本文基于耐磨损材料的应用背景,研究了双连续相TiC/Fe以及双连续相梯度TiC/Fe复合材料的制备工艺,复合材料中双连续的结构关系使陶瓷增强体和金属基体之间相互制约彼此填充,提升了复合材料的性能。实验中以有机海绵为模板使用料浆浸渍-无压烧结工艺制备了均质及梯度TiC多孔陶瓷作为三维网络结构的增强相,通过研究多孔陶瓷的浸渍、烧结等工艺得出实验范围内优化的材料配方和工艺参数。研究表明,均质及梯度TiC多孔陶瓷在微观下呈现连续且完整的三维网络结构,未见其他杂质相;选取不同孔径模板和调整浸渍工艺能实现对多孔陶瓷骨架直径、气孔率、体积密度的控制;以小孔径海绵(PPI值大)为模板制备的多孔陶瓷气孔率较低,体积密度大,抗压强度高,经6次浸渍的40 PPI多孔陶瓷抗压强度最高可达3.49 MPa。采用熔体无压浸渗工艺制备了均质及梯度结构的双连续相TiC/Fe复合材料,研究了复合材料的微观结构与力学性能的联系。实验结果表明,复合材料中TiC陶瓷相与基体金属之间界面结合紧密,无明显缺陷;梯度复合材料中梯度界面两侧陶瓷含量有明显差异,陶瓷骨架在界面处连续过度,金属基体贯穿于陶瓷增强体孔隙中,形成双连续梯度结构。双连续相TiC/Fe复合材料表现出良好的力学性能。以40 PPI模板浸渍5次得到的多孔陶瓷为增强相制备的双连续相TiC/Fe复合材料中,TiC陶瓷增强相的体积分数约为14.4%,抗拉强度最高可达1260MPa,抗压强度1084MPa,抗弯强度635 MPa,维氏硬度4.98 GPa,其性能相比于相同陶瓷含量的颗粒增强TiC/Fe复合材料具有明显的优势。双连续相梯度TiC/Fe复合材料的硬度呈梯度分布,含有小孔径陶瓷增强相一侧复合材料的维氏硬度明显高于大孔径增强相一侧。梯度复合材料的层间剪切强度随梯度多孔陶瓷上层孔径减小而增大,其中35 PPI-40 PPI梯度复合材料的层间剪切强度为346 MPa。双连续相TiC/Fe复合材料的摩擦磨损实验结果表明,复合材料的摩擦系数随着TiC体积含量升高而减小,其中35 PPI TiC/Fe复合材料的摩擦系数为0.52,且在不同载荷下复合材料的摩擦系数变化较小,均在0.51-0.56范围内,表现出良好的耐磨性和稳定的摩擦系数;35 PPI复合材料的磨损率和磨损深度最小,分别为0.15 ×10-9 mm3/N·m和2.96μM。