张天刚，张倩，庄怀风，李宝轩，徐誉桐

1.中国民航大学 民航技术研究院，天津 300300 2.中国民航大学 航空工程学院，天津 300300 3.中国民航大学 中欧航空工程师学院，天津 300300

TC4合金密度低、比强度高，是飞机与发动机的常用结构材料之一，但由于其摩擦系数大，因此在高频动载荷和表面冲蚀磨损等复杂工况下的服役安全性难以得到有效保证，通过表面改性技术改善TC4力学性能是增加其服役寿命和拓展其应用范围的有效手段之一[1-3]。大量研究表明，激光熔覆作为一种先进的表面改性技术可显著提高TC4部附件的使用周期和安全性[4-6]。

利用激光熔覆技术在TC4合金表面原位制备颗粒增强钛基复合耐磨涂层(PTMCs)可有效改善TC4合金表面强度和性能，抑制涂层缺陷，提高涂层与TC4基材的界面结合性[2, 4,7]。同时，熔覆材料体系中加入Y2O3等稀土氧化物后，可显著细化、净化熔覆层组织，改善涂层组织分布均匀性，提升涂层的摩擦学性能[8-10]。Li等[10]在TC4合金表面制备了含2wt%Y2O3的TiB/TiC增强钛基复合涂层，其研究结果显示，Y2O3的添加显著细化了涂层微观组织，改善了涂层的成形质量，提高了涂层显微硬度及摩擦学性能。Das等[11]利用激光熔覆技术在TC4表面制备了钛基稀土耐磨涂层，结果表明，含Y2O3涂层表面无裂纹、孔隙等缺陷，涂层组织明显细化，呈均匀弥散分布，涂层显微硬度和耐磨性显著提高。

研究表明[12-13]，在TC4表面激光熔覆层中，共格或半共格界面关系的复合结构相，在熔池循环搅拌过程中具有拖拽、捆绑和牵制作用，可有效细化涂层组织，显著改善涂层组织分布均匀性，减小涂层力学性能波动，提升涂层整体性能。……