TiAl金属间化合物被人们认为是大有希望的新一代低密度高温结构材料，如能实现应用于航空、航天及车用发动机，将可以通过结构减重来提高发动机的工作效率，具有重要的技术推动作用。与传统高温合金材料以固溶强化、弥散强化等方法获得优异高温力学性能不同，TiAl金属间化合物的高温强度源于自身原子长程有序的排列和特殊的结合键。但是与此同时，这种长程有序的结构，也导致可开动滑移系数目有限、超结构位错柏氏矢量大、位错交滑移困难等情况，致使其室温下的拉伸塑性和断裂韧性较低，这成为该材料实现实用化的重大障碍。早在上世纪50年代初就首次制备出TiAl铸造合金，但很快就因为室温塑性太差而不得不放弃。然而，到了上世纪80年代美国空军材料实验室探索出改善其塑性的有效方法，重新引发了TiAl金属间化合物的研发热潮，并直到今天仍然势头不减。
TiAl金属间化合物取得实用化突破主要受益于以下一些方面的研发进步。
成分与组织结构的设计与优化。解决TiAl金属间化合物室温脆性问题是其实用化的前提。研究发现，通过调整Ti/Al原子比，使化学配比偏向富Ti，在γ-TiAl相中引入适当比例的α2-Ti3Al相而形成以TiAl为基的双相合金，可以明显改善塑性。现在一般认为，具有工业应用前景的TiAl基合金应为含Al48at%的γ-TiAl+α2-Ti3Al两相合金。这种双相组织的强度和塑性都明显优于单相TiAl合金。
同时，TiAl基合金的性能对其组织结构形态非常敏感，小晶粒的双态组织的塑性高但断裂韧性低；片层组织则可使韧性增高，但全片层组织常是大晶粒的片层组织而大晶粒会使强度和塑性都降低。目前，国际上的发展趋势是构建均匀细小含不同比例片层团的双态组织。通过改变工艺条件可以控制和优化TiAl基合金，来满足使用条件的要求。
近年来，高Nb合金化使TiAl基合金的发展进入了一个新阶段，室温屈服强度可达800MPa，760℃下的高温强度可达550MPa，同时保持原有室温拉伸延伸率不降，特别是大幅度提高了合金的抗氧化性。我国科学家在高Nb-TiAl基合金的工作中取得了具有首创意义的成果。
超塑性成形。人们发现，γ-TiAl+α2-Ti3Al两相合金具有优良的超塑性，超塑性温度一般为800~1050°C。平均晶粒尺寸约为5微米的TiAl基合金在1025℃时的延伸率高达200~250%；当晶粒尺寸减小至亚微米时，获得超塑性所需温度显著降低；当平均晶粒尺寸减小到0.4微米时，在800℃即表现出超塑性，延伸率达225%。TiAl基合金的这种超塑性为解决长期困扰人们的该材料加工成形难题提供了有效方法。现已有报道，利用超塑性成形技术成功制备出了TiAl基金属间化合物的排气尾喷管和侧翼等部件。(一员)


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