TiAl基合金以其轻质、高强以及出色的高温性能成为了航空航天与汽车工业新一代的高温结构材料。但是,TiAl基合金作为一种金属间化合物,有着本征脆性的特点,室温塑性差,断裂韧性低,热加工困难始终制约着TiAl合金的进一步发展。而TiAl基合金的性能强烈依赖其组织中α₂/γ片层取向,但是目前已有的技术很难实现对合金片层取向的精准控制。本文通过电磁冷坩埚定向凝固技术制备出了不同工艺参数下的的Ti-45Al-2Cr-2Nb（at.%）与Ti-43.5Al-6V-1Cr（at.%）合金定向凝固方坯铸锭,研究工艺参数对两种合金凝固组织以及性能的影响。本研究首先通过改变抽拉速率来制备Ti-45Al-2Cr-2Nb（at.%）合金方坯试样,观察其表面质量以及宏微观组织,并对其室温拉伸以及断裂韧性进行测试。实验结果表明,当抽拉速率为0.2 mm/min时,能够获得表面质量与定向效果均较为良好的定向凝固试样,随着抽拉速率增加,表面质量与定向效果逐渐变差。对定向生长区显微组织进行观察后发现,不同抽拉速率下的定向凝固试样基体组织均为α₂/γ片层组织,在α₂/γ片层基体上分布着少量的B2相以及少量的块状γ相。定向凝固后试样的延伸率与断裂韧度值均高于原始铸锭,拉伸强度与原始铸锭相差不大。当抽拉速率为1.6 mm/min时拉伸强度取得最大值347MPa,抽拉速率为0.2 mm/min时延伸率取得最大值0.55%,抽拉速率为1.0 mm/min时断裂韧度值取得最大值26.1MPa·m^1/2。通过冷坩埚定向凝固制备出的Ti-43.5Al-6V-1Cr合金表面质量较好,对不同工艺参数下的定向凝固试样剖面形貌进行观察,发现采用较高功率与较慢的抽拉速率能够获得表面质量与定向效果均较好的定向凝固试样。固液界面形状与柱状晶生长方向受工艺参数的影响较大,当加热功率增大时,固液界面下凹程度减小,柱状晶生长方向与纵向的夹角变小。当抽拉速率增大时,方坯试样固液界面底端逐渐由近平直界面转变为凹界面,柱状晶生长方向与纵向的夹角增大。对比不同工艺参数下的Ti-43.5Al-6V-1Cr定向生长区微观组织可以发现,不同工艺参数下的定向凝固试样基体组织均为α₂/γ片层结构,在α₂/γ片层基体上分布着大量的细条状的B2相以及少量的块状γ相。条状B2相与小块状γ相连接在一起形成条带状分布于α₂/γ片层基体中,破坏了α₂/γ片层的连续性。不同工艺参数下的Ti-43.5Al-6V-1Cr定向凝固试样维氏硬度值,压缩强度均高于原始铸锭,而拉伸强度与断裂韧度值较原始铸锭差别较大,随着加热功率增大,合金的压缩强度逐渐减小。而拉伸强度与断裂韧性受α₂/γ片层间距与B2相的影响,在两者综合作用下,拉伸强度先增大后减小,断裂韧度值逐渐增大。抽拉速率增大时,断裂韧度值与维氏硬度值逐渐增大,拉伸强度与压缩强度先增大后减小。对两种成分合金三点弯曲与拉伸实验断口进行分析,发现合金断裂方式以沿片层与穿片层断裂为主,穿片层断裂断口形貌中常伴随有断裂台阶。在Ti-43.5Al-6V-1Cr合金断口形貌中可以明显观察到河流花样特征,表明TiAl合金断裂方式属于典型的脆性解理型断裂。