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采用低能球磨结合热压烧结的方法设计制备网状结构3.4%（体积分数）TiBw/TA15（Mo，Si）钛基复合材料，对复合材料进行不同热处理，研究热处理对其组织与性能的影响。通过X射线和透射电镜表征复合材料物相变化，结合扫描电镜对材料组织变化进行分析，结果表明：添加的TiB2原位生成TiB晶须（TiBw）增强相分布在TA15钛合金颗粒周围形成网状结构，MoSi2以固溶析出形式形成（Ti，Zr）5Si3细小增强相和Mo固溶原子分布在网状结构内部；1200 ℃固溶处理未改变TiBw组织形貌以及复合材料网状结构特征，基体组织转变为马氏体α，（Ti，Zr）5Si3增强相重新过饱和固溶；550~700 ℃时效处理后基体马氏体组织发生分解，过饱和硅元素在α/β界面和网状界面析出，随时效温度提高，针状马氏体α逐渐转变为片层状（α + β）相，析出的硅化物数量逐渐变多尺寸变大。利用Instron-5569型万能试验机对复合材料力学性能进行测试分析，结果表明：随时效温度升高复合材料强度先升高后降低，塑性变化趋势与强度变化相反；1200 ℃/45 min固溶处理TiBw/TA15（Mo，Si）复合材料压缩强度为1751 MPa，断裂应变为6.7%，经过1200 ℃/45 min固溶 + 600 ℃/90 min时效处理后复合材料压缩强度达到1900 MPa，断裂应变下降至3.6%。