激光熔覆碳化物增强钛基硬质合金涂层的性能研究进展

陈赞聪 1,2，陈文刚1,2，张继豪1,2，张翼鹏1,2，谢瀚翀1,2，冯金明1,2，杨志金1,2，尹玫月1,2，Dongyang LI2,3（1.西南林业大学 机械与交通学院；2.云南省DongYang Li 院士工作站；3.阿尔伯塔大学 化学与材料工程系）

摘要：钛合金因其良好的密度、耐腐蚀性和生物活性被广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。然而，由于硬度不足、耐磨性差、高温易氧化和生物相容性较差等因素，严重制约其在摩擦工况下的使用寿命。针对这一系列问题，国内外学者利用高硬度、高耐磨性、高温抗氧化性的陶瓷材料，以及激光熔覆层（是一种高效、狭窄的热影响区、高结合强度和致密的工艺），进行了一系列的研究工作。系统深入探讨了在激光熔覆技术中，如何精确选择碳化物增强相以及掌握激光熔覆过程中的关键参数（如激光功率、扫描速度、光斑直径、比能量和送粉量等因素）对所制备涂层的耐磨性能的影响，其次详细探讨了激光熔覆碳化物增强钛基硬质合金涂层在耐磨性、耐腐蚀性、高温抗氧化性及力学性能等方面的使用性能研究，最后，结合原位合成、梯度复合设计等创新方法，重点阐述其涂层在航空航天、生物医学、海洋工程、冶金等工业领域中的应用。并在现有的研究成果上对其未来发展进行了展望和总结。

关键词：激光熔覆；TiC；硬质合金涂层；碳化物；研究进展