本文通过金相观察、X射线衍射分析、洛氏硬度实验、冲击韧性实验、耐磨性实验、磨损试样的磨损面观察,研究了基体材料的组织、力学性能、耐磨性能:并研究了不同陶瓷孔隙率对金属基陶瓷复合材料的力学性能、耐磨性能的影响,得到合理的陶瓷孔隙率。利用宏观形貌观察、能谱分析,研究了活化液浓度、施镀时间、施镀温度及PH值对陶瓷表面镀层质量的影响。在以上研究的基础上,制备了ZrO₂-Al₂O₃陶瓷增强高铬铸铁基复合材料,研究了不同的实验方案对ZrO₂-Al₂O₃陶瓷增强高铬铸铁基复合材料界面结合的影响。研究结果表明:不含钛的基体组织铸态下由奥氏体、马氏体和碳化物组成,铬的碳化物以M₇C₃、M₂₃C₆为主。热处理后由马氏体、残余奥氏体和碳化物组成,铬的碳化物存在形式并无变化,经过热处理后大量奥氏体转化为马氏体,但还是存在少量的残余奥氏体;含钛的基体组织中有碳化钛存在;钛的加入,使碳化物的尺寸变小,分布均匀弥散:从而提高基体的综合性能。不含钛基体铸态下的冲击韧度为9.43J/cm²,硬度为55.75HRC。含钛基体铸态下的冲击韧度为11.18J/cm²,硬度为58.75HRC。基体材料合理的热处理工艺为1050℃淬火+450℃回火,此工艺条件下,不含钛基体的冲击韧度为9.1J/cm²,硬度为62.5HRC;含钛基体的冲击韧度为9.3J/cm²,硬度为64HRC。对比经不同活化液处理后陶瓷表面的镀层质量,可以得出在活化液成分为PdCl₂,0.25g/L;HCl,10mL/L时,镀层质量最好;对比不同施镀条件对化学镀镍层质量的影响得出:最佳施镀时间为30min,最佳施镀温度为35～40℃,PH值的范围为4.5～5.5。利用铸造得出的ZrO₂-Al₂O₃陶瓷增强高铬铸铁基复合材料,陶瓷与金属结合较好,在陶瓷的间隙充满金属液;浇注温度限定在1400-1450℃时,金属既能充满陶瓷间的空隙又不至于因温度过高导致陶瓷炸裂或漂浮;随陶瓷孔隙率的增加冲击韧度呈增长趋势,磨损失重量呈先减小后增加趋势,综合考虑陶瓷孔隙率对复合材料冲击韧度和耐磨性的影响得出,陶瓷的孔隙率为80%时,金属基陶瓷复合材料的综合性能最好。通过对比同一热处理条件下,不同改善金属陶瓷界面润湿性的处理工艺对界面结合及力学性能的影响,得出陶瓷表面经过镀镍处理且基体金属中含钛的ZrO₂-Al₂O₃陶瓷增强高铬铸铁基复合材料的界面结合最好。对比不同热处理工艺对同一试样界面结合及力学性能的影响,得出最佳的热处理工艺为1050℃淬火+350℃回火。在此热处理工艺条件下,其冲击韧度为5.7J/cm²,磨损失重为1.1mg。