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TiAl合金具有密度小、比强度高和抗高温氧化性能优异等特点,是一种颇具应用前景的新型高温结构材料。TiAl合金在铸造过程中静压头小,容易产生疏松、气孔等铸造缺陷。通过热等静压可消除部分铸造缺陷,而一般在热等静压后仍有可能残留某些缺陷,对于要求保留择优取向层片组织形貌的铸造TiAl合金尤其需要关注残留缺陷对疲劳性能的影响。因而本论文选题为“残留缺陷对铸造TiAl合金择优取向层片组织疲劳寿命的影响”。本论文从铸造Ti-47.5A1-2.5V-1.0Cr-0.2Zr(at.%)合金板片试样经1270℃/180MPa/1.5h热等静压处理以及950℃/12h时效退火处理后的板片中,切取并机械加工成疲劳试样后,通过750℃旋转弯曲疲劳性能测试。得出给定应力下的疲劳寿命。利用金相显微镜和扫描电镜对热等静压前后试样的组织及疲劳断口形貌进行观察,进而分析讨论残留缺陷影响TiAl合金疲劳寿命的规律。组织观察发现,热等静压基本保持了TiAl合金的组织没有变化,仅在晶界处析出少量的γ晶粒。经过热等静压后,TiAl合金存在两种残留缺陷：体积型疏松缺陷和弥合界面型缺陷。TiAl合金疲劳试验测试的疲劳极限为σ-1=360MPa。根据σ max=400MPa的条件下疲劳测试结果,TiAl的疲劳寿命呈现为两个寿命区,即范围为1.08×106～5.71×106周的高寿命区和范围为3.48×1 03～1.96×104周的低寿命区。疲劳断口观察表明,疲劳源区和疲劳扩展区都有裂纹穿层片扩展的特征。高寿命和低寿命试样中残留缺陷类型分别为弥合界面型和体积型疏松缺陷。缺陷类型对TiAl合金试样的疲劳寿命的影响很大,体积型疏松缺陷试样的疲劳寿命比弥合界面型缺陷试样的寿命低3个数量级；缺陷尺寸的增大降低疲劳寿命,缺陷处于亚表面的试样寿命高于缺陷位于表面,圆滑的缺陷形状的试样寿命相对较高。本论文的研究揭示了残留缺陷对TiAl合金择优取向层片组织试样的疲劳寿命的影响规律,发现体积型疏松缺陷严重影响TiAl合金的疲劳寿命,提出优化铸造工艺和热等静压制度以消除体积型疏松缺陷是降低TiAl合金择优层片组织疲劳寿命波动性的有效途径。本论文研究结果对提高TiAl合金使用的可靠性,进一步推进铸造TiAl合金的工程化应用具有重要的参考价值。