本论文研究了Ti-Si系合金的微观组织与性能,并对Ti-Si系合金进行合金化处理后的微观组织、力学性能、高温摩擦机制和平衡相图等进行了深入细致的探讨。研究了添加不同含量的Ce和Zr元素对Ti-11at.%Si合金显微组织的影响,以及在Ti-Si共晶合金中加入16at.%Al对合金显微组织、力学性能和高温摩擦磨损性能的影响,对Ti-11Si-16Al合金（TSA）的高温摩擦机制进行了细致的探讨。并对Ti-Si-Sn三元系合金相图200℃等温截面进行了研究。在Ti-11Si合金中加入不同含量的Ce和Zr元素,实验结果表明适量Ce元素的加入,使得Ti₅Si₃中的一部分Si被Ce所取代,形成Ti₅（Si,Ce）₃,可以细化晶粒,改善合金的组织结构。当Ce的含量为0.5 at.%细化效果最佳,随后随着Ce含量的增加,合金组织反而恶化。8 at.%Zr的加入,在合金中形成细小金属间化合物（Ti,Zr）₂Si,抑制了条状Ti₅Si₃的生成,从而细化了组织颗粒。通过对Ti-11Si-16Al合金（TSA）与未添加Al的Ti-Si共晶合金（TS）进行对比,发现由于16at.%Al的加入,在TSA合金材料中形成了近等轴晶粒Ti₅Si₃、棒状组织的Ti₃Al和菊花状共晶团,并均匀分布在连续α-Ti（Al,Si）固溶体当中,极大地改善了该合金的微观组织,维氏硬度、弹性模量和强度也都得到显著的提高。TSA试样在原位热压和烧结过程中,混合氧化物颗粒在合金的磨损表面形成了一层光滑牢固致密的氧化膜,起到了固体润滑剂的作用,减小了合金的摩擦力,保护了TSA合金材料,从而有效地提高了合金的高温抗摩损能力和摩擦稳定性。Ti-Si共晶合金的磨损机制是由不同取向的共晶团界面处产生微裂纹并沿晶界生长导致脆性分层。Al元素的加入产生了连续分布的α-Ti（Al,Si）固溶体基体围绕在Ti₅Si₃颗粒周围,显著地提高了合金的塑性、高温抗磨损和摩擦性能。利用X射线衍射分析技术、差热分析技术、电子显微分析技术等实验手段,测定了Ti-Si-Sn三元系合金相图200℃等温截面中的相关系。实验结果表明它由14个单相区、26个两相区和13个三相区所组成。采用相消失法确定了在200℃条件下,Sn在Ti中的最大固溶度约为8 at.%,Si在Ti₅Sn₃中的固溶度约为15 at.%,Ti₃Sn的固溶度范围约为13-25 at.%Sn。实验发现了一个新的三元化合物A（New phase）。