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本文采用熔铸法制备了TiC/Ti-6Al-4V复合材料,TiC体积含量分别为5%、10%和15%。分析研究了复合材料中TiC的形态形成及生长机理,探讨了TiC形态的控制和改善手段,分析了热处理对复合材料组织和性能的影响,并对感应凝壳熔炼制备的TiC/Ti-6Al-4V复合材料的组织及室温和高温拉伸性能进行了分析,讨论了熔铸法制备TiC/Ti-6Al-4V复合材料的强化和断裂机理。热力学和XRD分析表明,TiC相在熔铸法制备TiC/Ti-6Al-4V复合材料中可以稳定存在,当TiC含量较少时,复合材料中凝固析出的TiC主要为共晶TiC,随TiC含量的增加,复合材料中共晶TiC含量减少,初生枝晶状TiC所占比例明显增加。对TiC的成分分析表明,熔铸法制备TiC/Ti-6Al-4V复合材料中TiC内C/Ti原子比接近0.5,处于明显的C缺乏状态,导致凝固析出的TiC密度比原始TiC粉末有所减小。对熔铸法制备TiC/Ti-6Al-4V复合材料中的TiC生长形态研究表明,TiC凝固时其固液界面为过渡性界面,因此TiC既有小平面生长形态又有非小平面生长形态。由于熔体中存在较大尺度的TiC团簇,凝固时TiC团簇向固液界面沉积促进了TiC的二维晶核侧向扩展长大,使有些TiC枝晶存在明显层状生长形貌。通过对TiC粉、石墨粉和炭黑粉三种不同尺寸和形态的C源对TiC形态影响的研究表明,以细小的炭黑粉为原料时,熔铸制备过程中熔体内形成的TiC团簇尺寸较小且较分散,析出的TiC尺寸相对较小,初生TiC不易在复合材料中形成发达的枝晶状形态。对熔铸法制备TiC/Ti-6Al-4V复合材料的热处理研究表明,高温热处理可使共晶和初生TiC都有一定程度的粒化,热处理后TiC内C含量有所增加,且TiC的层状生长形貌明显减弱。研究发现在β-Ti+TiC相区热处理,由于C扩散系数较高,TiC粒化效果较好。在不同温度热处理后TiC内部都存在Ti析出相,析出相呈长片状形貌且内部存在层状结构,Ti析出相与TiC相在某些界面存在如下取向关系:[1120]Ti//[011]TiC,（0001）Ti//（111）TiC。对TiC/Ti-6Al-4V复合材料硬度测试表明,热处理后TiC相硬度有所降低,同时TiC颗粒脆性也有所降低,不易产生裂纹。压缩实验表明,由于热处理后TiC的粒化,以及热处理对TiC层状形貌的弱化作用和Ti析出对TiC的增韧作用,使热处理后复合材料的压缩强度和压缩率相比铸态时都有所增加。采用感应熔炼制备了TiC尺寸较细小的TiC/Ti-6Al-4V复合材料,对其室温和高温拉伸研究表明,由于TiC颗粒的引入,不同TiC含量的TiC/Ti-6Al-4V复合材料的拉伸强度相比基体合金有了明显提高,但延伸率有所下降。高温时由于TiC颗粒具有更大的载荷传递效应,因此复合材料强度提高幅度较大,500oC时TiC体积含量为5%、10%和15%的复合材料相比基体合金,抗拉强度分别提高了20.4%、27.0%和33.9%,而且高温下TiC含量越高复合材料强度也越高。对感应熔炼TiC/Ti-6Al-4V复合材料1050oC/8h空冷热处理后,复合材料强度略有增加,而延伸率相比铸态时有显著提高,TiC体积含量5%、10%和15%的复合材料其延伸率提高幅度分别为16.3%、19.7%和38.9%。对感应熔炼TiC/Ti-6Al-4V复合材料的拉伸断裂研究表明,复合材料的室温拉伸断口为准解理断口,由颗粒的脆性解理断面与基体的韧窝或撕裂棱组成。拉伸加载时复合材料中裂纹的产生与TiC颗粒有很大关系,在TiC相以共晶TiC为主的复合材料中,由于共晶TiC尺寸细小,裂纹主要产生于小颗粒聚集区内部;而在TiC相以初生TiC为主的复合材料中,由于初生TiC尺寸较大,材料中多由TiC自身缺陷导致断裂形成裂纹,或是TiC表面应力集中导致孔洞萌生最后发展成裂纹。