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在冶金、化工、航空航天及汽车等领域，高温腐蚀性环境当中承受动载的关键零部件往往因腐蚀-磨损的作用而失效，从而造成巨大的经济损失。当前，对于腐蚀-磨损的研究多集中于材料在腐蚀性气体、溶液或颗粒冲刷条件下的加速流失，而对于材料在高温金属熔体当中的熔蚀-磨损失效行为研究鲜有报道。本文针对材料在腐蚀性极强的高温铝液当中的熔蚀-磨损失效现象，采用机械球磨+反应热压工艺制备出Ti3AlC2+Al2O3两相原位内生增强的TiAl3基复合材料，并利用自行研制的高温熔蚀-磨损试验机对H13钢及TiAl3/Ti3AlC2/Al2O3复合材料在750℃铝液当中的熔蚀-磨损行为进行了对比研究，同时，探讨了材料在高温铝液当中的熔蚀-磨损机理。主要研究结果和创新如下：1.复合材料的原位合成机理：反应热压过程中当Al熔化以后，Al与TiO2即迅速发生放热反应生成TiAl3与中间产物TiO，随着温度升高Al2O3逐渐在TiAl3晶界上析出，当到达高温段后TiAl3与TiC反应逐渐生成Ti3AlC2。其总的反应式为：3TiO2+11Al+2TiC→2TiAl3+Ti3AlC2+2Al2O3反应热压过程中由于瞬间放热而产生部分液相，导致试样内部出现瞬时的颗粒重排及熔体浸渗，从而实现瞬间液相致密。球磨50h后的Al/TiO2/TiC复合粉末经1250℃/50MPa保温10min烧结后可以得到组织均匀细小、致密的TiAl3/Ti3AlC2/Al2O3复合材料。2.复合材料中TiAl3与Al2O3呈两相互贯通的空间网络状增强结构，同时Ti3AlC2相的引入极大地提升了复合材料的综合力学性能：室温三点弯曲强度、断裂韧性及压缩强度分别为658.9MPa、7.9MPa/m1/2和1742.0MPa，且在1000℃下的高温压缩强度为604.1MPa。Ti3AlC2+Al2O3协同增强的TiAl3复合材料存在多种增韧机制：包括Ti3AlC2和Al2O3颗粒的剥离，Ti3AlC2相导致的裂纹偏转及桥接，以及Ti3AlC2颗粒的变形及层裂。3.在700900℃下循环氧化50h后，复合材料表面只生成Al2O3单层膜，而在1000℃下氧化时其表面氧化膜为Al2O3与金红石型TiO2的混合物。尽管氧化膜并不致密，复合材料在7001000℃温度区间内仍表现出优异的抗高温循环氧化性能。4.铝液熔蚀-磨损行为研究表明：对“以生成界面金属间化合物为典型腐蚀特征”的典型耐磨材料如H13钢这一类材料，界面金属间化合物的生成速度、性质及其与基体界面的结合情况对其在铝液当中的熔蚀-磨损性能的影响很大。H13钢在铝液当中熔蚀-磨损的材料流失量远高于其单纯腐蚀与单纯磨损条件下材料流失量之和。在本文不同实验条件下，其熔蚀-磨损体积损失约为133407mm3/h，熔蚀与磨损二者的交互作用率均不小于93.9%。5.相对H13钢而言，TiAl3/Ti3AlC2/Al2O3复合材料的耐铝液熔蚀-磨损性能提高了几十甚至上百倍，其在750℃铝液当中的熔蚀-磨损体积损失仅为0.847.53mm3/h。在低载荷或者低转速条件下，复合材料甚至表现出负的交互作用，其最大交互作用率约为47.5%。这一方面是由于复合材料在铝液当中腐蚀时不生成其它界面产物，而仅为极少量Ti元素的溶解；另一方面则是由于TiAl3基体与Al2O3二者所形成的空间网络状结构改善了复合材料在铝液当中的耐磨损性能。