目前,刚玉颗粒/铁基复合材料的研究主要采用粒径小于3mm的刚玉颗粒,对大颗粒刚玉/铁基复合材料的研究报道很少。在冶金、矿山的物料输送方面,使用大颗粒刚玉增强铁基复合材料替代管道表面有机胶结的陶瓷片,具有更加优异的耐磨性和实用性,因此本论文主要研究大颗粒刚玉/铁基复合材料的制备与性能。为了克服刚玉与铁液不润湿而难以复合的问题,本文首先研究了Fe203改性刚玉并探讨了改性机理,研究了大颗粒刚玉/铁基复合材料的制备工艺和耐冲刷性,并利用有限元模拟对复合材料进行了数值模拟。实验结果表明：(1)利用Fe203改性刚玉过程中,刚玉的改性层厚度随处理温度升高而增加、随保温时间增加而增加、随刚玉气孔率增大而逐渐增加、随碳含量增加而先增加后减小。在碳含量为3%、1200℃保温60min时,改性层厚度能达到0.2mm以上,并且改性层比较均匀。改性后刚玉和铁液的润湿性得到改善,界面结合紧密。(2)采用普通砂型铸造工艺制备的大颗粒刚玉/铁基复合材料,虽然基体和增强颗粒上表面结合良好,但由于铁液不能渗透导致铁液对大颗粒刚玉下表面包覆效果较差。(3)采用真空吸铸工艺,当浇铸温度在1500℃时,成功制备出铁液和刚玉结合紧密、包覆效果良好的大颗粒刚玉/铁基复合材料。经550℃-600℃进行退火处理后,该复合材料基体为铁素体和片状石墨的典型铸态组织。冲蚀磨损模拟实验表明,灰铸铁件的质量损失是大颗粒刚玉/铁基复合材料的4-6倍。(4)经过有限元模拟分析与计算,在复合材料制备过程中容易产生较大的铸造应力,复合材料的抗弯性能明显高于铸铁件,复合材料的抗压性能高于铸铁件,增强相改变了铸铁基体内部应力分布,最大拉应力出现在增强颗粒内部且高于铸铁件,复合材料安全系数要略高于铸铁件。