前苏联学者Merzhannov等人发明了自蔓延高温合成法（SHS），利用放热反应使混合体系的反应自发地持续进行，生成金属陶瓷金属间化合物的一种方法。SHS法生产过程简单、反应迅速、反应温度高，但反应难以控制、产品孔隙率高、需采取致密化措施。目前该法已经成功制备出了TiB/Ti、TIB+TiC/Ti、Al2O3/TiAl等不连续增强钛基复合材料[7]。

机械合金化法是美国INCO公司于20世纪60年代末发展起来的技术，该方法就是采用的材料是两种或两种以上的金属与金属，或者金属与非金属的粉末混合，将其放在一起进行研磨，最终得出具有细小组织的合金。该方法颗粒细化到纳米级别，性能优良，可以制备出常规工艺制备不出来的新材料。但该方法工艺复杂，实现工业化生产十分艰巨，钛的高活性在加工过程中很容易使钛氧化，该工艺的缺点制约着机械合金化法的实际应用。

在粉末冶金工艺中，首先将增强体和基体粉末混合均匀，接着对粉末混合物真空除气，再经过压型、烧结、冷、热、等静压等工序制成。该方法由于烧结温度低于钛熔点，界面反应大大降低，粒度和体积比在较大范围内调整，利用传统的加工，可以进一步改善致密化和性能[8]。但该方法工艺复杂，对加工设备要求高，难以制备大零件和实现批量化生产。粉末冶金的一个新趋势是将粉末冶金法与原位合成方法结合，去制备非连续增强钛基复合材料。J.Q.Jiang等用该法制备了TiC或TiB颗粒增强的Ti-6Al-4V钛基复合材料[9]。该方法结合了原位合成和粉末冶金工艺的优势，有较大的应用前景。

1.2.3钛基复合材料的热处理

钛基复合材料有着高的比强度和刚强度、优良的耐疲劳和耐蚀性，但对实验材料进行热处理可以使材料获得更高的综合力学性能。对钛基复合材料主要的热处理方法有：退火、固溶、时效等。根据具体的实验内容，所用到的热处理方法还有高温淬火。

退火处理可以分为消除应力退火，完全退火(再结晶退火)，不完全退火，等温退火，脱氢真空退火等几种形式[10]。

钛基复合材料经过热处理后具有以下特点[11]：

（1）由于钛基复合材料的导热性差，这影响了钛基复合材料的淬透性，容易产生大的淬火热应力；

（2）钛基复合材料的马氏体相变并不能有效的提高材料的力学性能，淬火时形成的亚稳态可以极大地提高材料的硬度强度，但会降低塑性；

（3）钛基复合材料ω相的产生，以及在β转变温度下加热造成β晶粒粗化都会使材料的塑性下降，在热处理时应该避开这两项；

（4）由于钛的化学活性较大，钛基复合材料在热处理时容易在高温下与氧气反应形成氧化物，在淬火过后，氧化物脱落，造成了“脱皮”一样的现象。并且在热处理过程中容易形成氢脆。

退火处理是将组织偏离平衡状态的金属组织加热到恰当的温度，保温一定的时间，在室温下进行冷却，以获得接近平衡状态的组织的热处理工艺。其目的是为了调整硬度，改善切削加工性能，使金属材料的化学成分和组织均匀，消除内应力，细化晶粒，减小变形与开裂倾向，提高金属材料的力学性能[12]。钛基复合材料经过轧制后，材料组织中产生了大量的畸变能和内应力，由于增强体的存在，材料的硬度等有所提高，但不可避免的是内应力和畸变能的存在使得材料更容易损坏，组织容易形成缺陷等，会影响材料的使用性能，所以应该对钛基复合材料进行退火处理，以减小内应力的影响。

淬火是指把金属材料加热到临界温度以上，保温适当时间后，将材料以大于临界冷却速度的方式冷却，以得到介稳状态的组织。钛基复合材料淬火后硬度，强度均有所提高，但其塑性会有所降低。 多层钛基复合材料轧制组织与性能研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_204201.html