采用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉(ISM)和LZ5型离心铸钛机熔炼Ti2AlNb基合金，采用XRF分析合金成分，并分析元素烧损规律，已经熔炼出成分均匀、组织致密的Ti2AlNb基合金铸锭。采用OM、XRD、SEM、TEM、EPMA等测试手段分析合金铸态及热处理、高温变形、氧化实验后的显微组织，并用HVS-5数显小负荷维氏硬度计、Instron-5569万能材料试验机、Gleeble-1500热模拟试验机测试合金室温力学性能及高温变形能力。研究结果表明：　　采用ISM熔炼Ti2AlNb基合金，铝、钇的烧损率较高，烧损率与熔化功率、保温时间以及铝、钇含量有关，为了降低烧损率，铝、钇采用中间合金形式加入。Ti-23Al-25Nb-xY合金，当x≤0.3at％，显微组织中没有发现稀土相析出，当x＞0.3at%时，有稀土相析出，并随着钇含量的增加，稀土相析出增多。硬度试验表明，硬度值随着钇含量的增加而增加。晶界析出物过多会降低合金的断裂韧性，但少量的析出物则提高合金的力学性能，所以钇的最佳加入量在0.3～0.4at%之间。　　热力学分析表明，钇的活度系数最大，最活泼，与氧的交互作用能最大，在Ti2AlNb基合金中，钇最容易与氧反应生成Y2O3，同时，钇与氧形成Y2O3的自由能最低，反应生成的Y2O3最稳定。动力学分析表明，Y2O3形成于合金熔融状态，弥散分布于合金熔体中。元素面分布、线分布、TEM等实验分析证明，钇在Ti2AlNb基合金中，存在于合金晶界的析出物为Y2O3。　　钇明显细化Ti2AlNb基合金铸态显微组织。Ti-23Al-25Nb合金中加入0.36at%Y后，Ti-23Al-25Nb合金的晶粒平均尺寸约为400μm，而Ti-23Al-25Nb-0.36Y合金的晶粒平均尺寸约为70μm。钇细化Ti2AlNb基合金显微组织是因为，钇为表面活性元素，降低合金液体的表面张力，从而降低形成临界尺寸晶核所需的功，增加结晶核心，同时，钇在合金熔体中形成的Y2O3对异质形核起作用，而且少部分晶界偏聚的Y2O3可以阻止晶粒长大，从而最终导致晶粒细化。　　钇提高Ti2AlNb基合金室温及热处理组织的压缩性能。钇是高活性元素，与合金熔体中的氧反应生成Y2O3，净化合金基体，同时，钇细化Ti2AlNb基合金显微组织，两方面原因共同作用的结果提高了合金的塑性。晶粒细化是提高屈服强度的主要原因。压缩强度的提高是晶界强化和第二相粒子强化共同作用的结果。　　根据DTA分析，钇基本没有改变Ti2AlNb基合金的固态相变温度，但钇促进B2相与O相之间的相互转化，提高了不同热处理工艺取得合金的力学性能。O+B2两相组织具有最佳的综合力学性能。Ti2AlNb基合金铸态及热处理试样的断裂方式，均为解理断裂。　　热压变形模拟试验表明，钇降低了Ti2AlNb基合金经加工硬化和回复共同作用所达到第一个峰值的真应力бp，降低了其对应的真应变εp，提高了合金高温塑性。降低Ti2AlNb基合金峰值的真应力бp，降低峰值真应变εp，有利于再结晶形核，从而提高合金的高温塑性。　　通过对Ti-23Al-25Nb合金和Ti-23Al-25Nb-0.36Y合金氧化动力学分析及氧化膜形貌、相组成分析，Ti2AlNb基合金在700℃具有良好的抗氧化性，钇提高了Ti2AlNb基合金700℃、800℃和850℃的抗氧化性。钇提高抗氧化性原因是增加了氧化层的致密性，降低了钛的活度系数，阻止氧进一步向基体渗透，同时，钇显著提高了氧化膜的粘附性，在氧化膜与基体之间形成一个过渡层，提高了氧化膜与合金的相容性，从而改善氧化膜的抗剥落性能。