本文以Ti粉、Si粉、SiC粉、TiB2粉、C粉为原料,采用粉末冶金技术,通过原位自生反应合成了微纳米尺度二元（Ti5Si3+Ti C）和三元（Ti5Si3+Ti C+Ti B）增强钛基复合材料。其中,Ti C和Ti B为微米尺度,Ti5Si3为纳米尺度。通过XRD、OM、SEM、EDX、硬度、压缩测试等表征手段分析了二元和三元增强钛基复合材料的组织和力学性能,主要研究内容及结果如下:首先,研究烧结温度和烧结时间对TMSC55的影响。在烧结温度范围内,温度升高,TMSC55的致密度与力学性能呈现出先上升后下降的趋势,在1350℃时,致密度最高,力学性能最好。洛氏硬度值为48.7 HRC,屈服强度为1624 MPa,抗压强度为2401 MPa。从组织中可以看出,TMSC55的孔洞数量减少,基体晶界逐渐成型,增强相数量增多,晶粒尺寸增大,温度过高时基体和增强体异常生长。在烧结时间范围内,烧结时间增加,力学性能呈现出先上升后下降的趋势,90 min时力学性能达到最好,致密度最高。从组织中可以看出,烧结时间过长时基体会异常生长。综上,1350℃/90 min为最佳烧结条件。在此条件下制备了四种配比的二元增强钛基复合材料,力学性能由高到低排序为:TMSC55＞TMSC64＞TMSC46＞TMSC37。可以看出:随着（Ti5Si3:Ti C）体积分数的比值增大,力学性能呈现出先上升后下降的趋势,在Ti5Si3/Ti C体积分数的比值为1时,复合材料力学性能最好。其次,研究烧结温度和烧结时间对TMSCB433的影响。在烧结温度范围内,温度升高,TMSCB433的力学性能呈现出先上升后下降的趋势,在1300℃时,力学性能最好。洛氏硬度值为49.1 HRC,屈服强度为1649 MPa,抗压强度为2435 MPa。从组织中可以看出:TMSCB433的孔洞数量减少,晶界逐渐清晰,增强相数量增多,晶粒尺寸增大,温度过高时基体会异常生长。在烧结时间范围内,烧结时间增加,力学性能呈现出先上升后下降的趋势,在90 min时,力学性能最好,致密度最高。基体组织和增强相在形貌、分布上无较大差异。综上,1300℃/90 min为最佳烧结条件。在此条件下制备了四种配比的三元增强钛基复合材料。力学性能由高到低排序为:TMSCB433＞TMSCB424＞TMSCB415＞TMSCB442。可以看出:当Ti5Si3的体积分数保持4%不变时,随着（Ti C:Ti B）体积分数比值的增大,力学性能呈现出先上升后下降的趋势,在Ti C/Ti B的比值为1时,复合材料力学性能最好。最后,探索TMSC55和TMSCB433的热处理工艺。结果表明:1250℃固溶+800℃时效为TMSC55和TMSCB433的最佳热处理工艺。热处理能够提高复合材料力学性能原因在于:（1）.改变了基体的形貌和尺寸。通过热处理,近等轴状α-Ti转变为层片状α-Ti,细化了基体晶粒尺寸;（2）.调控了Ti5Si3颗粒的尺寸和分布。通过热处理,网状团聚的Ti5Si3颗粒以更加细小的颗粒析出,在基体上均匀分布。在此条件下对四种不同配比的二元和三元增强钛基复合材料进行热处理。热处理后四种不同配比二元增强钛基复合材料的洛氏硬度值由高到低排序为:TMSC55＞TMSC64≥TMSC46＞TMSC37;热处理后四种不同配比三元增强钛基复合材料的洛氏硬度值由高到低排序为:TMSCB433＞TMSCB415＞TMSCB442＞TMSCB424。热处理后,二元和三元增强钛基复合材料的强化方式相同,存在细晶强化、弥散强化和颗粒承载强化。