钛合金表面激光熔覆耐磨涂层材料的研究进展​

钛合金表面激光熔覆耐磨涂层材料的研究进展

近年来， 针对激光熔覆钛合金表面耐磨涂层的研究已广泛开展，但仍有许多问题亟待解决。目前，受到基体材料的限制， 耐磨涂层多选择金属基陶瓷材料，新型材料体系研究较少。涂层的硬度与韧性的平衡问题也值得关注。润滑相虽可以减小涂层的摩擦系数， 但过量的润滑相会导致涂层的强度和硬度降低。

此外，提高涂层硬度可以提高涂层耐磨性，但是硬度过高，涂层脆性增大，极易产生裂纹。鉴于此，未来激光熔覆钛合金表面耐磨涂层材料的研究可能集中在以下几方面：

（1） 开发新型材料体系。研究多样性的材料体系，开发多种增强相和润滑相，发展兼具高耐磨性和高韧性的涂层，使之可适应于多种环境条件。

（2） 构建材料应用数据库。根据材料性能，建立熔覆材料选择标准以及工艺参数选择标准， 保证实验高效准确，便于提高效率。

（3） 研发功能梯度涂层。功能梯度涂层逐渐变化的组成和微观结构能有效降低金属 / 陶瓷界面处的应力集中。目前，应用于钛合金表面耐磨梯度涂层的研究较少，未来功能梯度涂层或将成为研究热点。

（4） 建立温度场与应力场模型。模拟熔覆过程与试验相结合的方法已成为当前发展的一大趋势，其中， 熔覆过程中激光与粉末的交互作用以及涂层形成机理可以指导粉末的选择设计。另外，建立合理的模型，便于完善材料数据库。