Проведена модификация поверхностного слоя титанового сплава ВТ6 ультразвуковой ударной обработкой (УЗУО) с добавлением в деформационную зону порошков Al$_2$O$_3$ и Cr$_2$O$_3$. Методами рентгеноструктурного фазового анализа, оптической и растровой электронной микроскопии показано, что при интенсивной пластической деформации в течение УЗУО формируются композитные поверхностные слои, микротвёрдость которых в $\cong$2 раза выше, чем у матричного сплава. Высокотемпературное окисление композитных слоёв, содержащих частицы Cr$_2$O$_3$ и смесь Cr$_2$O$_3$ + Al$_2$O$_3$, ведёт к упрочнению слоёв сплава под ними за счёт формирования твёрдого раствора кислорода в $\alpha$-фазе, что не наблюдается в случае слоя/покрытия, сформированного с добавлением Al$_2$O$_3$. По данным гравиметрического анализа образцов в течение циклического высокотемпературного окисления на воздухе (20 циклов по 5 часов при температуре 550°C) сделан вывод о самой высокой жаростойкости композитного слоя/покрытия, насыщенного частицами Al$_2$O$_3$. Это обусловлено близкими значениями коэффициентов термического расширения покрытия Al$_2$O$_3$ и сплава ВТ6 в противовес поведению необработанного сплава и других композитных слоёв, которые разрушаются в процессе циклического нагрева–охлаждения.