研究了不同热处理工艺对定向能量沉积TC17钛合金微观组织与摩擦学性能的影响，分析了热处理过程中的组织演变规律与20 N干滑动磨损下的综合磨损行为。结果表明，在退火与退火后固溶处理阶段，合金主要由初生α相及连续或不连续的晶界α相、β相组成，无相析出区伴随连续晶界α相存在。在退火后固溶处理的基础上进一步进行时效处理，针状次生α相开始析出，且随着时效温度的升高，初生与次生α相开始生长、粗化，无相析出区先消失后出现。硬度与磨损测试结果表明，经580 ℃时效处理后显微硬度最高（486.93 HV），此时有较强的弥散强化效果，摩擦学性能最优，磨损率仅为0.0451 mg/m。热处理后多种磨损机制混合存在，磨损率、磨损形貌取决于微观结构与氧化层的变化。研究结果为优化TC17合金摩擦学性能与热处理工艺提供了参考。

采用激光熔覆技术在煤矿机械用27SiMn钢表面制备了Fe基涂层，通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、三维共聚焦表面形貌仪、显微硬度仪和摩擦磨损试验机等对其显微组织与摩擦学性能进行分析。结果表明：激光熔覆Fe基涂层的主要物相组成为α-Fe相和(Fe－Cr)固溶体相；显微组织主要为枝晶状组织，且组织致密均匀，无明显裂纹等缺陷。涂层与基体之间具有良好的冶金结合，截面显微硬度呈梯度变化，涂层的平均硬度约为基体的2.1倍。基体的平均摩擦系数为0.3344，磨损率为70.8×10^－7 mm³·N^－1·m^－1，磨损机理主要为黏着磨损和磨粒磨损；涂层的平均摩擦系数为0.3265，磨损率为1.634×10^－7 mm³·N^－1·m^－1，磨损机理主要为磨粒磨损。

以SiC和B4C为增强相、纯Al粉为基体原材料，采用选区激光熔化(SLM)法在粉层厚度和扫描间距均为0.05 mm、扫描速率为300 mm/s、激光功率为350 W的成形条件下，制备了SiCp-B4Cp[质量比m(SiCp):m(B4Cp)=1:1]增强的Al基((SiCp-B4Cp)/Al)复合材料，研究了SiCp-B4Cp含量[%、15%及20%(质量分数)]对SLM成形(SiCp-B4Cp)/Al复合材料显微组织、显气孔率、显微硬度、摩擦磨损性能和抗折强度的影响。结果表明：当SiCp-B4Cp含量为10%时，试样显气孔率最小且抗折强度最大，分别为4.5%和177 MPa；SiCp-B4Cp含量为20%时试样的硬度最高、磨损率和摩擦系数最小，分别为172.6 HV0.1、3.4×10-5 mm3N-1m-1和0.4。

为了提升TC4表面摩擦学性能,利用通快4002同轴送粉光纤激光器,在TC4表面制备了TC4+Ni60+Ni-MoS2多元复合自润滑耐磨涂层,并分析研究了涂层组织和摩擦学性能。结果表明,熔覆层中无裂纹产生,但存在少量气孔缺陷,涂层生成相主要包括TiC、Ti2Ni、Ti2SC以及α-Ti;各生成相在涂层中的分布均匀致密,其中Ti2SC与Ti2Ni形成了Ti2SC-Ti2Ni镶嵌结构复合相, (001 )Ti2Ni晶面与 (01 1ˉ0 )Ti2SC晶面间的错配度为3.18%,两相形成了共格界面关系;涂层的显微硬度较基材得到显著提高,Ti2SC-Ti2Ni镶嵌结构复合相有效改善了涂层的减摩、耐磨性能,涂层磨损机制为磨粒磨损。

分析了热处理对激光熔覆涂层的组织、力学性能、摩擦学性能以及抗腐蚀性能产生影响的机理; 综述了热处理对激光熔覆涂层的物相、力学性能、摩擦学性能以及抗腐蚀性能的研究进展和发展趋势, 以期为热处理对激光熔覆涂层的研究提供理论依据。

为了研究表激光织构化对机械零件接触面的摩擦性能影响, 采用Nd∶YAG脉冲激光在钢盘表面形成了具有一定直径、间距和密度的微坑型织构阵列, 在环/盘式摩擦试验机上进行了摩擦学性能测试。结果表明,微坑的深度和直径随脉冲次数增加而增大, 调整微坑参量(直径和间距)可以获得不同密度的织构阵列, 密度为8％~10%范围内的试样具有最低的摩擦因素(0.055~0.06)和磨损率(5.2×10-16m3/(N·m)); 通过曲线拟合, 得到摩擦磨损性能随织构密度变化的趋势。该研究获得了具有最佳摩擦学性能的参量, 能提高机械的使用效率和使用寿命。

采用Nd∶YAG固体脉冲激光器对45钢盘表面进行了织构化处理，形成了具有不同微孔深度的织构化阵列。在织构化钢盘表面制备了Ni-MoS2复合镀层，对Al2O3陶瓷球/45钢盘进行了摩擦性能测试，并对试样表面的磨损形貌进行了分析。结果表明，不同脉冲次数对微孔最大直径的影响较小，但随着脉冲次数的增加，微孔深度和内部空腔体积显著增大。在干摩擦条件下，具有织构化阵列的复合镀层摩擦系数比未织构镀层的降低0.1~0.15，且随着微孔深度的增加，摩擦系数进一步降低，其中40个脉冲形成的织构化镀层具有最佳的抗磨减摩性能，且磨损寿命是20个脉冲形成的织构化镀层的3倍。