通过原位合成法制备NbC/Fe表面复合材料,在复合材料表面生成了微纳米NbC复合层。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能谱（EDS）表征了复合材料的物理、化学特性及显微结构;利用经典抛物线理论和原子扩散机制研究了NbC复合层的生长动力学;通过摩擦学理论研究了NbC/Fe表面复合材料在干摩擦条件下的滑移磨损行为:采用单程划痕实验对NbC复合层/基体界面结合性和失效行为进行了探索。研究结果表明:（1）通过原位合成法在HT300基体表面制备了 NbC复合层,热处理温度分别为1070、1100和1130℃,热处理时间分别为15、30、45和60min。复合层由NbC和α-Fe两相构成。1100℃热处理60min获得的NbC平均晶粒尺寸大约为400nm。将通过测量获得的NbC层厚度作为热处理温度和时间的函数来研究原位合成NbC复合层生长动力学,计算得到NbC 层的生长速率常数为 1.84× 10-9 cm2/s-2.57×10-9 cm2/s,激活能为 86.01kJ/mol。（2）NbC体积分数沿着复合材料侧面深度方向呈逐渐减小分布,而颗粒尺寸呈增大分布,导致复合层、扩散区、基体的弹性模量和硬度发生变化。使用销盘式滑移磨损检测系统研究了干摩擦条件下的摩擦学特性。NbC复合层摩擦系数最低,提高了基体表面耐磨性。由于细小、坚硬的NbC颗粒增加了表面硬度,因此改善了摩擦系数和耐磨性。通过观察磨损表面发现NbC复合层以粘着磨损为主,发生了轻微的磨粒磨损,而扩散区主要发生了磨粒磨损。（3）1070℃热处理10min后,通过原位反应在铁基体表面获得厚度为21.3μm的NbC复合层,分析表明复合层由NbC相和α-Fe相构成,NbC的平均晶粒尺寸大约为350nm。细小的晶粒改善了显微结构,有利于提高其硬度和弹性模量,其值分别为21.1GPa和376.1GPa。临界载荷（LC）在显微划痕检测中用来测量结合性。NbC复合层/基体宏观界面的临界载荷（或结合力）为95N,此处复合层在基体上发生起鳞,表明复合层与基体拥有优越的结合性。在高载荷处NbC复合层的主要变形为脆性断裂,裂纹沿晶界扩展,径向裂纹和横向裂纹共同作用引起复合层失效。