TiAl基合金密度低、高温力学性能优良,在航空航天工业中展现出令人瞩目的发展前景。但其本征脆性、热加工能力差、加工温度区间窄等,严重增加了TiAl基合金的加工成本和限制了它的工程应用。热氢处理技术,把氢作为临时合金元素,在不增加合金密度的前提下,增加TiAl基合金塑韧性,改善其加工性能,为推进TiAl基合金的实用化进程提供了一条新途径。然而,氢对TiAl基合金热成形性能和改性机理还缺乏系统的研究。本文研究对象为铸态Ti-46Al-2V-1Cr-0.3Ni合金。通过置氢热处理技术,获得最大置氢量为0.8at.%的置氢合金。置氢处理对合金的室温组织形貌、晶粒尺寸、相组成和含量没有显著的影响。利用等温热压缩方法,研究了氢对铸态合金高温力学性能的影响。与未置氢合金相比,置氢处理后合金的流动应力明显降低。氢致峰值应力平均下降率约为25%,即氢致合金软化。且这种软化效果在低应变速率和高温下更为显著。氢可激活滑移系,促进位错运动,因此置氢合金层片晶团内部发生了大量弯曲变形。这一方面减少了层片晶团之间的转动和滑动,另一方面阻止了晶团晶界处的应力集中,减少了裂纹的产生。置氢合金的α₂相中析出了细小γ相层片主要与氢促进1/6<10（?）0>肖克莱不全位错的开动有关,这诱发了α₂→γ层片相变,因此置氢合金的α₂相中呈现出更多的γ相层片。氢可有效促进元素扩散,缩短层片碎化和球化的完成时间,进而促进层片分解。氢促进B2相析出,在γ/α₂界面形成B2相并呈“舌形”向α₂相内部生长,进而加速α₂相层片分解。氢促进了γ相机械孪晶变形,以及促进了α₂相的位错运动,导致竹节状α₂相层片的产生,竹节状片层片比完整层片更易发生分解。氢促进了层片组织的碎化、球化、孪晶变形,并降低了层错能,进而促进了动态再结晶。氢显著地促进了非连续动态再结晶。非连续动态再结晶消耗了大量的位错,在一定程度上阻碍了连续动态再结晶的发生。总之,氢提高了铸态Ti-46Al-2V-1Cr-0.3Ni合金的高温塑性变形能力。研究了铸态合金包套锻造工艺:确定包套尺寸和结构,确定最佳变形温度为1220℃,应变速率为0.01s^-1,两步锻每步变形量为50%,总变形量为75%。置氢热处理对铸态合金包套锻造产生了积极的影响,置氢合金在锻造过程中表现出更高的塑性变形能力;氢明显促进了合金的层片分解、动态再结晶,因此置氢合金中晶粒更加细小均匀。氢促进了锻态合金的流动软化,并使流动软化提前发生。氢降低了合金的层错能,导致孪生变形所需的临界分切应力降低,因此置氢合金孪晶界含量增多。120°<111>旋转晶界的产生与相变有关,180°<111>真孪晶界的产生与孪生变形有关。180°<111>真孪晶界与120°<111>旋转晶界相互作用产生60°<111>伪孪晶界。因此置氢合金比未置氢合金出现更多的60°<111>伪孪晶。仅从织构的强度来看,立方织构随变形温度和总变形量的升高而减弱,R织构则相反。在高温和大变形量条件下,γ相动态再结晶更容易发生,使与动态再结晶相关的织构的强度增加。另外,与R织构相比,立方织构更容易受到γ→α₂和α₂→γ层片相转变的影响。