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本文利用低能球磨混粉结合真空热压烧结的工艺，以较大尺寸TC4颗粒和TiB2为原料，利用原位反应获得TiB晶须增强体，制备了增强体呈准连续网状分布的TiBw/TC4复合材料。将烧结态复合材料进行热挤压变形，获得挤压态TiBw/TC4复合材料，进而对挤压态材料进行退火和淬火时效热处理。利用OM、SEM等手段对热挤压和热处理两种状态复合材料进行组织分析，通过室温和高温拉伸实验，测试不同状态复合材料力学性能。挤压态复合材料的晶须增强体沿挤压方向表现出明显的定向分布，由于增强体含量较低，基体之间保持了较好的连通度。挤压态复合材料基体组织为网篮组织，这是在相变点以上发生大量的热变形造成的。两相区保温炉冷后基体组织转变为晶间组织，即β相围绕在相的组织；两相区保温空冷后获得粗化的片层组织，保温温度的提高使材料的组织更加细碎；适当延长保温时间可以使材料的组织更加均匀。两相区上部保温淬火，大量β相快速冷却转变为马氏体’，马氏体与相的衬度较低；时效处理使马氏体分解，获得弥散分布的(+β)时效组织。挤压态复合材料的强度和塑性相比于烧结态都有明显提升，增强体含量2vol.%的挤压态TiBw/TC4复合材料屈服强度可达1048MPa，抗拉强度达到1260MPa，延伸率也提升至15.74%。炉冷退火后，材料的强度和塑性都下降；空冷退火可以起到降低强度的作用，2vol.%TiBw/TC4复合材料经900℃保温1.5小时后空冷，在塑性不下降的条件下强度降低了200MPa，在其他组份材料中这样的退火工艺也行之有效。复合材料的退火处理需要合理延长保温时间才能获得需要的组织和性能。淬火时效使材料强度明显提升，并保留了较高的塑性。2vol.%挤压态复合材料时效后的屈服强度达到了1235MPa，抗拉强度1371MPa，并具有延伸率11%的良好塑性。增强体含量极低的复合材料强化效果更加明显。复合材料的热处理工艺与钛合金有所区别，本文优化了挤压态钛基复合材料退火和淬火时效的工艺，为挤压态TiBw/TC4复合材料的加工成型与应用提供了理论与试验基础。