结构的轻量化设计关键在于增加刚度和降低密度。高结构刚度和轻量化设计往往不可兼得,这是限制结构轻量化发展的主要瓶颈。当前的研究表明,陶瓷颗粒增强复合材料是解决高结构刚度和轻量化二元矛盾的有效手段。激光熔覆增材制造具有生产周期小,适合形状较为复杂的构件,可以实现增强体体积分数、沉积零件几何尺寸以及微观组织性能自由设计的特点,在制备陶瓷颗粒增强复合材料方面独具优势。为此本文采用激光熔覆增材的方式制备TiB2颗粒增强钢基复合材料,探索激光熔覆工艺-TiB2颗粒增强钢基复合材料组织-性能之间的内在关系,揭示其组织演化规律及性能响应机制,为高刚度、轻量化陶瓷颗粒增强复合材料的制备提供理论基础和工艺借鉴。本文首先通过低能球磨的方式,将尺寸约为2μm不规则的细小TiB2颗粒嵌入钢基粉末的表面。最终制备的复合粉末由钢基体以及表面嵌入的细小TiB2颗粒组成,同时由于复合粉末保持球形形貌,复合粉末仍有较好的流动性。采用激光熔覆同轴送粉的方式成功制备了不同含量的TiB2增强316L基复合材料。通过金相观察其显微组织呈胞状亚晶结构。TiB2的添加,使得在胞状结构的边界处形成网状的增强相。根据XRD及TEM结果判断基体相为γ奥氏体相,晶界上的相为（Fe,Cr）2B以及M3B2（M为Cr、Fe、Mo、Ni、Ti）。在激光快速冷却及多重热循环的作用下,使得复合材料材料表现出明显的择优取向,细长的柱状亚晶粒沿着热流的方向生长,在增材构件的顶端组织为树枝状亚晶。316L及添加3wt%、6wt%TiB2的三种增材试样的显微硬度分别为148 HV、170 HV、186 HV。与316L粉末激光熔覆增材制造的构件相比,3wt%及6wt%TiB2的添加,使得复合材料的屈服强度分别提升22%及29%,抗拉强度略有提升,弹性模量分别提升8%和13%,但是材料的延伸率分别下降36%和47%。为探究基体种类对TiB2颗粒增强钢基复合材料的影响,通过激光熔覆同轴送粉的方式制备了不同含量的TiB2增强18Ni300基复合材料。金相组织观察18Ni300粉末制备的增材试样的组织形貌为胞状结构,根据XRD及TEM结果,胞内分布着马氏体组织,胞的边界处为奥氏体组织;添加TiB2后,在胞状结构的边界处分布着增强相,（Mo,Fe）3B2,基体中同时还存在马氏体和奥氏体。EBSD测试结果表明,18Ni300增材试样、添加3wt%及6wt%TiB2的增材试样的晶粒尺寸主要分布在2.5-4.5μm,三种TiB2比例材料的内部发现密度极高的小角度晶界,这表明在组织中含有非常多的亚结构,并且还发现存在着孪晶组织。多重热循环带来的非均匀时效硬化使得18Ni300粉末制备的试样出现显微硬分布不均匀的现象。18Ni300及添加3wt%、6wt%TiB2的三种增材试样的显微硬度分别为354HV、371 HV、410 HV。18Ni300粉末制备的试样的屈服强度弹性模量延伸率均低于锻造态的18Ni300,但是抗拉强度达到1134 MPa。TiB2的加入,使得复合材料的屈服强度和弹性模量提升明显,塑性变差。由于18Ni300基体本身的特性、孔隙夹杂、增强体形态等影响,材料的塑性相对于316L基复合材料较差。综上,本文采用激光熔覆增材制造的方法成功制备了TiB2增强316L基及18Ni300基复合材料复合材料,增强相的加入有利于提升材料的弹性模量及屈服强度,为结构件轻量化的设计领域提供一定的理论支持。