王永东， 张宇鹏， 宫书林， 汤明日

(1.黑龙江科技大学 教务处， 哈尔滨 150022； 2.黑龙江科技大学 材料科学与工程学院， 哈尔滨 150022)

0 引 言

磨损是材料的主要失效形式之一，严重影响着产品的性能和使用寿命。据不完全统计，摩擦消耗了一次能源的1/3～1/2，大约70%的设备故障与齿轮的磨损有关[1-2]。低摩擦因数(COF)可以降低摩擦力和接触温度，因此机械组件的润滑和耐磨性与整个系统的可靠性和寿命密切相关[3-4]。

激光熔覆技术是一种新型的表面改性技术。在高能激光束的照射下，基体表面的粉末会同时熔化。固化后，可以在零件表面上获得高性能的覆盖层。其添料方式包括常用同步送粉法和预涂粉末法，把预涂粉末涂覆到预先处理的基体表面，利用高能激光束辐照基体表面形成一薄层并快速凝固成形。激光熔覆复合涂层具有稀释率低、硬度高、耐磨性和抗氧化性好等优点。通过高能激光束可以使基体和熔覆材料之间形成冶金结合[5-7]。激光熔覆技术在航空航天、汽车、石油、化工业等领域都得到了广泛应用。激光熔覆材料的选择决定了涂层的性能和应用范围。在早期的研究中，熔覆材料单一，主要是合金粉末和陶瓷粉末，其中常见的合金粉末为Ni基、Ti基、Al基、Fe基等；常用的陶瓷粉末有Al2O3、Cr2O3、WC、SiC、TiN、TiC等。在高温下(大于1 000 ℃)、 真空、重载等无法通过润滑油润滑的苛刻环境中服役的构件，激光熔覆自润滑涂层应用潜力超大[8-10]。TiB2被用作钛合金涂层的主要增强材料，以提高其高温耐磨性。用激光熔覆在AZ91D镁合金表面上熔覆Al-TiC金属陶瓷复合材料，所得涂层中具有许多硬质相，明显改善了镁合金基体的硬度和耐蚀性[11-12]。……