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。

本文综述了目前激光熔覆自润滑复合涂层中以软金属、硫化物、氟化物、石墨、无机含氧酸盐等材料作为涂层固体润滑剂的研究进展; 总结了润滑材料的性质、润滑机制、适用范围及其对激光熔覆制备涂层摩擦学性能的影响, 概括了固体润滑材料包覆技术、纳米技术、协同润滑技术在激光熔覆应用中的现状及发展前景, 以期为激光熔覆自润滑耐磨涂层材料的发展提供参考借鉴。

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。

以Ni80Cr20-Al-Si复合合金粉末为原料，在Ti6Al4V合金表面激光熔覆制备新型金属间化合物耐磨复合涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)表征了涂层的组织结构、硬度和摩擦学性能并分析了其相关机理。结果表明，涂层由硬质相Ti5Si3/Al3Ni2和基体Al3Ti/NiTi组成，与Ti6Al4V基体为良好的冶金结合，涂层的平均硬度约为Ti6Al4V合金(350 HV0.5)的2.5至3.0倍。其中涂层N2(质量分数为Ni80Cr20-40%Al-20%Si)具有较好的耐磨性，约为钛合金的2倍，而涂层N1(质量分数为Ni80Cr20-40%Al-10%Si)中的Al3Ni2脆性颗粒增多，基体含量随之减少，涂层的耐磨性能下降。Ti6Al4V合金的室温磨损机理为严重的粘着磨损和磨粒磨损，复合涂层的室温磨损机理为脆性断裂和粘着磨损。

以膨胀石墨为原料, 采用不同溶剂, 通过液相超声直接剥离法制备多层石墨烯, 利用透射电子显微镜、原子力学显微镜对其形貌进行了表征, 在多功能往复摩擦磨损试验仪上研究了石墨烯石蜡分散体系的摩擦学性能。通过扫描电镜、能谱仪分析了磨痕形貌及表面元素组成。结果表明: 多层石墨烯作为液体石蜡添加剂表现出良好的减摩抗磨性能, 主要是因为多层石墨烯在磨损表面形成的物理吸附膜与摩擦化学反应膜的共同作用。

在45钢表面激光合金化Si₃N₄/石墨复合涂层,对合金化层的微观组织结构、显微硬度、元素含量和分布、摩擦磨损性能等进行了分析和实验研究,并据此对预涂层材料组成、配比和激光合金化工艺参数进行了优化.结果表明:激光合金化Si₃N₄/石墨复合材料能够获得组织均匀细密、硬度显著提高的合金化层.并且在干摩擦条件下,减小了金属表面的摩擦系数,提高了耐磨性和抗粘着的能力,整个摩擦过程也很稳定.