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国内外陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料主要利用的是碳化物颗粒增强,相比而言,A1203颗粒在成本与性能上具有更好的优势,但是A1203颗粒与钢铁金属液之间的润湿性差,并且钢铁高温合金的熔点高、粘度大,冷却速度快等问题,给制备Al2O3p/钢铁基复合材料带来了很大的困难。基于上述分析,本论文提出低导热模具条件下的Al2O3p/钢复合材料挤压铸造技术,即在挤压模具的内表面涂覆一定厚度的热障陶瓷涂层,利用陶瓷材料导热系数低、热稳定性好的特点来保持钢液的高温,并在预制坯中加入活化元素Ti来改善钢液与A1203颗粒的润湿性和界面结合强度,从而实现挤压力、高温钢液、预制坯活化联合作用下的钢液对A1203预制坯的浸渗方法。通过研究表明：在12MPa挤压力的作用下,成功的制备了Al2O3p/40Cr复合材料和梯度Al2O3p/40Cr复合材料。所得复合层厚度可达6mm,组织致密、晶粒细小,增强体颗粒分布均匀,界面结合紧密,无任何的缩孔与缩松等其他铸造缺陷,梯度复合材料宏观界面过度连续、自然。Al2O3p/40Cr复合材料经热处理后,基材的宏观硬度反而比复合层的宏观硬度略高11.3%。说明A2O3p/钢复合材料界面结合弱、力学性能差是该复合材料存在的主要问题。对15%Ti元素活化预制坯Al2O3p/40Cr复合材料的组织分析表明：在复合层外部的基体组织和微观界面上有TiC的化合物产生,外部的基体组织主要为珠光体和铁素体；然而,在复合层内部基体组织和微观界面上有TixSiy的化合物产生,内部基体组织主要为铁素体。Ti元素活化预制坯Al2O3p/40Cr复合材料的物相主要有α-Fe、Al2O3、TiC、Fe3C和TixSiy。为减少其他合金元素的影响,更好地分析Ti元素的作用,我们选择了应用广泛、性能优良,合金元素含量少的45钢作为基材。制备了Al2O3p/45钢复合材料和5%Ti元素活化预制坯Al2O3p/45钢复合材料,从组织上来看,与40Cr作为基材时所得浸渗效果一样优良。并研究了这两种复合材料在不同转速和载荷条件下的摩擦磨损性能。结果表明：随着转速和载荷的逐渐增加,Al2O3p/45钢复合材料和5%Ti元素活化预制坯Al2O3p/45钢复合材料的磨损量逐渐增加,但摩擦系数却在逐渐的减小。从两种材料磨损量的对比来看,预制坯中加入5%的活化元素Ti后,磨损量和微观界面的孔洞相对减少,说明Ti元素的加入提高了界面的结合强度,使Al2O3p/45钢复合材料的耐磨性得到了提高。两种材料的磨损形式都是从磨料磨损逐渐转为氧化和粘着,最终导致疲劳撕裂,磨损试样表面上发现了大量的O、W、V、Cr元素。