Ti6Al4V合金凭借重量轻、强度高、耐蚀性好、生物相容性佳等优异的综合性能,被广泛应用于航空航天、化工和生物医学领域。然而,随着科技发展日新月异,Ti6Al4V合金在强度、韧性、耐磨性等方面已无法满足航空工业、军工业、国防工业等领域的需求,并且传统的成形方式无法达到复杂构件的制备标准。选区激光熔化（Selective laser melting,SLM）成形技术是一种效率高、成本低的新型成形技术,在航空航天等高精尖领域的使用极具前景。本文以Ti6Al4V合金为研究对象,引入Graphene（Gr）作为增强相,利用SLM技术成形Ti6Al4V合金及钛基复合材料,系统研究了原位生成TiC对复合材料微观界面结构和力学性能的影响,以及在不同的热处理制度下,固溶温度和时效时间对Ti6Al4V合金及TiC/Ti6Al4V复合材料组织性能演变的影响。主要研究内容和结论如下:（1）研究了SLM原位合成TiC增强Ti6Al4V复合材料的微观界面。TiC/Ti6Al4V复合材料XOY面中,熔池搭接区原位生成的TiC数量相较非搭接区更多,且形成大量的网篮组织;在XOZ面中,重熔区TiC的数量相较熔化区更多。复合材料的内部组织相对于纯Ti6Al4V明显更加细小,石墨烯的加入起到了细化晶粒的作用。TiC颗粒与Ti基体结合良好,TiC/α-Ti界面在一定取向关系下界面的失配程度分别为6.2%和9.3%,形成半共格界面,使TiC/Ti6Al4V复合材料产生强界面结合。TiC/Ti6Al4V复合材料的硬度较纯Ti6Al4V提高约13.6%;石墨烯润滑效果及纳米TiC颗粒的形成使得复合材料耐磨性提高;在不损失延展性的情况下,TiC/Ti6Al4V复合材料的极限拉伸强度比纯Ti6Al4V提高约32%。（2）研究了固溶温度对SLM成形的Ti6Al4V合金及TiC/Ti6Al4V复合材料组织演变影响。随着固溶温度的升高,在相变点以下,合金及复合材料基体中针状马氏体逐渐转变为板条α相,呈平行齿状菌落;当接近相转变温度时,存在明显的粗化α板条和过度生长的菌落,β柱状晶界形状趋于不规则化;在相变点以上,β相明显且均匀分布。随着固溶温度升高,Ti6Al4V合金晶粒尺寸相较TiC/Ti6Al4V复合材料明显变大,复合材料中原位TiC颗粒的存在起到细化晶粒作用,使得内部组织更加均匀。β相沿着α相边界成核,当位错运动至晶界时,由于β相的阻碍作用,发生位错堆积。位错堆积使得位错密度增加,对合金的强度起到促进作用。随着固溶温度升高,合金显微硬度值先微弱下降后大幅提升,最高可以达到430 HV。TiC/Ti6Al4V复合材料显微硬度先小幅升高后大幅提升,最高可以达到607 HV,且复合材料显微硬度总是高于同阶段合金的显微硬度。合金摩擦系数随着固溶温度的升高而减小至0.3左右,复合材料摩擦系数先升高后降至0.6左右。固溶处理有效地减小了Ti6Al4V合金摩擦系数,但对TiC/Ti6Al4V复合材料摩擦系数影响不明显。（3）研究了时效时间对SLM成形的Ti6Al4V合金及TiC/Ti6Al4V复合材料组织演变影响。时效4 h后合金基体中存在少量针状马氏体α’相,同时出现明显魏氏组织,8 h与12 h时效处理后组织中的板条长宽比有所下降,时效时间对α+β组织影响显著,马氏体α相尺寸受到β相尺寸的限制。复合材料的微观结构随着时效时间增长,板条α球化程度相较于合金明显增加。合金微观组织的演变过程是由β相转变为β相转变基体,再转变为片层马氏体α相及等轴马氏体α相。随着时效时间逐渐增加,合金试样显微硬度值呈微弱下降趋势,然而TiC/Ti6Al4V复合材料试样的显微硬度从463.2 Hv显著降低至362.7 Hv,两者压痕的尺寸不断增长,复合材料压痕周围出现更多明显的裂痕。时效处理的Ti6Al4V合金内部组织大多为等轴组织,且等轴组织随着时效时间的增长而变粗,对硬度有微弱影响。TiC/Ti6Al4V复合材料时效处理后更多的形成片层α,或合并成不规则α相。随着时效时间增长,增强相由于原位尖端积累的足够能量使得尺寸增大,显著降低复合材料的显微硬度。