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本发明提供一种大尺寸细晶TiAl合金靶材的制备方法,可以获得低氧含量、细小晶粒尺寸、大规格(1米及以上)且适用于高Al元素含量的TiAl合金靶材。采用真空自耗熔炼+真空自耗凝壳熔炼+真空自耗熔炼的工艺,并结合热机械处理方法获得细小晶粒组织。相比现有技术,TiAl合金靶材熔炼、粉末冶金等制备方法,本发明所得细晶组织的晶粒尺寸小于0.1mm、长度尺寸大于1m且氧含量可控制在800ppm以下。该方法可以提高生产效率且提高产品质量,满足溅射合金靶材需要满足致密度、晶粒度、杂质含量等综合要求。这不但是对现有靶材产品制备技术创新,同时对半导体、显示器等行业产品质量的大幅提高,促进产品的更新换代,具有重要现实意义。