为研究重熔功率对Inconel 718镍基自润滑涂层组织与性能的影响规律，采用激光熔覆技术在27SiMn钢板材上制备Inconel 718熔覆涂层，选用三种不同的激光功率二次重熔熔覆试样。使用超景深显微镜观察熔覆层表面形貌及金相组织，使用显微硬度计检测熔覆层的显微硬度，使用销-盘式摩擦磨损试验机检验及评价熔覆层的摩擦磨损性能。结果表明，激光重熔后熔覆层的晶粒得到明显的细化，随着重熔功率的增加，熔覆层晶粒尺寸先减小后增大，重熔功率为1 260 W时，熔覆层顶部晶粒尺寸最均匀细小；重熔后熔覆层的硬度均有较大提高，相较未重熔试件硬度最高可提升22%；从磨损形貌来看，试样的磨损机理主要为磨粒磨损，经重熔后试样的摩擦系数及磨损失重均得到了明显的降低。分析摩擦磨损试验数据可知，重熔功率在1 260 W时，试件的耐磨性能最好。

为了提高石油钻杆材料42CrMo的硬度及耐磨性能, 通过激光熔覆技术制备不同质量分数(0, 0.10, 0.15, 0.20)Fe06+TiC/Mo复合涂层。采用显微硬度仪器、扫描电镜、摩擦磨损试验机进行了显微硬度、耐磨性能、物相组成、磨损行为分析和实验验证, 得到的熔覆层主要由α-Fe、Cr-Fe以及(Fe、Ni)固溶体等相组成。结果表明, Fe06+TiC复合涂层硬度平均约1180 HV0.2, Fe06+Mo复合涂层硬度平均约893 HV0.2; Fe06+TiC复合涂层的磨损量平均约2.97 mg, Fe06熔覆层磨损量为7.8 mg, Fe06+Mo复合涂层的磨损量平均约2.67 mg; Fe06+TiC/Mo复合涂层磨损机理以粘着磨损、磨粒磨损为主, Fe06+0.2TiC熔覆层硬度最高, Fe06+0.2Mo熔覆层耐磨性能最好。该研究为提高42CrMo材料硬度及耐磨性能提供了实践参考。

针对铝合金硬度低、耐磨性差的问题，采用激光合金化工艺在其表面制备了原位自生TiB₂-TiC颗粒增强铝基复合涂层，在B₄C-Ti的4%、12%、36%三种质量分数下，研究了合金化层的物相组成、微观组织和耐磨性能。利用边-边匹配模型（E2EM模型）计算了原位自生颗粒的界面匹配情况，分析了原位自生相作为异质形核核心的可能性。结果表明，合金化层主要由条状或针状Fe-Al金属间化合物和大量弥散分布、尺寸细小的TiB₂、TiC、Cr₂B等原位增强颗粒组成。原位自生TiC、TiB₂相与α-Al基底、TiC/TiB₂两相之间的面间距失配和原子间距失配均小于10%，表明增强颗粒与基底之间界面结合良好，且TiB₂可作为TiC异质形核核心。合金化层的平均显微硬度高达1156.11 HV，约为基体的15.2倍，磨损体积比基体降低了89.6%，耐磨性能显著提高。

为延长平模的使用寿命，采用激光熔覆技术在20CrMnTi钢表面制备Ni60A-TiC复合涂层。以稀释率和显微硬度为指标，设计三因素三水平正交试验，得出影响熔覆层质量的因素按重要性由大到小排序依次是送粉速率、扫描速度和激光功率。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、三维形貌仪以及X射线光电子能谱仪（XPS）综合分析了涂层的组织、元素分布和耐磨性能。结果表明：最佳工艺参数组合为激光功率1.4 kW，扫描速度7 mm/s，送粉速率21 g/min；在此工艺参数下制备的涂层的磨损形式主要为磨粒磨损，涂层的显微硬度为1252 HV，磨损率为1.5×10^-5 mm³/（N∙m），表面粗糙度为1.50 μm，相比于20CrMnTi基体磨损深度降低了82.1%，复合涂层的耐磨性显著提高。本研究在延长平模使用寿命方面具有较高的参考价值。

过渡金属碳化物陶瓷是超高温陶瓷的典型代表，具有极高的熔点和硬度，而韧性和耐磨性有待提高。近年来，在高熵理论指导下合成的多元碳化物固溶体—高熵碳化物陶瓷具有更高的熔点和良好的韧性。本工作采用放电等离子烧结(SPS)制备了具有优异耐磨性能的(Ti1/6V1/6Nb1/6Ta1/6Mo1/3)C高熵陶瓷。研究了1 600～2 100 ℃烧结的(Ti1/6V1/6Nb1/6Ta1/6Mo1/3)C高熵陶瓷的致密化行为、物相、微观形貌、力学和耐磨性能。结果表明，烧结温度为1 700 ℃时，可得到面心立方结构的(Ti1/6V1/6Nb1/6Ta1/6Mo1/3)C高熵陶瓷。1 900 ℃以上时，高熵陶瓷相对密度大于98%。烧结温度由1 700 ℃升高至2 100 ℃，晶粒长大，元素扩散趋于均匀。晶粒间存在晶界滑动和氧化物杂质(TiO2)聚集，晶粒内部存在位错。2100 ℃烧结得到的高熵陶瓷的力学性能最优，Vickers硬度、弹性模量和断裂韧性分别增加到20 GPa、431 GPa和4.46 MPa?m1/2，同时具有优异的耐磨性，2 100 ℃条件下烧结的(Ti1/6V1/6Nb1/6Ta1/6Mo1/3)C高熵陶瓷的平均比磨损率可低至5×10-7 mm3/(N·m)。

提高路面混凝土耐磨性能对行车安全和道路服役寿命具有重要意义。本文通过优化普通砂石骨料架构提高道路混凝土的耐磨性能, 研究了机制粗骨料级配、细骨料种类与用量、胶凝材料用量及水胶比对路面混凝土力学性能与耐磨性能的影响。结果表明, 16~31.5 mm碎石由质量分数25%增加到70%时, 混凝土磨损量降低了29%。与河砂混凝土相比, 机制砂混凝土磨损量降低58.3%, 同时适当增加砂率可提高耐磨性能。降低胶凝材料用量和水胶比可在保证混凝土强度的同时进一步提高耐磨性(磨损量仅为(0.320±0.070) kg/m2)。机制骨料表面粗糙,棱角较多, 与水泥浆体机械咬合力增强, 有利于骨料嵌锁架构的形成, 路面混凝土耐磨性能改善机制的提出为优化设计高耐磨路面混凝土提供了理论依据与技术支撑。

镍钛合金55NiTi粉末与纯Ni粉末混合，通过激光熔覆的方法，在316L不锈钢基体上制备了熔覆涂层，借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪对涂层组织结构进行了分析，并对比了混合粉末制备的涂层与55NiTi合金粉末涂层的耐磨及耐腐蚀性能。结果表明，Ni的添加使55NiTi涂层的组织更加致密，晶粒尺寸更小，表面硬度可达830 HV，提高了约7%，摩擦磨损实验中的失重减少了约10%，摩擦系数也更小。使用电化学工作站研究了涂层的耐腐蚀性能，Ni的添加使涂层的自腐蚀电流和腐蚀速度降低了50%以上，耐腐蚀性能得到了显著的提高。

针对Ni60A/WC复合涂层硬质相分布不均、减摩性能不足等问题，利用碳纳米管(CNTs)的高熔点和优良的自润滑性能，采用激光熔覆技术在45钢基体表面制备了添加不同含量CNTs的镍基耐磨涂层。通过扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的显微组织、元素组成和相组成。通过显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和耐磨性能。XRD图谱表明：熔覆层主要由Ni-Cr-Fe固溶体和WC、W₂C、Cr₃C₂、Cr₇C₃、Cr₂₃C₆、B₄C等硬质相组成。显微组织结果表明：CNTs的添加促进了异质形核，有利于硬质相均匀分布，明显细化了熔覆层的显微组织。由于CNTs具有细化晶粒以及提升自润滑性能的作用，适量添加CNTs可提升熔覆层的显微硬度和耐磨性能。当CNTs的质量分数为0.5%时，熔覆层的显微硬度为1100 HV，摩擦系数为0.3，磨损体积为1.24×10^－4 mm³。相比于不添加CNTs的熔覆层，硬度提升了10%，磨损体积减少了35%。研究结果为制备性能优良的镍基复合涂层提供了参考。

对选区激光熔化技术（SLM）成形316L不锈钢样件的成形性能进行试验研究，利用能量密度公式建立不同参数与成形性能之间的关系，针对不同的能量密度对样件致密度、耐磨性能的影响进行探究。结果表明，当激光能量密度从34.72 J/mm3增加到69.44 J/mm3时，试样件致密度从91%增加到99%。能量密度的增加，导致熔池内部的流动性提高，从而使金属溶液表面张力减少，致密度随之增加。之后能量密度从86.81 J/mm3增加到121.53 J/mm3，致密度没有明显变化；而试样件的耐磨性随着能量密度的增加呈现先增加后减少的规律，当能量密度为86.81 J/mm3时，样件拥有最好的耐磨性和最高的致密度。