本發(fā)明涉及一種TiB納米增強鈦基復合材料的制備方法，屬于金屬基復合材料領域。該方法利用球磨、放電等離子燒結和熱軋結合制得所述復合材料。通過球磨制備原始粉末；利用放電等離子燒結效率高，外加壓力和燒結氣氛可控的優(yōu)點，在較低燒結溫度與高壓下，控制TiB₂顆粒與周圍鈦或鈦合金基體不發(fā)生原位反應前提下，制備高致密度的燒結塊體；最后，通過熱軋使燒結塊體內(nèi)TiB₂顆粒與周圍鈦或鈦合金基體發(fā)生原位反應形成晶須，同時基體晶粒發(fā)生變形，降低組織內(nèi)的孔隙率，提高所述復合材料強度與塑性；所述方法原位內(nèi)生的TiB納米晶須，表面潔凈，在基體中均勻分布無團聚，與鈦基體具有良好的界面結合及共格關系，并有效地細化基體晶粒。