本文介绍了将自蔓延高温合成SHS法与真空消失模铸渗V-EPC工艺相结合制备TiB₂颗粒增强45钢基表面复合材料的研究。首先，将合金粉末与适量的粘结剂、助熔剂混合均匀，然后用40MPa的压力压成尺寸为Ф30×5mm的预制块。待其干燥后，将之与EPS模样粘结在一起，再涂挂消失模防粘砂涂料（厚度1²mm），并在低于50℃的温度下烘干。之后，将EPS模样块置于沙箱内，浇注45钢，利用45钢的高温钢液引发预制块的SHS反应，生成TiB2颗粒增强45钢基表面复合材料。复合层内增强颗粒是在SHS反应中原位生成的，解决了增强颗粒与钢液润湿性差的问题。所以，制得的复合材料界面洁净，组织无明显缺陷，增强颗粒在组织中均匀分布。论文研究了两个SHS反应体系：（1）（B-Fe）-（Ti-Fe）-（Cr-Fe）体系。该体系预制块由硼铁粉、钛铁粉和铬铁粉组成；（2）Ti-B4C-（Ti-Fe）体系。该体系由钛粉、碳化硼粉和钛铁粉组成。在（B-Fe）-（Ti-Fe）-（Cr-Fe）体系中研究了合金粉末配比中钛铁粉加入量、相对厚度对表面复合层质量及显微组织的影响；在Ti-B₄C-（Ti-Fe）体系中研究了合金粉末配比中钛铁粉加入量、Ti粉粒度、B₄C粉粒度、相对厚度及热处理工艺对表面复合层质量及显微组织的影响。利用金相显微镜、SEM、EDS和XRD等现代分析手段研究了复合层的显微组织结构和相组成，测试了表面复合材料的显微硬度，通过对显微组织的观察分析及复合层显微硬度分布规律的分析，阐述了复合层显微组织的变化规律。结果表明：在（B-Fe）-（Ti-Fe）-（Cr-Fe）体系中，生成的TiB₂颗粒均匀分布于复合层基体上，但数量较少；预制块中钛铁粉的引入，增加了SHS的反应温度，并且，随着钛铁粉加入量的增加，复合层和过渡层的质量得到了显著改善；随着相对厚度δ的增加，复合材料的组织致密性得到改善，宏观缺陷减少，当δ=9时复合材料质量最佳。在Ti-B₄C-（Ti-Fe）体系中，组织观察和分析表明：复合层内形成了大量的1～2μm的TiB₂和TiC增强颗粒，它们均匀分布于复合层基体上。钛铁粉加入量和相对厚度对表面复合层质量及显微组织的影响与（B-Fe）-（Ti-Fe）-（Cr-Fe）体系一致；Ti粉粒度对Fe-Ti液相形成过程有影响，而对Fe-Ti液相与B₄C反应生成的TiB₂和TiC颗粒尺寸影响较小；B₄C粉末的粒度对SHS反应影响较大，B-4C粉末粒度越大，SHS反应越难以点燃，燃烧温度越低；经过热处理后，生成的TiB₂和TiC颗粒数量趋向减少、尺寸减小，形貌也发生了改变。