随着工业化进程的不断推进,传统的单一耐磨材料已逐渐难以满足冶金、电力、建材等领域中核心耐磨件的性能要求。相较于传统耐磨材料而言,ZTAP/高铬铸铁基复合材料通过蜂窝构型的设计使得高硬度的ZTA陶瓷颗粒与具有一定韧性的高铬铸铁金属协同良好,在显著提高材料磨损性能的同时避免了复合层局部剥落的发生。其中,蜂窝构型复合材料结构参数对材料性能的影响显著。因此,本文对不同孔型结构、孔型尺寸和孔壁结构的ZTAP/高铬铸铁基蜂窝构型复合材料的微观组织、压缩力学性能和三体磨料磨损性能进行了表征和测试,初步探索了结构参数对材料性能的影响机制,以期获得性能最优的结构形式和参数。通过上述影响规律和作用机制的研究,发现预制体孔型结构为正六边形和圆形时,相应复合材料中陶瓷颗粒的分散均匀性较好,其中当正六边形孔型结构的孔径/孔壁比为1.25和1.43时,分散均匀性相对更好。而正六边形孔型结构的孔径/孔壁比为1.25时,相应复合材料的抗压强度最大,达到了1240 MPa。复合材料承受外力作用时,裂纹多产生于陶瓷颗粒增强体与金属基体的交界处,均匀分布的陶瓷颗粒对裂纹的扩展具有一定的阻碍作用。随着裂纹的不断扩展,多条裂纹交汇处易形成裂纹网络,进而在复合材料中形成凹坑缺陷,降低材料的压缩力学性能。不同孔型结构中,正六边形孔型结构复合材料的磨损性能最好。选取孔型结构为正六边形后,测得正六边形孔型结构下孔径/孔壁比为1.25、磨损角度为90°以及孔壁平形区域百分比为50%时,相应复合材料的磨损性能最好。且对复合材料进行热处理后,结构形式和参数对复合材料磨损性能的影响规律依然适用。孔型结构为正六边形的复合材料中分布较为均匀的陶瓷颗粒以及更加均匀的孔壁厚度提高了该复合材料的磨损性能。正六边形孔型结构下孔径/孔壁比1.25的复合材料中,陶瓷颗粒增强体对金属基体的保护作用以及金属基体对陶瓷颗粒增强体的固定和支撑作用协同良好使得该孔径/孔壁比下复合材料的磨损性能最好。正六边形孔型结构下磨损角度90°、孔壁平形区域百分比50%时,相应复合材料中的“宏观阴影效应”更加显著,这对复合材料的磨损性能是有利的。本文对蜂窝复合材料的构型设计提供了一定的指导作用,对复合材料工程应用提供了一定的参考依据。