碳化钛铁是一种由钛、铁及碳元素组成的金属陶瓷复合材料，其化学式通常表示为FeTiC。这种材料兼具金属的韧性和陶瓷的高硬度（莫氏硬度8-9），在高温环境（约1000℃）下仍能保持优异的机械性能。其制备工艺主要采用粉末冶金法，将钛粉、铁粉与碳粉按特定比例混合后，在惰性气氛中经高温烧结（1200-1500℃）形成致密结构。
作为特种工程材料，碳化钛铁最显著的特点是具有超乎寻常的耐磨性，特别是对抗磨粒磨损性能卓越，这使得它常被用作矿山机械的切削齿、钻探工具涂层等关键部件。需要重点关注的是，该材料还表现出良好的耐腐蚀特性，对酸碱介质（PH值3-11范围）具有稳定抵抗力，这使其在化工设备领域也有独特应用价值。
从微观结构来看，碳化钛铁的优异性能源于其独特的相组成。材料中弥散分布的TiC硬质相（粒径0.5-3μm）作为强化相镶嵌在铁基体中，形成类似"钢筋混凝土"的增强结构。这种特殊构造使其抗压强度可达1500MPa以上，同时断裂韧性（KIC值约12MPa·m¹/²）显著高于传统硬质合金。目前，通过添加钼、钒等合金元素可进一步优化其高温红硬性，使材料在800℃时仍能保持HRC60以上的硬度。
在实际应用中，碳化钛铁常以复合形式出现，例如与钴基合金复合制成梯度材料，或者作为增强相加入到钢铁基体中。值得注意的是，通过控制碳化钛含量（通常15-40wt%），可以精确调控材料的硬度与韧性匹配关系。随着3D打印技术的发展，现在已能直接成型复杂形状的碳化钛铁构件，这为航空航天领域耐高温零部件的制造开辟了新途径。
