杨立军，文 品，石丹玉，任学壮，朱阳洋

(陕西科技大学 机电工程学院生物材料仿生设计与制造研究所，西安 710021)

0 引 言

TC4钛合金具有低密度、高比强度、耐热性和耐腐蚀等优点，被广泛应用于水下航行器结构的制造，传统钛合金的制造由于其利用率低限制了钛合金的发展[1]。但是TC4钛合金也有一些缺点使其使用范围不能进一步扩大，钛合金的缺点主要有硬度低，摩擦系数较大，耐磨损性能差等[2]，所以对其表面的处理就显得尤为重要。为了在钛合金表面制备优异性能的保护涂层，改善钛合金表面摩擦磨损性能，对此进行了大量的研究[3-7]，有效方法主要有：渗元素表面热处理技术、溶胶-凝胶方法、微弧氧化法，热喷涂技术以及以激光熔覆为代表的先进表面处理技术等。激光熔覆与其他常规表面处理方法对比，激光熔覆可以在廉价、易加工基本表面选择性的制备高性能熔覆层，也可通过多次熔覆得到多梯度功能的涂层，熔覆层结构致密，晶粒细小，正因如此，激光熔覆所制备的熔覆层相较其他方法硬度高，且耐腐蚀、耐磨性能也较好[8-9]。在激光熔覆加工过程中，所熔覆的材料在其中的作用极为重要，目前，表面熔覆的材料一般为硬质陶瓷相粉末SiC、TiC以及金属间化合物粉末Si、Al[10]。其中Sun[11]等利用TiC-NiCrBSi混合粉末在钛合金表面进行激光熔覆加工，制备出磨损量是基体11.4%的熔覆层；Wang[12]等利用Ti-Ni-Si合金粉末在BT9钛合金表面制备了显微硬度在HV10N5.8 GPa的熔覆层，该熔覆层的主要增强相为Ti2Ni3Si，其磨损量与载荷的变化无明显关系，对载荷的敏感度较低。……