采用真空非自耗钨极电弧熔炼技术制备了小尺寸高Nb含量的TiAl合金试样，借助ANSYS软件研究了急冷凝固以及退火温度为850 ℃、不同保温时间后合金的显微组织及硬度变化。结果表明，急冷凝固合金底部组织均匀细化，残余α相间存在条状B2相，α→α_(2)+γ受到抑制，中部和顶部均存在凝固偏析。在退火温度为850 ℃时，随退火时间延长，试样底部组织更均匀细小，存在块状γ相(γ_(m))和少量B2相，中部区域凝固偏析有所改善，而顶部偏析更为严重；在850 ℃×0.5 h和850 ℃×1h退火处理后，试样中部和顶部B2相呈不连续的点状分布，而850 ℃×3 h热处理后B2相以脉络状分布为主。急冷快速凝固合金的显微硬度偏高，且随退火时间延长，整体平均硬度呈上升趋势，但不同区域的显微硬度分布存在差异。