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金属间化合物具有长程有序的特殊结构,高温强度、高温蠕变和抗氧化耐腐蚀性能优于大部分金属材料,韧性优于陶瓷材料,并且具有在一定温度范围内强度随温度升高的特性。Fe3Al有望作成为一种新型的高温结构材料,然而室温环境下的脆性、低强度和温度超过600℃时强度急剧下降等弱点阻碍了其实际应用。各种方法已经用于提高其性能,采用加入高强度高模量的第二相如晶须、颗粒制备复合材料有效的提高了它的中高温力学性能。TiC由于自身的高熔点（3065℃）、低密度(4.93g.cm-3)和高模量（460GPa）被广泛用作金属基复合材料的增强相。本文采用机械合金化法制得Fe3Al,然后与TiC混料进行热压烧结,制得TiC含量从10Vol%到40Vol%的复合材料,得到了最佳配比,获得了较理想的力学性能。 采用机械合金化制备Fe-Al金属间化合物粉体,并借助XRD、SEM、TEM和DSC等测试手段,研究了机械合金化及低温退火过程中的组织结构演变、Fe3Al粉体烧结后的块体的微观结构和力学性能。研究表明,Fe、Al元素粉末在机械合金化过程中形成无序α-Fe过饱和固溶体。球磨过程中晶粒细化和微观应变同时存在,且微观应变随球磨时间的增大而增大。利用真空热压烧结制备了块体Fe3Al,抗弯强度和断裂韧性分别达到1300MPa和49 MPa.m1/2。这些优异的力学性能来源于晶粒细化和组织均化效应。 将预制Fe3Al粉体与TiC粉体按所需配比通过球磨混料均匀,在1300℃,40MPa真空条件下热压烧结30min,制得Fe3Al/xvol%TiC（x=10,15,30,40）复合材料,所得试样为直径42mm、厚度6mm的圆柱体。在复合材料中,除了Fe3Al,TiC两相外,还发现了细小的Al2O3峰以及Fe3AlC0.5峰。 虽然在复合材料中都不可避免的观察到气孔,但是通过热压烧结方法得到的复合材料的致密度仍然是比较高的,达到了93～97%,其中含有TiC30vol%的相对密度最高。 对复合材料的TEM观察证实了SEM结果,TiC颗粒或者被Fe3Al包裹其中形成内晶,或者被推挤至晶界处。位于晶界处的第二相粒子可钉扎基体晶界,从而有效抑制晶界在高温的迁移,对Fe3Al晶粒尺寸的稳定起到积极作用。通过控制TiC的百分比和烧结过程可以达到细化晶粒的目的,这些都有利于得到较好的力学性能。其中复合材料TF30的性能最好,弯曲强度、断裂韧性、硬度分别达到了880MPa、14.7MPa.m1/2、86HRA。 TiC的加入有效的提高了材料的力学性能,在Fe3Al/TiC复合材料中存在着Hall-Petch强化和Orowan强化两种强化机制,前者发挥主要的强化作用。