高温钛合金是航空航天材料领域主要发展方向之一。目前我国600℃高温钛合金的研究水平较落后,远不能满足未来航空航天飞行器的要求。乌克兰现有的铸造600℃高温钛合金在设计和应用上处于国际先进水平,其合金中加入较多的Si,从性能上反映,合金具有很好的强度,但塑性稍差。本研究的目的是采用粉末冶金方法改善高Si含量高温钛合金的综合力学性能。首先设计两种合金,成分为 Ti-8Al-2Si-2Zr 和 Ti-6.5Al-1.4Si-0.5Mo-2Zr-2Sn,通过真空自耗电弧熔炼法制备得到两种钛合金棒料,然后,采用等离子旋转电极雾化法(PREP)制备高品质钛合金粉末,研究了棒料转速与粉末理化性能间的关系,对粉末的物相组成、形貌和微观组织进行了分析;利用制得粉末,采用热等静压技术(HIP)制备了接近全致密的粉末钛合金,最后,为了进一步破碎热等静压后形成的硅化物,得到均匀的组织结构,分别在不同的温度下对样品进行等温锻造,同时采用不同的热处理参数对试样进行热处理,试图找到最佳热处理参数,以获得较好的力学性能。研究发现,两种钛合金铸锭成分分布均匀,合金元素含量满足国标要求,且O含量均小于0.1%。铸锭微观组织为层片状结构,基体中存在少量硅化物颗粒。钛合金粉末粒径呈正态分布,且球形度好,无空心球和卫星球。粉末粒径分布随转速发生变化而改变。粉末颗粒以胞状组织为主,存在少量的枝晶,由单一的α’马氏体相组成。粉末中各合金元素略有损耗,O元素含量小于0.1%,两种预合金粉末的β转变温度分别为1047℃和997°℃。热等静压工艺参数显著影响合金粉末致密化过程。通过测试不同工艺参数下热等静压后粉末钛合金的致密度和力学性能发现:热等静压后两种粉末合金都接近全致密。粉末合金力学性能优于铸造合金,经等温锻造及热处理后合金中Ti5Si3硅化物均匀的分布在合金基体中,合金抗拉强度和塑性都得到显著的提高。