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Laves相TaCr2合金因其优异的高温力学性能而具有作为新型高强高温结构材料应用的潜力,但其室温脆性及较差的高温抗氧化性限制了Laves相TaCr2合金的实用化进程。传统的熔铸法无法避免合金出现组织粗大和成分偏析的问题。本文探索了机械合金化（MA）+热压（HP）的粉末冶金法制备Laves相TaCr2合金,优化了工艺参数,研究了不同工艺参数对TaCr2合金组织及性能的影响,重点探讨了添加合金元素对TaCr2合金组织和室温力学性能的影响,以及合金元素对改善断裂韧性的作用机制;研究了微观组织对TaCr2合金高温抗氧化性的影响规律;探究了合金元素Mo、Si及稀土氧化物Nd2O3对TaCr2合金高温氧化行为的影响。研究中发现机械合金化过程对TaCr2的固相热反应合成产生了显著的活化效果,在050 h的球磨过程中虽然没有合成出Laves相TaCr2,但球磨使TaCr2的固相热反应合成温度从Cr-Ta元素粉的1350℃以上降低到球磨粉的1000℃以下。球磨时间为25h时,1000℃×3h的退火条件可以使Laves相TaCr2的合成反应充分进行。用Miedema理论建立的模型计算Cr-33.3%Ta粉在MA+HP过程中发生无序化、非晶化及形成有序化合物的摩尔形成能,与实际实验过程相符。球磨50h仅形成了Cr（Ta）和Ta（Cr）过饱和固溶体,升温至700℃形成非晶以及1000℃以上形成Laves相TaCr2金属间化合物。通过研究0h50h不同球磨时间的Cr-33.3Ta粉经真空热压烧结后合金的显微组织和力学性能,揭示了球磨时间、热压温度和热压时间等工艺参数对Laves相TaCr2合金的物相、晶粒尺寸、热压合金的致密度、维氏硬度、断裂韧性,以及微观结构等的影响规律:热压烧结后的合金由Laves相TaCr2和微量Ta、Cr固溶体三相组成。Laves相TaCr2的合成程度与球磨时间正相关,且增加球磨时间有利于细化热压试样的晶粒尺寸。球磨20h和球磨50h的混合粉热压烧结后,Laves相TaCr2的晶粒尺寸分别达到93nm和47nm。晶粒尺寸随热压温度提高而增大。热压温度的升高可提高Laves相TaCr2合金的致密度,而延长热压时间对致密度所构成的影响有限。热压试样的维氏硬度参数会随保压时间增加而有所下降。1350℃×1h热压后Laves相TaCr2合金所获取的致密度达到92.6%,维氏硬度达9.75GPa,断裂韧性超过2.71MPa·m1/2,在所有实验参数制备的试样中性能最优。通过Mo、Si和Nd2O3的掺杂,调控TaCr2合金的微观组织和物相组成以提高TaCr2合金的断裂韧性和高温抗氧化性。研究结果显示,添加合金元素Mo,有助于Laves相TaCr2合金原位生成以及提高合金致密度,组织更为均匀细小;对于TaCr2晶型改变没有显著作用。当Mo含量由0增加到5%时,Mo主要占据Laves相TaCr2中Cr的点阵位置。当添加Mo量达到7.6%和10%时,Mo替代Ta阵点更占优势。添加Mo元素后,TaCr2合金的硬度值略有降低。添加10at%Mo的TaCr2合金断裂韧性达到了4.26 MPa·m1/2,显著大于熔铸合金的断裂韧性。而添加Si元素则促进六方结构（C14和C36型）的TaCr2形成。当Si添加量达到10.0%,TaCr2物相以六方结构为主。添加Si元素后,烧结试样的致密度增幅较大,添加10%Si的TaCr2试样的致密度达98.84%。Si在TaCr2-xSi合金中优先占据Cr点阵位置。当Si添加超过一定量（本实验中为名义成分7.6%Si）时,Si也会占据Ta的点阵位置。添加Si元素使合金牺牲了一部分硬度,但获得了断裂韧性的小幅增加。7.6 Si合金断裂韧性达到最大值3.13 MPa·m1/2。添加Nd2O3使得TaCr2合金中出现富Cr相聚集,并使得致密度下降。但Nd2O3能够细化TaCr2晶粒,促进C15型立方结构的TaCr2的形成。通过掺杂Mo、Si和Nd2O3提高TaCr2合金的高温抗氧化性,结果表明,Mo元素能提高TaCr2合金在900℃的抗氧化性,氧化层由外层Cr2O3+内氧化层TaCrO4组成。Mo10合金100h循环氧化增重率仅为TaCr2合金增重率的四分之一。Mo元素的添加使得TaCr2合金在900℃的抗氧化性提高的可能原因包括:Mo元素使TaCr2合金晶粒细化、减少氧化层应力、增加氧化层与基底的粘附力等。但合金元素Mo没能起到提高TaCr2合金1200℃抗氧化性能的作用。Si的加入改善了合金的抗氧化性,机理在于基体中Si量的增加减少了CrO3挥发,促进了致密Cr2O3氧化膜的形成,随着Si添加量增加以及生成的硅化物增加了Ta或Cr氧化物中间相的稳定性,且降低了氧向金属内部扩散速度。900℃氧化时,TaCr2-xSi合金表面形成Cr2O3单一氧化层。1200℃氧化时,TaCr2-3.0Si合金,发生pesting氧化。Si添加量超过3.0%的TaCr2合金表面形成Cr2O3外氧化层+TaCrO4内氧化层双层结构氧化膜。氧化温度为900℃时,添加Nd2O3可以减少氧向基体扩散,同时会使氧化膜变薄,总体对Ta-Cr合金抗氧化性能影响不大。氧化温度为1200℃时,添加Nd2O3可以抑制Ta对Cr2O3的还原,有助于提升抗氧化性能较好的Cr2O3膜的相对含量及稳定性,虽然Cr2O3膜抗氧化性能良好,但是氧化膜出现了间断和分层现象,不能阻断氧向基体扩散,没能很好地提升Ta-Cr合金抗氧化性能。