采用大气等离子喷涂(APS)技术在铝基体表面制备氧化锆(ZrO2-20%Y2O3，质量分数)热障涂层，并用脉冲激光对其进行重熔处理，研究了激光重熔对涂层组织形貌、物相转变和隔热性能的影响。研究结果表明激光的比能量对涂层的成型及性能有重要影响，过高的比能量会使涂层表面粗糙度增加，涂层成型变差。在选用合适的低比能量激光重熔条件下，扫描电镜观察结果表明经激光重熔可消除喷涂态涂层的孔隙和层状结构。对粉末和重熔前后的涂层进行了X射线衍射分析，结果表明喷涂及重熔过程中都没有发生相变; 隔热试验结果表明重熔后涂层的隔热温度有所下降。

通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪、极化曲线和磨粒磨损实验分析，研究了不同Cr加入量对TiC-VC增强铁基激光熔覆层耐蚀性和耐磨性能的影响。结果表明：熔覆层中物相主要为α-Fe，TiC，VC和TiVC2。随着Cr加入量的增加，伴随有残余奥氏体及Cr3C2的出现，且Cr3C2呈长条状部分聚集、部分单独分布。熔覆层的耐蚀性与耐磨性随Cr加入量的增加呈现先增加后降低的趋势。熔覆粉末中加入适量的Cr元素能显著提高熔覆层的硬度与耐蚀性。当添加质量分数为3.0%的Cr时，熔覆层硬度高达1090HV0.2，且相同磨损条件下熔覆层磨损失重仅约为Q235钢的1/26；当添加质量分数为9.0%的Cr时，所得熔覆层的耐蚀性最好，约为不添加Cr时的3.26倍。

采用同步送粉方式，在42CrMo轧辊基材上利用钛铁、钒铁和石墨等通过激光熔覆原位自生反应，制备了成型良好、致密无气孔、无裂纹、与基体呈冶金结合的TiVC2增强铁基熔覆层。利用X射线衍射、电子探针、显微硬度计、电化学工作站研究了熔覆层的显微组织及性能。结果表明，熔覆层中碳化物为TiVC2，TiVC2大小约0.5~2.0 μm，呈多角块状均匀分布，碳化物对应两种不同的形核机制：以氧化铝异质形核和碳化物自发形核。随着熔覆合金粉末中TiC-VC数量的增加，熔覆层硬度并不呈简单的线性增加，熔覆层的耐蚀性逐渐变差。

采用预涂粉末激光熔覆技术, 在42CrMo基体上制备出原位合成Nb(C,N)颗粒增强的铁基复合涂层。X射线及扫描电镜分析结果表明：激光熔覆获得的涂层基体为耐氧化、耐蚀性良好的Fe-Cr细晶组织及少量的γ-Fe相, 原位合成的Nb(C,N)呈块状弥散分布在基体上。进一步的磨损试验表明：这些颗粒增强相极大增强了抗磨损性能, 与未熔覆的母材相比, 其磨损失重仅为母材的1/9左右；涂层在750 ℃恒温氧化条件下具有较好的抗氧化性能, 氧化层主要由NbO1.1, Cr2O3相组成；母材的氧化产物为Fe2O3, 容易脱落, 保护性能较差；激光熔覆涂层的氧化膜厚度仅为未涂层的1/5。

为提高钢基材料表面耐磨性能,采用激光熔覆技术制备了原位自生(TiB2-TiC)增强铁基熔覆层.采用X射线衍射仪,金相显微镜,SEM,EPMA,研究了涂层的组织结构,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度.研究结果表明,通过B4C和钛铁之间的反应可以原位生成陶瓷增强相TiB2和TiC,二者的微观形貌有显著差异,TiB2呈棒条状,TiC呈块状和花瓣状.同被强化基体及FeCrSiB熔覆层相比,熔覆层显微硬度有明显提高.

应用激光表面改性方法,在45#钢表面熔覆了TiCp/Ni-Cr-B-Si-C复合涂层,利用SEM,TEM分析以及磨损试验,研究了复合涂层的组织特点和耐摩擦磨损性能及其影响规律,并探讨了添加稀土氧化物改善复合涂层的组织性能及稀土氧化物的作用机制.结果表明,TiC颗粒在熔覆层中发生部分溶解和重新析出;熔覆层与基体形成交互扩散区,在该区中发现(Fe,Cr)23C6碳化物,同时还形成大量α和γ微晶,局部区域存在Ni-Si-B-Re非晶相.在凝固应力作用下,TiC颗粒与粘结金属界面之间存在大量的孪晶和位错.稀土氧化物对复合涂层显微硬度提高幅度不大,但能明显地减小复合涂层的摩擦系数,显著提高涂层干摩擦磨损状态下的耐磨性.TiC含量为45%～50%时,熔覆层具有最佳耐磨性.