的孪生过程,该孪生过程可以释放带间局部应力。类型Ⅱ剪切带是由严重畸变的次孪生面孪晶片层组成的,其传播方向近似平行于次孪生面。类型Ⅱ剪切带应该是由预先产生的次孪生面孪晶片层演化而来的。柏氏矢量为1/2<101]的超不全位错在滑移的过程中会产生反相畴界并发生交滑移。折线状的柏氏矢量为<011]的超晶格全位错贯穿了主孪生面孪晶片层。另外,弧形位错贯穿了主次孪生面孪生片层。（2）研究了原子尺度下位错和孪晶界的交互作用。在孪晶界上观察到了三类台阶位错,这些台阶位错揭示了位错和孪晶界间的交互作用。柏氏矢量为1/2<110>的台阶位错来源于孪晶界和相应可动位错的交互作用。在共格孪晶界残余的1/3<111]和1/6<211]位错揭示了可动的1/2<101>位错与晶界的交互作用。在实验中观察到紧邻共格孪晶界的反常堆垛层错。当沿[110]晶向观察时,反常堆垛层错的两个紧邻的（111）晶面原子层有相同的原子堆垛顺序但不同的原子种类,然而事实上沿[110]方向存在1/4[110]的位移。该反常堆垛应该是由1/12[112]位错的滑移而产生的。几何相位分析（Geometric phase analysis,GPA）的结果显示反常堆垛区域没有明显的应变。当交截前后入射孪晶的数目不一致时,动态变形可以促进在孪晶交截区域处非共格孪晶界的形成,这可以释放交截区域处的复杂应力。当交截前后入射孪晶的数目一致时,入射孪晶的传播常常是通过孪生位错在障碍孪晶片层的{111}晶面上滑移并贯穿障碍孪晶的方式完成的。另外,二次孪晶可以在孪晶交截区域形成。样品在冲击变形的过程中形成了透镜状的孪晶,这种孪晶应该是通过位错的极轴机制形成的。限于冲击应力状态的影响,这种孪晶的尺寸较小。（3）揭示了动态变形过程中孪晶片层特殊的变形形式。观察到了扭折的孪晶片层。当扭折的孪晶片层只有垂直于[101]晶向（即观察方向）的应变时,这些片层在高分辨TEM图像下的两个{111}晶面所成的夹角接近于70.5°。孪晶片层的扭折可以导致孪晶界上1/3<111>或1/6<112>的台阶位错、片层内部的层错和1/2<011>位错的形成。当扭折的孪晶片层沿[101]晶向（即观察方向）有扭折位移时,扭折孪晶片层在高分辨TEM图像下两个{111}晶面所成的夹角偏离70.5°,并且该角度随着片层位置的不同而发生变化。事实上这些扭折片层并没有发生晶体结构上的改变,角度变化只是TEM产生的假象。线衬度近似平行于[011]超位错的晶界贯穿了主次孪生面孪晶片层。一系列距离较近且近似平行的这种晶界可以造成主次孪生面孪晶片层呈现出S型起伏的形貌。在实验中观察到了由迹线近似平行的[011]超位错、晶界和严重扭曲的次孪生面孪晶界组成的变形带。晶界、孪晶片层的S型起伏和变形带这三种变形形式体现了冲击变形的不均匀性。观察到孪晶片层的三种非晶体学塑性变形形式:第一种是相同孪生面孪晶片层的小角度取向差异的交叠;第二种是孪晶片层的蜈蚣状弯曲的形貌;第三种是主孪生面孪晶界在应力作用下发生了迁移,由平直形貌转变成凸起状形貌。