در این تحقیق ساخت و مشخصه یابی نانوکامپوزیت ti6al4v/al2o3 به روش آلیاژسازی مکانیکی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا زمینه با استفاده از پودر عناصر اولیه و نیز پلیسه آلیاژ ti6al4v ساخته شد و در ادامه برای سنتز نانوکامپوزیت مورد نظر از واکنش مکانوشیمیایی پودرtio2-ti-al-v و آسیابکاری پلیسه ti6al4v به همراه نانوذرات al2o3استتفاده شد. تغییرات فازی، ساختاری و مورفولوژیکی ذرات پودر بوسیله پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز حرارتی (dta) ارزیابی شد. نتایج نشان داد آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودر ti-6wt%al-4wt%v ابتدا موجب تشکیل محلول جامد ti(al)-hcp پس از زمان های کوتاه آلیاژسازی مکانیکی می شود. افزایش زمان آلیاژسازی مکانیکی منجر به تشکیل محلول جامد ti(al,v) و سپس فاز آمورف گردید. عملیات حرارتی فاز آمورف و محلول جامد ti(al,v) تشکیل آلیاژ نانوساختار ti6al4v را به همراه داشت. افزایش دما و زمان عملیات حرارتی موجب ظاهر شدن پیک های فاز ti6al4v(?) و افزایش اندازه دانه آلیاژ نهایی می شود. در این راستا به عنوان نمونه شاهد رفتار آسیابکاری مکانیکی پلیسه ti6al4v نیز مورد بررسی قرار گرفت. ملاحظه گردید سختی نمونه پودر نانوساختار حاصل از آلیاژسازی مکانیکی پودر عناصر اولیه به طور قبل ملاحظه ای از سختی پودر نانوساختار حاصل از پلیسه بیشتر می باشد. نانوکامپوزیت ti6al4v-10wt%al2o3 با استفاده از آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودر tio2-ti-al-v بصورت درجا تولید شد. تشکیل این نانوکامپوزیت، بصورت تدریجی در حین آلیاژسازی مکانیکی و عملیات حرارتی صورت پذیرفت. ارزیابی ها کریستالیزاسیون فاز آمورف و تشکیل al2o3 نانوساختار را در حین آلیاژسازی مکانیکی نشان داد. آسیابکاری مکانیکی مخلوط پلیسه ti6al4v و نانوذرات al2o3 باعث تشکیل نانوکامپوزیت غیردرجا ti6al4v-10wt%al2o3 شد. ساختار حاصل از عملیات حرارتی این نانوکامپوزیت پایداری حرارتی مطلوب و سختی بالایی از خود نشان داد. مشخصات فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت های درجا و غیردرجا ti6al4v-al2o3 پس از زمان های مختلف آلیاژسازی مکانیکی و عملیات حرارتی مقایسه گردید.