本文以Ti555型钛合金为基体,名义成分与Ti55531相近,采用SPS工艺制备原位合成多元相（TiB,TiC,Ti₅Si₃）混杂增强的新型钛基复合材料,分析了材料的组织性能,并研究了热处理工艺对材料组织性能的影响。开展的主要研究及取得的结果如下:（1）研究了不同含量B₄C_p（1.75vol.%⁵.25vol.%）对复合材料的组织与性能的影响。研究发现,B₄C_p能够起到细化混合粉末颗粒的作用。不同含量B₄C_p烧结态复合材料的物相主要包括:Ti、TiB和TiC。当B₄C_p含量增加时,复合材料的晶粒尺寸有所细化,同时显气孔率和显微硬度也随之增加。其中5.25vol.%含量B₄C_p制备的复合材料,显气孔率最高,为5.02%,显微硬度也最高,为928.27HV,较基体合金提高了约72.15%。（2）研究了添加多种反应物（3.5vol.%B₄C_p+1.5vol.%CNT或SiC_p）制备的的复合材料的组织性能。研究发现烧结态的复合材料的物相有所差别,添加B₄C_p+CNT制备的复合材料物相组成与仅添加B₄C_p的极为相似,但TiC含量增多,而添加B₄C_p+SiC_p的复合材料中除了含有Ti、TiB和TiC外,还存在Ti₅Si₃和TiSi增强相。添加两种反应物制备的复合材料晶粒尺寸得到了进一步细化,显气孔率也有所增加,其中添加B₄C_p+CNT制备的复合材料晶粒尺寸最为细小,显气孔率最高,为5.89%,硬度也最高,为1243.36HV。（3）研究了热处理工艺对复合材料组织性能的影响。研究发现,添加3.5vol.%B₄C_p制备的复合材料热处理前后的物相组成几乎未发生变化,但增强相的含量有所增加,920℃固溶3h后经600℃时效8h的热处理制度下材料的性能最佳。多种反应物制备的复合材料热处理后硬度提升明显。其中,B₄C_p+CNT的复合材料热处理后的硬度最高,为1327.42HV,同时其室温压缩强度也最高,为1002.36MPa,比基体合金提高了约53.32%。（4）研究了热处理后复合材料的高温氧化行为。研究发现,基体合金、添加了B₄C_p和B₄C_p+CNT制备的复合材料的氧化产物极为相似,主要为TiO₂和Al₂O₃,而添加了B₄C_p+SiC_p制备的复合材料氧化层中除上述氧化物外,同时检测到了SiO₂。基体合金、添加了B₄C_p、B₄C_p+CNT和B₄C_p+SiC_p制备的复合材料的氧化层致密度逐渐提高,并且氧化层厚度分别为56μm、42μm、32μm和38μm。总体来说,基体合金的抗氧化性能较弱,复合材料的抗氧化性较基体合金有着显著的提高,其中添加B₄C_p+SiC_p制备的复合材料的抗高温氧化性能最好。（5）研究了热处理后复合材料的热腐蚀行为。研究发现,基体合金、添加了B₄C_p和B₄C_p+CNT制备的复合材料的腐蚀产物主要为Al₂O₃、TiO₂、NaTiO₂和TiS₂,而添加了B₄C_p+SiC_p的复合材料,除了以上的产物外,还检测到SiO₂。基体、添加了B₄C_p、B₄C_p+CNT和B₄C_p+SiC_p制备的复合材料的腐蚀增重和腐蚀深度逐渐减小,腐蚀深度分别为49μm、37μm、14μm和23μm,表明复合材料的抗腐蚀性能逐渐增强,其中添加B₄C_p+SiC_p制备的复合材料抗腐蚀性能最好。综上所述,本文采用放电等离子烧结的方法,通过添加不同含量、多种反应物（B₄C_p、CNT和SiC_p）与Ti555型合金原位合成多元相（TiB,TiC,Ti₅Si₃）制备混杂增强的钛基复合材料。发现添加两种反应物制备的钛基复合材料的综合性能较为优异。具体表现为,添加B₄C_p+CNT制备的钛基复合材料热处理前及热处理后的硬度最高,并且热处理后室温压缩性能也最高;而添加了B₄C_p+SiC_p制备的钛基复合材料热处理后的抗高温氧化和热腐蚀性能最好。