本论文采用铸造与热处理工艺相结合的方法,成功制备出WC/Fe表面复合材料,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了不同保温时间下复合材料的物相组成与微观组织,用显微硬度测试仪测试了不同保温时间下复合式样纵截面的显微硬度,同时,在不同载荷下对复合试样在干式销盘磨料磨损试验机上进行两体磨损以及单程划痕实验,研究了复合材料的磨损性能及磨损机理。得出以下主要结论:(1)不同保温时间下,复合材料表面均有致密碳化钨陶瓷层生成,在保温8h后反应层厚度达到148μm,且随着保温时间的增加,陶瓷层厚度逐渐增大且越来越致密;(2)在WC/Fe表面复合材料的两体磨损中,随着载荷的增加,复合材料表面破坏更加严重,相对耐磨性先增大后略微有减小;对于相同载荷下WC体积分数不同的复合材料,体积分数越大,其耐磨性越好,对体积分数为90%左右的试样研究表明,其相对于灰铸铁的耐磨性为89.8;(3)对复合试样纵截面进行显微硬度测试,在复合区其显微硬度达到431HV0.1左右,约为灰铸铁基体的5.2倍;(4)在致密层进行单程划痕试验时,当载荷从0N增加到120N过程中,陶瓷层表面沟槽深度增大,沟槽最深处深15μm,在滑移过程中裂纹首先萌生于沟槽底部,之后经过微裂纹、细小密集裂纹、中小型混合裂纹直至演变成裂纹贯穿。