CoCrW合金具有优异的耐磨性、耐蚀性、热强性,广泛地应用于航空航天、舰船、石油天然气、核工业等耐磨或耐蚀环境中。但CoCrW合金具有较大的脆性,成分优化提高其性能达到瓶颈,这大大限制了其使用范围。考虑到CoCrW合金的强化机制与金属基复合材料相似,本论文依据金属基复合材料引入第二相以大幅提高强度及韧性的思想,尝试在CoCrW合金中引入不同尺度增强相,增加CoCrW材料的增强相含量,提高材料的综合使用性能。本文以平均粒径30μm的CoCrW合金粉末、10μm的WC颗粒以及1μm的Cr₃C₂颗粒为原料,采用低能球磨与热压烧结的方法制备出纯CoCrW合金及复合材料。通过调整烧结温度、外加增强相含量、保温时间、固溶时效温度及时间,利用扫描电子显微镜（SEM）、电子探针显微分析仪（EPMA）、X射线衍射仪（XRD）以及透射电子显微镜（TEM）对复合材料进行组织表征和断裂机制分析。测试材料的三点弯曲、室温压缩、高温压缩及摩擦磨损性能,分析其强韧化机理及耐磨机制。微观组织分析表明,CoCrW合金中的物相分别为γ-Co、M₂₉C(Cr₂₅Co₂₅W₈C₂)型碳化物、Cr₄Ni₁₅W,CoCrW基复合材料中的物相分别为γ-Co、M₂₃C₆(Cr₂₃C₆)型碳化物、M₆C（Co₂W₄C）型碳化物、WC、M₂₉C(Cr₂₅Co₂₅W₈C₂)型碳化物,材料中外加的Cr₃C₂与基体材料完全反应,生成M₂₃C₆(Cr₂₃C₆),主要分布于原始颗粒边界处。材料中外加的WC仍存在残留,部分与基体反应生成M₆C（Co₂W₄C）型碳化物,WC与基体材料的层界面反应层为M₂₉C(Cr₂₅Co₂₅W₈C₂)型碳化物。力学性能测试结果表明,随烧结温度升高,CoCrW基复合材料的抗弯强度、抗压强度及韧性都要优于CoCrW合金,但屈服强度和硬度要低于CoCrW合金。在烧结温度为1150℃时,CoCrW基复合材料的平均抗弯强度和抗压强度分别能达到1900MPa和2250MPa左右,相对于CoCrW合金提升了11%和6%,复合材料的韧性相对于合金最高能提升48%。结合断口微观组织分析结果表明,外加增强相的加入使得该材料由脆性断裂转变为韧性断裂。随外加增强相含量增加,复合材料的断裂强度及断裂应变不断降低,但在室温压缩试验中断裂韧性不断提升,断裂应变从15%提升到17%。随保温时间延长,CoCrW基复合材料的抗弯强度及断裂应变有少量提升。800℃复合材料高温压缩强度能达到1000MPa以上。由于在烧结温度为1200℃时,材料会与石墨模具发生反应,因此最佳烧结工艺为1150℃保温2h。室温压缩试验结果表明,固溶处理后,复合材料的屈服强度和抗压强度都会提升,在固溶温度为1250℃时,材料的平均屈服强度达到了1900MPa,平均抗压强度达到了2400MPa。时效处理后,复合材料屈服强度和抗压强度进一步提升。时效温度为950℃时,平均洛氏硬度值达到55HRC,平均抗压强度约为2500MPa。摩擦磨损试验结果及微观组织分析结果可知,复合材料中,由于外加增强相所生成的新相M₆C型碳化物与基体结合不紧密,在摩擦磨损过程中,M₆C型碳化物会从基体中剥落,使得复合材料的磨损方式由表面疲劳磨损变为磨粒磨损,降低了复合材料的磨损性能。综合组织表征结果及力学性能分析结果,外加增强相的加入会使得材料中的Cr、Ni、Fe等合金元素会向外加增强相中扩散,与外加增强相反应生成新的物相M₆C和M₂₃C₆,使得基体材料中固溶元素含量降低,导致材料基体固溶强化效果降低,屈服强度降低,断裂韧性提升。在原始颗粒边界处的M₂₃C₆和M₆C型碳化物能够有效抑制晶界滑移,提升材料抗压强度。