近年来，复合材料迅速发展，广泛应用于国民生产生活的各个方面，金属陶瓷复合材料则是其中的一个典型的代表，它不仅有陶瓷良好的耐高温、高强度、抗氧化的性能，而且兼具金属的塑性，具有优良的综合力学性能。Al₂O₃-TiC基陶瓷是近年来复合材料中的一个研究热点。为了改善Al₂O₃-TiC基陶瓷的韧性，研究者添加延性金属（如Co、Ni、Mo等）制备Al₂O₃-TiC-Me复合材料取得了一系列研究进展，但成本较高，不少研究者尝试用价格低廉的Fe取代传统金属，制备Al₂O₃-TiC-Fe复合材料，但制备工艺也较为复杂。TiCN与TiC相比，物理化学特性更为优良，所以Al₂O₃-TiCN基陶瓷复合材料与Al₂O₃-TiC基陶瓷复合材料相比表现出更好的应用前景。本论文以天然钛铁矿为原料，在氮气气氛下，利用其与铝、石墨和之间的铝热、碳热反应，采用原位反应热压烧结工艺制备Al₂O₃-TiCN-Fe复合材料，系统研究了球磨工艺和烧结工艺对Al₂O₃-TiCN-Fe复合材料组织和力学性能的影响。本研究结合我国丰富的钛铁矿资源优势，充分利用了钛铁矿中的Fe和Ti元素，以及钛铁矿中本身含有的Al₂O₃，采用原位反应合成工艺制备性能优良的Al₂O₃-TiCN-Fe复合材料，反应易于控制且成本较低，为复合材料的制备工艺基础研究和应用奠定了基础。研究结果表明：（1）原料经优化后的干磨与湿磨两种方式球磨后，干磨粉料平均粒度较湿磨粉料平均粒度要小，湿磨粉料粒度呈正态分布。粉料在球磨过程中均未发生化学反应，但干磨粉料球磨后石墨趋于无定形化；（2）干磨粉料烧结后孔隙率较高，湿磨粉料烧结后较为致密。在烧结温度为1400℃，烧结压力20MPa，保温时间30min条件下，湿磨烧结样的抗弯强度达到303MPa，而干磨烧结样的抗弯强度只有217MPa。湿磨烧结样的维氏硬度和密度较干磨烧结样也有小幅提高；（3）对干磨后粉料而言，优化后的烧结工艺参数为：烧结压力30MPa，预置压力15MPa，烧结温度1500℃，保温时间30min，材料性能最好。抗弯强度达到350MPa，维氏硬度达到16.11GPa，密度为4.624g·cm^-3；（4）对湿磨后粉料而言，优化后的烧结工艺参数为：烧结压力30MPa，预置压力15MPa，烧结温度1450℃，保温时间30min，材料性能最好。抗弯强度达到422MPa，维氏硬度达到17.50GPa，密度为4.503g·cm^-3。