γ-TiAl合金以其密度低、抗氧化性能好、比强度高等优点而备受关注,被认为是最具发展潜力的高温结构材料,在汽车和航空航天等领域有着广阔的应用前景。但是,在γ-TiAl合金的制备与加工过程中,由于工艺参数、温度、载荷以及其他因素的影响,合金内部容易产生微孔洞,而孔洞的长大与聚合会对材料的力学性能和断裂行为产生一定的影响。因此有必要研究孔洞对γ-TiAl合金断裂行为的影响,分析孔洞的长大过程,揭示孔洞演化与材料断裂行为之间的关系。分子动力学作为一种有效的原子模拟方法,它不仅可以捕获每个原子或粒子的位置、速度、应力和能量信息的演变过程而且能够实现材料微观组织的动态跟踪,因此本文采用分子动力学方法研究不同孔洞半径、数量及位置下孔洞的演化过程对TiAl-Nb合金断裂行为的影响,主要工作包含以下几个方面:1.研究了孔洞大小、数量以及位置对含Nb单晶γ-TiAl合金断裂行为的影响,分析材料内部的微观缺陷演化与材料断裂行为之间的关系,结果表明:Nb元素的加入提高了单晶γ-TiAl合金的屈服强度和杨氏模量;随孔洞尺寸和数量的增加,单晶TiAl-Nb合金的屈服强度依次减小;多个孔洞平行于拉伸方向分布时,材料的屈服应力最大,垂直于拉伸方向分布时,材料的屈服应力最小。2.研究了晶向以及温度对含孔洞单晶TiAl-Nb合金断裂行为的影响。通过分析不同条件下材料的断裂过程和其内部的微观缺陷演化发现:晶向对含孔洞单晶TiAl-Nb合金断裂行为的影响较小,这主要是因为Nb元素的加入而导致的固溶强化作用大于位错的强化作用;温度越高,位错首次在孔洞处形核的时间越提前,位错数目及位错类型越少,材料失效时间越提前。3.研究了多晶及两相多晶TiAl-Nb合金中晶界和晶内孔洞大小对其断裂行为的影响。通过分析孔洞体积分数和孔洞增长率随孔洞初始半径的变化规律、孔洞的长大过程以及体系中各类缺陷的演化过程,发现孔洞体积分数随孔洞初始半径的变化呈现出逐渐增大、急剧增大、几乎维持不变的规律;位错数量取决于位错在孔洞处形核和湮灭的快慢程度以及孔洞体积分数的大小;随着拉伸的进行,体系中也有畸变原子和内禀型层错产生,它们大多出现在晶界处,部分出现在孔洞周围或是晶粒内部。畸变原子和内禀型层错的数量均呈现出先增大后减小的趋势。