TiAl基合金因其优异的综合性能在航空航天领域有着重要的应用价值。改善TiAl基合金的高温抗氧化性能对于开发该类新型材料具有重要意义。通过MS软件将Mo和Y元素替位掺杂到Ti₂₇Al₂₇的超胞模型中,得到了一系列体系SM_ij和SY_ij（1≤i+j≤5）。采用基于密度函数理论的第一性原理计算结合理论方法,对合金的结构与性质进行研究与讨论,特别是合金的抗氧化性。结果表明:各个Mo和Y替位掺杂γ-TiAl基合金体系的原子平均形成能小于零,具有能量稳定性,可以由实验制备;除体系SY23和SY32外,其他体系都具有力学稳定性;各个元素替位掺杂γ-TiAl体系的密度虽有不同程度增大,但仍远小于镍铝合金的密度,在航空领域仍具有优势;通过对间隙氧原子形成能、Ti和Al空位形成能计算和综合分析,预报5种Mo替位掺杂构型(SM₁₁、SM₂₁、SM₃₀、SM₃₁和SM₅₀)和5种Y替位掺杂构型(SY₃₀、SY₃₁、SY₄₀、SY₄₁和SY₅₀)具有改善抗氧化性能的潜力。它们不仅能够提高阻碍O原子扩散的势垒,而且能提升Al空位的扩散能力、抑制Ti空位的扩散,从而有利于在γ-TiAl基体表面生成致密氧化膜、改善材料的抗氧化性能;体系SM₃₁在阻碍间隙氧原子扩散方面比SY₃₀更具优势,而在抑制Ti原子扩散、促进Al原子扩散方面,体系SY₃₀具有明显优势。根据重叠布局数和电子态密度等电子性质对体系SM₃₁和SY₃₀的抗氧化机制进行了解释。它们都是值得重点探索的γ-TiAl基合金材料。