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金属基复合材料以其良好的力学性能在国民生产中发挥着重要作用，其中最为典型的是铝基复合材料和镁基复合材料。虽然铝镁基复合材料具有低密度、高比强度、低成本等优点，但是强度不高、塑性差以及不能在较高温度环境下使用是其致命的缺点;钢基复合材料具有更高的强度和使用温度，可以解决铝镁基复合材料的缺点。 本研究设计了一种钢基复合材料——TWIP钢基复合材料，此种复合材料采用具有良好吸能和塑性变形能力的孪晶诱导塑性(TWIP)钢做为基体材料，以具有高硬度的陶瓷做为增强体材料。TWIP钢基复合材料所用TWIP钢基体强度高出目前常见铝合金和铸钢200MPa以上，达到650MPa，延伸率是常见铝合金的3倍和铸钢件的2倍，达到20％。本研究设计的TWIP钢基复合材料的力学性能将会高于目前常见的铝镁基复合材料。 采用中频炉冶炼直接浇注法，制备了TWIP钢基复合材料，验证了制备工艺的可行性。通过工业CT无损检测技术、OM、SEM等手段，研究了陶瓷增强体形状对复合材料复合状态的影响，确定了最佳的陶瓷增强体尺寸。通过对TWIP钢基复合材料界面结合处的组织形貌分析，结合元素线分布，研究了陶瓷与TWIP钢基体的界面结合特点，结果显示陶瓷与TWIP钢基体可以形成紧密的结合。研究了陶瓷增强TWIP钢基体的组织结构，分析了TWIP钢基复合材料的弯曲性能，结果显示TWIP钢基复合材料具有优于单一TWIP基体材料的抗弯强度。分析了采用热处理的方法改善TWIP钢基复合材料力学性能的可行性，结果显示TWIP钢基复合材料经过热处理后，抗弯强度得到明显的改善，从原始铸态的805MPa提高到1023MPa，抗弯强度提高200MPa以上，而陶瓷增强7050铝基复合材料的抗弯强度在600MPa以下。可以通过热处理技术手段提高陶瓷增强TWIP钢基复合材料的综合力学性能。 本项究创新点如下: (1)设计研究了一种TWIP钢基复合材料，力学性能优于目前常见铝镁基复合材料。 (2)采用直接铸造的方法制备了TWIP钢基复合材料。