本文以平均粒径150μm的Ti65粉末以及3μm的Ti B2粉末为原料,采用低能球磨与热压烧结的方法,基于原位自生反应与粉末冶金技术制备不同增强相含量的Ti Bw/Ti65复合材料。并尝试添加Si元素进一步提高材料使用温度。通过调整复合材料的增强体含量、固溶时效温度以及轧制变形量,测试材料的室温拉伸、高温拉伸性能,分析其断裂及强化机制。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行组织表征和断裂分析。组织分析显示,复合材料组织形貌良好,无气孔、界面反应等缺陷,原始粉末粒径对复合材料组织形貌影响较小。加入Ti Bw可以优化基体合金的组织。Ti Bw呈长条状,分布在基体晶界处,形成了网状结构。这种网状结构起到类似晶界的作用,可有效提高复合材料的强度。基体为近等轴状(α+β)双相组织,β相呈条状分布于α相间,两相结合紧密。随着Ti Bw质量分数的提高,复合材料基体组织形貌与网状结构未发生明显变化,仅增强相分布密度有所提高。添加少量的Si元素也未对复合材料的组织形貌产生明显的影响。固溶时效的热处理制度有效调控了复合材料的基体组织,且增强相受热处理影响较小。固溶温度提高到1100℃以上时,复合材料初生α相完全消失,且析出相的存在也明显减少。力学性能测试结果表明,1wt.%Ti Bw/Ti65复合材料室温抗拉强度与塑性较Ti65基体合金有着明显的提高,分别为1086MPa,5.0%。相较Ti65合金分别提高了15.2%,51.5%。烧结态复合材料高温强度较Ti65基体合金有着明显的提高,由511MPa提高到602MPa。Ti Bw强化了晶界,Si元素的加入则提高了复合材料的抗氧化能力,从而使得材料的高温强度得到提升。固溶时效的热处理制度则对材料的高温性能起着更为明显影响。2wt.%Ti Bw/(Ti65-0.5Si)经1100℃固溶+700℃时效处理后,其在700℃的抗拉强度达到698MPa,相较基体合金提高了36.6%。热轧制变形后,复合材料ND方向上的网状结构被压缩放大,TD方向上的网状结构被压缩拉长,RD方向上的网状结构被压缩,晶粒发生细化且被拉长,复合材料内部产生大量位错。随着轧制变形量的增加,基体显微组织由细小层片状向等轴组织转变,网状结构周围出现再结晶等轴组织,变形后晶须出现严重折断,且连通程度降低。轧制变形量为40%时,室温抗拉强度达到1414MPa,延伸率达到13.8%。高温拉伸性能同样得到提高,700℃下的抗拉强度较烧结态复合材料提高了18.5%。晶须在轧制变形过程中发生严重折断以及晶须非定向排列的现象,增强相连通度降低,而且在垂直于轧制方向被明显压扁,因此在沿RD方向的拉伸纵向断口上,晶须增强相的分布与烧结态的网状规则分布相比更加均匀弥散。