采用液相烧结技术在钢基体表面制备三元硼化物金属陶瓷覆层，将三元硼化物金属陶瓷的优异性能赋予钢基体表面，获得了耐磨抗蚀、界面结合强度高的新型硬质覆层材料。确定了金属陶瓷覆层的化学组成。研究了利用金属和合金粉末制备金属陶瓷覆层坯体的料浆法成形工艺以及覆层坯体的干燥机理。采用流延法、喷涂法和涂刷法制备出了性能良好的覆层坯体。研究了覆层材料的液相烧结工艺、液相烧结机理和覆层材料的洛氏硬度、维氏硬度和韧性等主要性能。研究了覆层材料的抗弯强度和弯曲断裂特征。对覆层材料的弯曲断裂特征进行了理论分析。研究了覆层-钢基体界面层形成的机理，并以扩散理论为基础，建立了覆层-钢基体界面层生长的数学模型。研究了覆层-钢基体界面结合区的显微硬度变化、覆层-钢基体界面微观结构和界面区元素分布。研究了三元硼化物金属陶瓷覆层材料摩擦磨损性能，探讨了工艺条件对覆层摩擦磨损性能的影响。分析了覆层硬度、韧性、金属粘结相－陶瓷硬质相界面结合性质等因素对覆层耐磨性的影响，并对金属陶瓷覆层的摩擦磨损机理进行了分析讨论，陶瓷硬质相的存在是覆层具有高耐磨性的根本原因。研究了覆层材料的耐腐蚀性能，金属陶瓷覆层具有比钢基体优越的耐腐蚀性。建立了指导金属陶瓷覆层材料制备工艺过程的基本理论模型，为覆层材料的设计、生产和应用奠定了一定的理论基础。