基于轻质高强和优良的高温性能优势,钛基复合材料在航空、航天及汽车领域极具发展前景。而铸态钛基复合材料的塑性差,变形抗力大,限制了广泛应用。纳米颗粒能细化晶粒,同时提高强度和塑性。本文主要采用真空感应熔炼法制备了不同体积比（TiB+Y₂O₃）/?-Ti复合材料,研究了不同体积比增强相对复合材料显微组织和性能的影响;阐释了复合材料在不同变形参数条件下组织与性能规律。优化热加工工艺参数,采用多向锻造技术制备晶粒细小,力学性能优越的双尺度增强钛基复合材料,揭示微纳双尺度钛基复合材料的动态再结晶行为、高温变形机制及强化机理。熔炼过程中Ti与TiB₂原位反应生成TiB,外加Y₂O₃通过溶解-析出机制生成纳米Y₂O₃颗粒。TiB晶须和Y₂O₃颗粒在基体中分布相对均匀。增强相的加入使得?片层集束发生明显的细化,随着TiB/Y₂O₃体积比的降低,?片层集束尺寸逐渐减小。当TiB/Y₂O₃体积比为4:1时,?片层集束尺寸由初始尺寸63.1μm降到29.3μm,体积比继续降低,尺寸变化不大。抗压强度随着TiB/Y₂O₃体积比降低而增加,塑性则先增加后减少。基于上述实验结果,选取TiB/Y₂O₃=4:1的钛基复合材料在不同变形条件下进行热压缩变形实验。结果表明,复合材料的峰值应力随温度而降低,随应变速率而降低。在?+?相区下,该复合材料热激活能为534.71 KJ/mol。在?相区下,复合材料热激活能为207.63KJ/mol,并与之对应建立了本构方程。由组织分析结果知,在?+?相区下,软化机制主要为?相的动态回复和动态再结晶;在?相区下,软化机制为?晶粒的动态再结晶。由热加工图可以看出,合适的热加工窗口为?+?相区下,950^oC¹020^oC,0.003s^-10.1s^-1,在?相区内,1080^oC¹140^oC,0.01s^-10.55s^-1。选取基体合金和复合材料在1010^oC进行多向锻造,成功制备出细小,颗粒均匀分布的微纳双尺度颗粒增强钛基复合材料,且性能优异。在室温下,抗拉强度可达1470.5MPa,伸长率达7.2%。强度的提高主要是由细晶强化,奥罗万强化和载荷传递强化造成的。对于塑性提高,除细晶强化外,则因为微米级颗粒有助于稳定变形,诱导应变硬化。纳米颗粒弥散分布可产生和储存位错,不会引起晶界的局部裂纹。多向锻造使晶粒取向混乱,协调变形,利于基底滑移。在650^oC下,抗拉强度可达803.3MPa,随温度升高,强度降低,说明650^oC以上,细晶强化已不起作用,奥罗万强化也随之降低,而载荷强化占主导地位。而在700^oC以上,增强相与基体界面结合降低,承载能力下降,导致强度降低。而延伸率则随温度升高急剧上升,这归结于基体软化。