γ-TiAl基合金由于其金属间化合物的结构特征,兼具了金属的塑性以及陶瓷的高温强度,其高弹性模量、低密度以及在高温下（800℃¹100℃）表现出的优异高温强度和良好的抗蠕变性能,使得γ-TiAl基合金有望代替传统的结构材料,制备航空发动机等结构件。γ-TiAl基合金近些年在实际应用中取得了一些进展,但由于其塑性低、生产工艺复杂制约了它的使用范围。因此,在保证γ-TiAl基合金高温强度等性能的基础上,改善其塑性,是目前γ-TiAl基合金研究的热点。本论文通过粉末冶金的方法制备一种以预合金粉末（Ti-48Al-2Cr-2Nb）为核,以Ti/TC4粉末为壳的核壳结构γ-TiAl基合金,利用核壳结构来改善TiAl基合金的高温性能。研究了800℃¹000℃、应变速率5×10^-5s^-11×10^-3s^-1下不同Ti/TC4含量（6%¹4%Ti、6%¹0%TC4）合金的力学性能,为γ-TiAl基合金的研究提供一种新的材料和研究思路。本实验粉末为Ti-48Al-2Cr-2Nb和Ti/TC4按比例配制而成。Ti含量为6%、8%、10%、12%和14%,TC4含量为6%、8%和10%,利用球磨机使粉末均匀混合后进行真空热压烧结。采用扫描电镜观察烧结试样的显微组织形貌,利用WDW-200型电子万能试验机进行高温拉伸实验,利用透射电镜与高分辨电镜对拉伸后试样的微观组织进行分析。研究了不同含量的Ti/TC4对γ-TiAl基合金高温性能的影响,以及高温形变过程中合金的真应力-应变曲线特征及热变形机制。研究结果表明:1.本实验利用真空热压烧结的方法制备了核壳结构γ-TiAl基合金,形成以Ti/TC4为壳包覆Ti-48Al-2Cr-2Nb（γ-TiAl和α₂-Ti₃Al相）的合金组织。添加Ti粉末制备的合金组织壳为α-Ti相。添加TC4粉末制备的合金组织壳为α-Ti相与β-Ti相。随着Ti和TC4含量的增多包覆层的完整性更好,包覆层厚度增大。2.Ti对γ-TiAl合金的高温拉伸性能有很大的影响。在800℃¹000℃、5×10^-5s^-11×10^-3s^-1应变速率条件下,随Ti含量的增加抗拉强度下降,延伸率先增加后下降。含10%Ti的合金延伸率最高,在1000℃,5×10^-5s^-1下延伸率达到了105%,强度保持在72.36MPa,比未加Ti的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金增加了9.9%,强度仅降低了14.93 MPa。材料的软化机制以动态回复为主。3.添加TC4形成的核壳结构γ-TiAl基合金相比于Ti-48Al-2Cr-2Nb合金不仅获得了更高的延伸率,而且提高了抗拉强度。在800℃¹000℃、应变速率5×10^-5s^-11×10^-3s^-1条件下,添加TC4合金的高温强度随着TC4含量的增加而增加。在6%¹0%TC4范围内,延伸率随TC4含量的增加先升高后降低,含8%TC4的合金获得了最佳的延伸率。在800℃、5×10^-5s^-1条件下,含8%TC4合金的延伸率高达92%,而且抗拉强度保持在较高的水平为426.17MPa,与未含TC4的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金相比,延伸率提高了68.4%,强度提高了21.47MPa。材料的软化机制以动态回复为主。4.含Ti合金的拉伸组织发生了明显的变形,其高温形变机制主要为位错滑移和γ片层内的孪晶。在β-Ti相内变形产生大量的位错线。在核壳结构γ-TiAl基合金的核（Ti-48Al-2Cr-2Nb）部位层状结构中,γ相和α₂相总是具有固定的取向关系{111}γ//（0001）α₂,[110]γ//[112^—0]α₂。组织界面上的台阶位错与1/6[112^—]+1/6[1^—21^—]位错在{111}面的运动产生的{111}层错共同协调合金的变形。5.含TC4合金的高温形变机制主要为位错滑移和γ片层内的孪晶。在高温变形组织中,核壳结构的“壳”组织TC4发生了较大的变形并协调“核”组织发生形变,核壳结构使得γ-TiAl基合金获得了高的延伸率和抗拉强度。其高温变形组织中可观察到β-Ti和γ-TiAl的晶界处出现明显的形变,从[111]β//[1120]α方向观察到的α-Ti与β-Ti位向关系满足Burgers位向关系（0001）α//（01^—1）β,[111]β//[112^—0]α。6.综合考虑合金的高温塑性和高温强度,在800℃下,含8%TC4合金的综合性能最好,该合金可以在此温度下进行热加工并用于此温度以下的环境使用。