为了研究TiB₂陶瓷颗粒对激光熔覆Co基合金层的组织及滑动磨损性能的影响，采用5kW CO₂连续式激光器在低碳钢表面激光熔覆Co基合金层和TiB₂／Co金属陶瓷复合涂层。结果表明，TiB₂／Co金属陶瓷复合涂层主要由γ－Co，Cr₂₃C₆，TiB₂，TiC，Co₃Ti等物相组成；Co基合金涂层的典型显微组织主要由发达的树枝晶+枝晶亚共晶组织组成，TiB₂／Co复合涂层的显微组织主要由“梅花状”枝晶+细小共晶组织组成；TiB₂／Co金属陶瓷复合涂层的显微硬度及室温滑动磨损性能明显优于Co基合金涂层。这些结果对激光熔覆金属陶瓷复合涂层相关领域的研究是有帮助的。

采用5 kW CO2连续激光在低碳钢表面激光熔覆了钴基合金涂层(Co60)及添加25%Cr3C2(质量分数)的钴基合金复合涂层(Cr3C2/Co),对比研究了Cr3C2对熔覆涂层的组织、显微硬度及耐腐蚀磨损性能的影响。结果表明,在本试验条件下可得到熔覆质量良好的Co60及Cr3C2/Co涂层。Co60涂层组织主要由大量初生枝晶γ固溶体及其间的共晶组织γ与(Cr,Fe)7C3组成。Cr3C2/Co涂层组织主要由未熔Cr3C2,大量杆状和块状的富Cr碳化物及其间的非常细小的枝晶及其共晶体组成,主要组成相为γ-Co,Cr7C3,Cr23C6和未熔Cr3C2颗粒。添加的Cr3C2改变了Co60涂层的凝固特征,使Co60涂层的亚共晶结晶方式转变为Cr3C2/Co涂层的过共晶结晶方式。未熔Cr3C2粒子起到了非自发形核作用,在其周围形成了许多富Cr碳化物,并细化了涂层枝晶组织。Cr3C2/Co涂层的显微硬度以及在不同腐蚀介质中的耐磨性比Co60涂层都有明显提高。

利用5kW连续波CO₂激光器对16Mn钢基材表面预置的含20 vol%B₄CP的Ni基合金复合粉末进行激光熔覆得到Ni基B₄C合金涂层(NiB₄C),研究了NiB₄C涂层的组织形貌与相组成,并用单纯的镍基合金涂层(Ni60)进行了显微硬度及滑动磨损性能的对比试验.结果表明,NiB₄C涂层由涂层下部的胞状晶和涂层中上部的树状枝晶及其间的共晶组织所组成,其组成相为γ-Ni,γ-(Ni, Fe)固溶体和(Cr, Fe)7C3,CrB,Ni3B,Fe₂B,Fe₂₃(C, B)6等化合物,涂层中存在未熔的B₄C颗粒.激光熔覆NiB₄C涂层比Ni60涂层具有较高的硬度和耐磨性,并分析了NiB₄C涂层的强化机理.

利用5kW CO2连续波激光器在16Mn钢基材表面对含20%(体积比)SiC陶瓷粉末的镍基自熔性合金粉末进行激光熔覆得到Ni基SiC合金涂层(NiSiC).研究了合金涂层的组织形貌及相结构,并用单纯的镍基合金涂层(Ni60)进行了显微硬度及滑动磨损性能的对比试验.结果表明,NiSiC合金涂层由γ枝晶及其间的共晶组织组成,主要组成相为γ-Ni,γ-(Ni,Fe)固溶体和(Cr,Fe)7C3,Cr23C6及(Cr,Si)3Ni3Si等化合物.添加SiC的镍基合金涂层NiSiC比单纯的镍基合金涂层Ni60具有较高的硬度和耐磨性.

运用5 kW CO2连续激光器在16Mn钢表面激光熔覆镍基B4C金属陶瓷层(NB4C)和镍基SiC金属陶瓷层(NSiC),研究了两种激光熔覆层的组织、结构、显微硬度及滑动磨损特性,并用激光熔覆镍基合金层(Ni60)进行了滑动磨损对比试验.结果表明,熔覆合金层显微组织由枝晶固溶体及其间细密的共晶组织组成,NB4C熔覆层主要组成相为γ-Ni,γ-(Ni,Fe),(Cr,Fe)7C3,CrB,Ni3B,Fe2B,Fe23(C,B)6和B4C等,NSiC熔覆层主要组成相为γ-Ni,γ-(Fe,Ni),(Cr,Fe)7C3,Cr23C6和(Cr,Si)3Ni3Si等.三种激光熔覆层的显微硬度及耐滑动磨损性能由高到低的顺序为:NB4C→NSiC→Ni60.