加工表面状态在γ-TiAl合金的实际生产应用中具有重大的意义。本文采用机械加工的方式处理试样表面状态,系统研究了γ-TiAl合金在室温和高温下的抗弯强度、室温拉伸疲劳寿命、室温弯曲疲劳寿命基于加工表面粗糙度变化而变化的趋势,并分析了在不同断裂形式下γ-TiAl合金的裂纹萌生、扩展及合金发生最终断裂的机理。研究了基于加工表面粗糙度和环境温度的全片层γ-TiAl合金抗弯强度变化规律及其断裂机理。室温下全片层γ-TiAl合金的抗弯强度随表面粗糙度值的增大而降低,高温使该趋势不再明显。随着环境温度的升高,抗弯强度随之升高,且在700℃左右拥有较好的抗弯性能。该全片层γ-TiAl合金的静力弯曲裂纹多起裂于表面附近的片层团界和片层间,并优先在层间扩展,最终发生穿层脆性断裂。研究了加工表面粗糙度对全片层γ-TiAl合金拉伸疲劳性能的影响及其拉伸疲劳断裂机理。随着铣削表面粗糙度值的降低,该合金的条件疲劳极限升高,粗糙度低于0.5μm时,其值每降低0.15μm左右,该合金拉伸疲劳极限上升2%到5%。该合金从静载拉断到拉伸疲劳循环至10~7次,能承受的最大应力均在0.65σb以上,且10~6次可以作为判断其条件疲劳极限的标准。该全片层γ-TiAl合金拉伸疲劳裂纹源大多生成于边棱处,裂纹生成后在小范围内沿着层间或片层团界扩展,最终引起试样瞬间断裂,形成发散至断口全貌的河流纹花样,是典型的解理断裂。研究了加工表面粗糙度对全片层γ-TiAl合金弯曲疲劳性能的影响及其弯曲疲劳断裂机理。在500MPa的最大弯曲疲劳循环加载应力下,该合金的弯曲疲劳循环次数随着粗糙度值的增大而降低。该全片层γ-TiAl合金的弯曲疲劳性能较之拉伸疲劳有所下降。该全片层γ-TiAl合金弯曲疲劳裂纹源在试样两侧及试样中部均有多出生成,受拉应力一侧的裂纹源对试样的瞬间断裂起主导作用。研究分析了全片层γ-TiAl合金在铣削过程中出现的加工缺陷形成机理,及其对γ-TiAl合金性能表征产生的影响。该合金在铣削加工中常见的加工缺陷有刀路纹理、表面划痕、材料拔出、微裂纹、沟槽、凹坑和崩边等,其中刀路纹理和崩边对合金性能的影响最大,尤其是对合金疲劳性能的表征上影响较大。