本文以氢化钛粉为原料，通过不同的粉末预处理工艺，在自制的多功能粉末固结系统中，直接制备出接近全致密的块体粗晶钛、超细晶结构钛和钛基复合材料的挤压型材。本工艺将氢化钛的脱氢、固结和成型过程相结合，具有脱氢速度快，工艺流程简单和制备出的钛材料力学性能优异等优点。　　利用氢化钛粉末为原料，通过冷压成坯、感应加热和热挤压工艺，制备出具有魏氏组织结构的粗晶钛型材。研究了在不同固结温度下(1000，1100和1200℃)材料的显微组织及其力学性能和断裂行为。结果表明，氢化钛的脱氢在感应加热阶段就已经基本进行完全，当固结温度高于1100℃时，固结后样品中的氢含量减少至0.09 wt.%，大部分氢化钛脱氢转变为纯钛，进一步提高固结温度和延长保温时间不会继续促进材料的脱氢过程。在1100℃下保温5分钟后固结得到的样品具有较好的力学性能，其平均屈服强度和抗拉强度分别达到536.8和691.8 MPa，同时其断裂延伸率为21%。该样品在700℃下经过真空热处理，样品中氢含量降低至0.0018 wt.%，同时塑性略微增加至26.8%。　　将氢化钛粉进行高能球磨得到具有纳米晶结构的氢化钛粉，随后利用放电等离子烧结、感应加热和热挤压工艺，快速脱氢制备出具有双态显微结构的高强度挤压钛型材。固结后的材料由板条状的粗晶α钛和含有细小α钛和TiH晶粒的超细晶区组成，其形成原因是由于氢在钛中的固溶和随后冷却过程中发生的共析反应所引起的。超细晶区的晶界强化，氢、氧等元素的固溶强化使得固结后材料的强度有所提升，但超细晶区的应力集中和材料自身的脆化使得固结后材料的塑性大幅降低。在1100℃下固结得到的样品，其平均屈服强度和断裂强度分别达到1052和1237 MPa，但材料的断裂延伸率仅为1.97%。该样品在700℃下经过真空热处理，样品中的超细晶区显著减少，残余氢含量降低至0.0029 wt.%，同时塑性显著提升，达到9.1%。　　将氢化钛粉与1 vol.%和3 vol.%碳纳米管(CNTs)进行机械混粉，随后通过冷压成坯，感应加热和热挤压等工艺制备出原位TiC增强钛基复合材料挤压型材。该工艺将氢化钛脱氢、原位自生反应和材料的固结过程相结合，整个过程在15分钟内完成。固结得到的样品由近似球形的原位TiC增强颗粒和具有粗晶α钛和超细晶区构成的基体材料组成。研究了固结温度和初始CNTs含量对固结后样品的显微组织和力学性能的影响，并对材料的断裂行为进行分析。结果表明，原位生成的TiC颗粒会在一定程度上阻碍α钛的择优生长，并在材料中起到承担应力和传递应力的作用。微裂纹首先在超细晶区和 TiC颗粒内部萌生并向周围扩展，造成材料的脆性断裂。初始CNTs含量的增加会降低其在粉末中分布的均匀性，使得固结后的TiC颗粒相互聚集，裂纹更加容易萌生，进一步降低材料的塑性。在固结温度为1000-1200℃时，所制备的Ti-1CNTs复合材料型材具有相似的屈服强度(895-908 MPa)和抗拉强度(1045-1117 MPa),但断裂延伸率随着固结温度的升高从1.6%提高至3.3%。