为了制备陶瓷增强镍基复合涂层, 采用激光熔覆技术在45#钢表面原位合成了碳化铬-镍基复合涂层, 研究了涂层的显微组织、相结构特征及显微硬度。碳化铬陶瓷的形状主要有四边形(菱形)、六边形和不规则块状; 四边形碳化铬为Cr3C2, 六边形碳化铬为Cr7C3, 不规则块状碳化铬成分不确定, 可能为Cr3C2或Cr7C3; 涂层的平均显微硬度达到基体的3.5倍;涂层具有较高的硬度和致密的组织。结果表明, 涂层主要由Cr-Ni-Fe-C,C,Cr7C3和Cr3C2四相组成, 显微组织均匀致密,与基体呈良好的冶金结合。该研究对激光原位碳化铬-镍基复合涂层的理论研究和实际应用是有一定帮助的。

为了提高奥氏体不锈钢的高温耐磨性能，采用中空激光熔覆技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备出以(Cr,Fe)7C3为增强相,γ(Ni,Fe)固溶体为基体的高温耐磨复合涂层。分别在室温、300 ℃和600 ℃时测试了涂层和不锈钢基体的干滑动磨损性能，并讨论了其磨损机理。结果表明,涂层的耐磨性能明显优于不锈钢基体。室温时，不锈钢的磨损机理为粘着磨损，涂层为磨粒磨损；300 ℃时，不锈钢的磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损，涂层为粘着磨损；600 ℃时，不锈钢磨损表面出现脆性断裂、塑性变形及严重氧化，涂层表面发生轻微的磨粒磨损和粘着磨损。由于摩擦抛光作用和均匀连续转移膜的形成，涂层在600 ℃时的耐磨性能高于300 ℃。

在合金灰铸铁基体上利用新型镍基粉末进行侧向送粉激光合金化制备原位合成颗粒增强高镍复合涂层，探究适用于合金灰铸铁送粉激光合金化的工艺参数。在合金灰铸铁气门座圈表面利用侧向送粉激光合金化进行小批量试制。重点解决了气门座圈强化层出现的硬度过高、加工裂纹、气孔缺陷等问题，制备出无气孔缺陷、硬度较低，满足技术要求的强化层，实现对合金灰铸铁气门座圈的激光强化。

针对车用内燃机排气门座圈高温、高交变应力和高腐蚀性工况,采用添加了强碳化物形成元素的镍基自熔合金粉末,通过激光熔覆,在CrCuB合金灰铸铁基体上制备了原位合成的颗粒增强镍基复合涂层。涂层厚度约0.6mm,平均硬度655HV0.2,与基体成冶金结合。平均尺寸约1μm的硬质颗粒在涂层中均匀分布,这种从液态合成析出的硬质颗粒与具有低硬度高塑性的高镍基体强韧结合,能有效提高涂层的使用性能。研究表明,铸铁表面镍基合金激光熔覆层产生气孔的强烈倾向与石墨相的存在和镍基合金的凝固特征密切相关,合理的工艺措施可以消除气孔缺陷。