随着工业化进程的推进,单一耐磨材料已难以满足实际生产的需求,材料的复合是其发展的必然趋势。为进一步提高ZG50Cr5Mo的耐磨性,在其表面复合一层ZTA颗粒,并对复合材料力学性能及耐磨性进行探讨具有重要的实际意义。探讨了金属基体与陶瓷颗粒预制体质量比对复合效果的影响。结果表明,当预制体与型腔壁的相对位置一定,金属基体与ZTA颗粒预制体质量比大于18时,复合效果较好。选定16目、36目、60目、90目、120目、150目ZTA颗粒为增强颗粒,通过在预制体中添加还原铁粉来调整复合材料中ZTA颗粒体积分数。结果表明当预制体中分别加入80%、60%、40%、20%质量分数的还原铁粉时,36目ZTA颗粒所制备复合材料中ZTA颗粒体积分数分别为15.9%、21.7%、32.3%、37.5%,60目ZTA颗粒所制备复合材料中颗粒体积分数分别为12.5%、26.3%、30.1%、37.8%,90目ZTA颗粒所制备复合材料中颗粒体积分数分别为12.8%、19.2%、25.7%、31.8%,120目ZTA颗粒所制备复合材料中颗粒体积分数分别为13.5%、19.1%、29.5%、30.43%,150目ZTA颗粒所制备复合材料中颗粒体积分数分别为13.3%、18.2%、25.1%、31.1%。XRD测试结果表明,复合材料中的主要物相为Al₂O₃、Zr O₂、（Cr,Fe）₃C、（Cr,Fe）₇C₃、Fe（Cr Al）₂O₄、Fe₃Al₄（Si O₄）₆、Al_{0.5 2}Zr_0.48O_1.74和少量γ-Fe、Al₉Cr₄、Cr_{1.3 6}Fe_0.52、Fe Zr₂。研究了ZTA颗粒粒径及体积分数对复合材料硬度及抗压强度的影响。结果表明,36-3、60-3、90-3、120-3、150-3复合材料硬度分别为62.1HRC、60.4HRC、60.2HRC、59.4HRC和58.7HRC。抗压测试结果表明,60-3、90-3、120-3、150-3复合材料抗压强度分别为1559.3 MPa、1593.9 MPa、1687.5 MPa、1622.4 MPa,压缩应变分别为1.2%、1.2%、1.02%、0.42%,弹性模量分别为31.58 GPa、39.4 GPa、39.4 GPa、90 GPa。对60目、90目、120目、150目陶瓷颗粒所制备复合材料进行冲击磨料磨损性能测试。结果表明,60-3、90-3、120-3、150-3复合材料抗冲击磨料磨损性能最好,当冲击功为2 J时分别为金属基体的1.9倍、2.9倍、2.8倍和2.9倍;三体磨料磨损测试结果表明,90-3目、60-3目、36-3目、16目ZTA颗粒所制备复合材料三体磨料磨损性能分别为金属基体的1.29倍、1.56倍、2倍和4.2倍。复合材料三体磨料磨损以颗粒间金属基体的疲劳脱落为主,伴有部分切削磨损。对复合材料界面成分及力学性能进行分析,界面过渡层中Al、O、Si平均含量分别为16.2%、43.6%、21%;ZTA颗粒、界面过渡层、金属基体的硬度、弹性模量分别为20GPa、9.17GPa、9.17GPa和324GPa、142.25GPa、136.5GPa,界面过渡层硬度和模量介于ZTA颗粒和金属基体之间。