颗粒增强铁基复合材料具有高的强度、硬度和刚度,耐高温、抗冲击和耐磨性能较好,制备成本低,具有很高的应用价值。然而铁的高熔点决定了颗粒增强铁基复合材料制备的过程必须是在高温环境下,这会严重破坏增强颗粒与基体的界面结合状态,难以制备高性能的复合材料。本课题组自主研发了双段式电流直加热动态热压烧结工艺用于制备铁基复合材料,该工艺利用电流产生的焦耳效应加热试样,通过电路控制系统控制烧结温度和烧结时间,可以实现快速升温和高效烧结,避免增强颗粒与铁基体发生严重的界面反应,实现高性能复合材料的制备。本研究优化了双段式电流直加热动态热压烧结工艺,当烧结电压为6V,烧结压力为60MPa时,连续电流加热70s,然后在1s/1.2s的电流通断间隙下烧结180s,可使颗粒与基体充分结合同时避免严重的界面反应,得到具有较好力学性能的复合材料。对比研究了行星球磨工艺和滚筒球磨工艺对制备SiC/Fe粉体以及在相同条件下烧结复合材料的影响,结果表明,利用滚筒球磨工艺制备SiC/Fe复合材料的力学性能更好。本文研究了 SiC,Ti3AlC2的含量对复合材料性能和组织的影响。当SiC粒子含量从5%增加到20%时,SiC/Fe复合材料的抗拉强度、硬度和致密度先增大后减小,在SiC含量为10%时达到最大值,延伸率随着颗粒含量的增大而减小,其中SiC含量为10%时,复合材料的硬度为513.4HV,致密度为98.54%,抗拉强度达954.5MPa,延伸率为1.16%。对SiC/Fe复合材料的显微组织分析发现,当SiC含量较低（≤10%）时,SiC在基体中分布均匀,与基体在界面处结合较好;当SiC含量较高（≥15%）时,SiC与基体界面处结合较差,存在部分SiC颗粒团聚和分解的现象。当Ti3AlC2含量从5%增加到20%,Ti3AlC2/Fe复合材料的硬度、致密度和抗拉强度均随之增大,延伸率随之降低,其中Ti3AlC2含量为20%时,复合材料硬度为475.2HV,致密度为99.2%,抗拉强度为670.3MPa,延伸率为1.33%。分析Ti3AlC2/Fe复合材料组织发现,复合材料中的部分Ti3AlC2分解形成TiCx,其与铁基体在界面处结合较好,使复合材料具有较高的强度和硬度。本文最后研究了（SiC+Ti3AlC2）的含量对（SiC+Ti3AlC2）/Fe复合材料性能和组织的影响。当 SiC 与 Ti3AlC2 以 1:1 混合,（SiC+Ti3AlC2）总含量从 5%增加到 20%,（SiC+Ti3AlC2）/Fe复合材料的硬度和致密度随之增大,延伸率随之减小,抗拉强度先增大后减小、在颗粒含量为10%时达到最大值。复合材料在颗粒含量较高（≥15%）时表现出明显的混合强化效应,其中当颗粒含量为20%时,复合材料的致密度为99.2%,硬度可达634.7HV,抗拉强度为683.3MPa,硬度和抗拉强度分别比相同条件下的SiC/Fe复合材料高45%和35.4%。（SiC+Ti3AlC2）/Fe复合材料的组织分析发现,部分Ti3AlC2分解形成TiCx,复合材料组织中强化相为SiC、Ti3AlC2和TiCx。