Проведено модифікацію поверхневого шару титанового стопу ВТ6 ультразвуковим ударним обробленням (УЗУО) із додаванням у деформаційну зону порошків Al$_2$O$_3$ та Cr$_2$O$_3$. Методами рентґеноструктурної фазової аналізи, оптичної та растрової електронної мікроскопій показано, що за умов інтенсивної пластичної деформації впродовж УЗУО формуються композитні поверхневі шари, мікротвердість яких у $\cong$2 рази вища, ніж у матричного стопу. Високотемпературне окиснення композитних шарів, які містять частинки Cr$_2$O$_3$ та суміш Cr$_2$O$_3$ + Al$_2$O$_3$, веде до зміцнення шарів стопу під ними за рахунок формування твердого розчину Оксиґену в $\alpha$-фазі, що не спостерігається у випадку шару/покриття, сформованого із додаванням Al$_2$O$_3$. За даними ґравіметричної аналізи зразків впродовж циклічного високотемпературного окиснення на повітрі (20 циклів по 5 годин за температури 550°C) зроблено висновок про найвищу жаростійкість композитного шару/покриття, насиченого частинками Al$_2$O$_3$. Це обумовлено близькими значеннями коефіцієнтів термічного розширення покриття Al$_2$O$_3$ та стопу ВТ6 на противагу поведінці необробленого стопу й інших композитних шарів, які руйнуються в процесі циклічного нагрівання–охолодження.