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随着对超硬材料日益增长的需求，Ti-B-C-N系化合物，如四元化合物TiBCN、三元化合物TiBN、TiBC受到了诸多关注，其优异的机械和摩擦学性能已在许多文献研究中得到了证实，但这些材料的相关研究仅仅针对的是薄膜材料。由于薄膜的制备通常采用物理或化学气相沉积法，工艺复杂，制造成本高，生产效率低，极大地限制了这些材料的深入研究及推广应用。Fcc-TiBCN粉末材料的成功研制可以使TiBCN更广泛的应用于不同领域，如耐磨、耐腐蚀涂层材料，功能梯度材料，亚稳多功能复合材料，电极材料，靶材等。不但可以拓展其研究方向和领域，而且可以简化薄膜制备工艺，降低成本，加速超硬、耐磨、耐腐蚀TiBCN材料的应用进程。Fcc-TiBCN粉末材料物理、化学性能的研究可以为其规模化生产工艺的制定、提纯、应用、及市场推广提供理论依据和科学指导。本文通过XPS、XRD、SEM、TEM等现代材料分析测试方法，对Fcc-TiBCN粉末主要组成元素、微量元素及杂质元素进行了定性和定量分析。研究了面心立方TiBCN粉末材料主要组成元素间的结合能及化学态，分析了Fcc-TiBCN粉末物相构成及晶体结构，探讨了第二相与基体的位相关系。制备了Fcc-TiBCN粉末烧结体，研究了烧结体的组织结构及性能，分析评估了Fcc-TiBCN粉末的可烧结性及可切削加工性能。同时使用钨极氩弧熔覆和激光熔覆工艺，制备了TC4钛基和45钢基熔覆层，研究了熔覆层显微组织结构和显微硬度，分析评估了Fcc-TiBCN粉末的熔覆适用性能。本文主要研究内容及研究结果如下：（1） XRD分析TiBCN粉末为NaCl型面心立方结构，合成温度影响其晶格常数和相组成。合成温度低，晶格常数大，且不稳定；随合成温度的升高，770～870℃区间，Fcc-TiBCN粉末晶格常数趋于稳定，约为4.241；Fcc-TiBCN粉末晶粒没有明显长大倾向，表现出良好的高温稳定性；随低温产物消失，Fcc-TiBCN粉末纯度提高。Fcc-TiBCN粉末中第二相主要有TiB2，Ti5Si3、TiF3、NaF；主要晶体缺陷是位错和孪晶，孪晶面为（111）。（2）Fcc-TiBCN粉末主要组成元素为Ti、B、C和N，杂质元素有O、 Na、Si和F等。Ti、B、C和N原子百分含量分别为40～43.35%、8.77～9.51%、4.88～5.29%和38.60～41.85%。 Fcc-TiBCN粉末非化学计量分子式可确定为Ti43.3B9.5C5.2N42，属于过饱和固溶体。（3）Fcc-TiBCN粉末主要元素能级Ti2p3/2、Ti2p1/2、B1s、C1s、N1s、O1s结合能分别为457.5eV、463.4eV、190.9eV、284.7eV、397.4eV、535.5eV。同结合能标准值相比，各元素结合能位移普遍大于3eV。在Ti、B、C和N原子周围存在一种以上的成键态，化学键主要有Ti-N、Ti-B、Ti-C、B-N、B-C、C-N，及Ti、B、C或N原子同O的键合，如Ti-O键、B-O键，表明B、C和N原子在NaCl型晶格点阵中可以随机取代Cl原子位置，与Ti发生键合。Fcc-TiBCN粉末表面存在氧化及C污染现象，氧化产物主要成分是TiO2，伴有少量的TiO、Ti2O3、B2O3。（4）Fcc-TiBCN粉末烧结后，晶体结构仍为NaCl型面心立方结构，晶格常数增至4.2482。1900℃Fcc-TiBCN粉末热压烧结体具有良好的物理性能和机械性能，显示了Fcc-TiBCN粉末在1900℃良好的可烧结性能。烧结密度为4.9～5.1g·cm-3，显微硬度为18GPa,弯曲强度为240～300MPa,热导率为11W/mK,热膨胀系数为8.258×10-6/K，电阻率为1.5×10-6·m，杨氏模量为423±18GPa，剪切模量为141±8GPa。烧结体晶粒没有明显粗化现象，表现了在1900℃高温下良好的高温稳定性及抗氧化性能。合金元素Al、Ni、Co不改变Fcc-TiBCN烧结体晶体结构，增大晶格常数，有明显的晶粒细化作用。Al可以替代Ti，形成Al替代型化合物Ti(Al)BCN，Ni元素在Fcc-TiBCN粉末中和Ti键合形成TiNi。（5）Fcc-TiBCN粉末烧结体具有良好的电加工性能，电火花线切割加工（EDM）最小表面粗糙度Ra约为0.4μm，加工速度为3.3mm/min。材料去除机制主要有热应力剥离蚀除、熔融蚀除和气化蒸发蚀除。（6）Fcc-TiBCN粉末烧结过程中析出hcp-TiB2，hcp-TiB2与Fcc-TiBCN基体存在两种完全共格关系。{2110}TiB2∥{112}TiBCN，{0001}TiB2∥{111}TiBCN，错配度为1.08%；{0001}TiB2∥{001}TiBCN，{0110}TiB2∥{100}TiBCN，沿[110]和[001]方向，错配度分别为1.08%和1.55%。（7）无论是以TC4钛合金为基材，还是以45钢为基材，Fcc-TiBCN粉末都非常适合应用于钨极氩弧熔覆和激光熔覆。熔覆层由连续均匀的扩散层组成，没有明显的焊接变形和裂纹,与基体形成了良好的冶金结合。TC4钛基TiBCN钨极氩弧熔覆层厚约为1.85～3.21mm，显微组织结构显示Fcc-TiBCN粉末具有自组织行为。熔覆后TiBCN颗粒依然保持原有面心立方晶格结构不变，形貌具有多样性，呈短棒状、粒状、十字梅花状或鱼骨状或呈针状或细长束状。Al和V元素可以固溶于Fcc-TiBCN中，形成Ti(Al,V)BCN。这些晶相熔点高、硬度高，耐腐蚀，明显提高了基体表面硬度，最高显微硬度出现在次表层，可高达1500HV。