利用激光增材制造技术制备了MC碳化物增强Inconel625复合材料,研究了TiC添加量对复合材料显微组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明,添加TiC的复合材料的显微组织由枝晶状γ基体与枝晶间呈弥散分布的增强体组成。随着TiC添加量的增大,复合材料中一次枝晶间距逐渐减小,而枝晶间碳化物含量和显微硬度逐渐增大,抗磨损性能比Inconel625合金提高80%以上。当TiC的质量分数为1%时,复合材料的屈服强度和抗拉强度比Inconel625合金分别提高了21.9%和27.5%,但延伸率减小。

采用溶胶-凝胶法制备得到含有TiO2、BN和C的复合粉末, 将其预置在45钢基体表面, 然后通过激光强化原位制备出含有TiN和TiB2颗粒的强化涂层。利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对涂层组织、成分和物相进行了分析, 并测试了涂层显微硬度。结果表明, 强化涂层与基体结合良好, 涂层中无裂纹、气孔等缺陷, 原位生成的颗粒状TiN和须状TiB2均匀分布在强化层中。涂层最高硬度达到956 HV0.1, 显著地提高了45钢的硬度。

利用CO2激光器在45#钢基体上成功制备了原位生成NbC颗粒增强的镍基合金涂层，涂层与基体呈现良好的冶金结合，无裂纹气孔等缺陷。涂层组织主要有γ-Ni树枝晶，枝晶间大量的共晶组织，M23（CB）6型碳化物和弥散分布的原位生成的NbC颗粒组成。带核的NbC颗粒是以为完全溶解的Nb为核心在其上长大的。由于原位生成NbC颗粒在复合涂层中的均匀分布，使涂层的平均显微硬度高达HV0.2 750，比纯Ni45合金涂层提高了约36%。

采用Nd:YAG激光对预置有溶胶凝胶法制备的TiO2/C混合粉末的45#钢表面进行激光强化实验，制备TiC增强强化涂层。研究了激光工艺参数以及TiO2/C的成分配比对强化层生成物相的影响，探寻生成TiC的最佳工艺组合和粉末材料的成分配比。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）测试方法对激光强化样品进行物相、显微组织以及元素分析。结果表明，能生成TiC的最佳工艺组合为激光电流250 A，脉冲频率18 Hz，脉冲宽度2.5 ms，扫描速度为50 mm/min，TiO2与C的物质的量比为15。在上述工艺条件下，可在45#钢表面原位合成TiC增强相，并获得TiC颗粒均匀分布的强化涂层。

通过激光在中碳钢基体表面熔覆NiCrBSi+Ta复合涂层原位生成了TaC颗粒。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析涂层的形貌、成分和物相。讨论了TaC颗粒的形貌、生长机制、分布情况以及影响颗粒分布的因素。结果显示，TaC颗粒为等轴或花瓣状，其形成机制主要是独立形核生长、碰撞烧结和原位析出。TaC颗粒分布均匀，没有出现明显的梯度分布现象。TaC颗粒被基体相晶界捕获而不是被基体相吞没或推至涂层顶部，这促使颗粒均匀分布。TaC颗粒周围生长有针状铬的硼化物或碳化物，应有利于颗粒与基体牢固结合。不同于其他碳化物的是，研究发现TaC颗粒中固溶了大量的Si元素，这为控制陶瓷颗粒强化材料中的Si含量提供了一种新途径。

采用激光熔覆技术,在45#钢表面制备原位生成WB-CrB颗粒增强镍基复合涂层。使用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能量色散谱(EDS),对熔覆层的显微组织和物相构成进行分析,并对硬度、摩擦性能进行测试。结果表明,在适当工艺条件下,原位生成WB-CrB颗粒增强镍基涂层形貌良好,涂层与基材呈冶金结合。熔覆层底部组织为定向生长的γ(NiFe)树枝晶,熔覆层中上部组织为WB-CrB颗粒相,均匀分布于γ(NiFe)树枝晶基体中。熔覆层具有较高的硬度(平均硬度HV0.31350)和良好的耐磨性,其摩损失重仅为纯Ni60熔覆层的1/7。大量WB-CrB复合颗粒的形成及其在涂层中的均匀弥散分布是熔覆层硬度和耐磨性提高的主要原因。

利用横流CO₂激光器在钛合金表面制备出原位自生TiB体系陶瓷增强Co基复合涂层,以改善材料表面的综合性能。分析表明,涂层中存在β-Ti,γ-Co,TiB和TiB2陶瓷硬质颗粒相,以及CO₂Ti硬质相。利用扫描电镜(SEM),电子探针微区分析(EPMA)对涂层微区组织结构进行研究。结果表明,涂层中原位生成的TiB2和TiB陶瓷颗粒相均匀分布在γ-Co基合金涂层中。随着Ti,B含量的增加,激光熔覆原位生成物的组织形态发生相应的变化,熔覆区组织由细小分散的片状和块状转变为柱状枝晶组织,取向规则,分布均匀。通过摩擦磨损实验对涂层的耐磨性进行评价,发现激光熔覆后涂层磨损量仅为基体材料的1/10左右,耐磨性得到显著改善。

以钴为主体的涂层原材料粉末中添加Ni, Cr, Fe, C, Si, W, MgO, Y2O3和纳米Al粉等形成新型合金粉末体系, 在结晶器用Cu-Cr合金表面利用脉冲激光原位制备颗粒增强Co基合金涂层。应用金相显微镜、扫描和透射电镜等分析技术, 对实验制备样品涂层的组织结构进行研究。结果表明, 在优化了粉末成分及激光扫描工艺参数(50 W, 15 Hz, 3 ms, 4.0 mm/s)条件下, 制备出了与Cu合金基体界面冶金结合的钴基合金涂层; 在涂层内部以Co-Cr-W-C为主体元素形成了细晶、高硬度的合金组织, 涂层中原位生成了细小的陶瓷颗粒相, 起到了复合强化作用, 而W, Cr等强碳化物在基体中析出, 起到了弥散强化的作用。涂层中过渡层富Co区的出现导致了富Cu区的产生。

采用预涂粉末激光熔覆技术，在45#钢表面制备出原位生成TiC-ZrC颗粒增强的镍基复合涂层。使用扫描电镜(SEM)，EDS能谱和X射线衍射(XRD)对熔覆层的显微组织和物相构成进行了分析，并对熔覆层进行了硬度、摩擦性能测试。结果表明，在适当的工艺条件下，原位生成TiC-ZrC颗粒增强镍基复合涂层形貌良好，涂层与基材呈冶金结合。熔覆层底部组织为定向生长的γ(NiFe)树枝晶，熔覆层中上部组织为先共晶析出的TiC-ZrC颗粒相和Cr3C2条状相均匀分布于γ(NiFe)树枝晶基体中。熔覆层具有高的硬度(平均硬度HV0.31300)和良好的耐磨性，与纯Ni60熔覆层相比，其磨损失重仅为纯Ni60熔覆层的1/4。熔覆层硬度和耐磨性的提高归因于大量TiC-ZrC复合颗粒的形成及其在涂层中的均匀弥散分布。

采用预涂激光熔覆技术, 在A3钢表面制备原位生长Cr3C2-CrB复合增强镍基激光熔覆层。使用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)仪对熔覆层进行了显微组织和物相分析, 并测试了熔覆层显微硬度及摩擦性能。结果表明,在适当工艺条件下, 熔覆层成形良好、表面光滑, 涂层与基体呈现良好的冶金结合。熔覆层底部组织为包含Cr,Fe的碳、硼化物的γ(NiFe)树枝晶结构。熔覆层中上部组织为先共晶析出、规则排列的Cr3C2杆状相和CrB颗粒相分布在Fe2C/γ(NiFe)共晶基体中。由于Cr3C2-CrB复合强化相的原位生成且均匀弥散分布在基体中, 使得熔覆层具有高的硬度(平均硬度HV0.31100)和良好的耐磨性, 其磨损失重仅为纯Ni60熔覆层的1/3。