针对我国汽车行业、国防事业等多个领域对发动机零部件有着轻量化、耐热、耐蚀、耐磨等多方位的综合需求，采用新型基体材料制备关键零部件，并对其表 面激光合金化处理获得性能优异的多功能复合涂层具有重要的意义。激光合金化 系在高能量激光束的作用下，一种或多种合金元素和基体材料表层一起迅速熔化 形成熔池，在熔池中发生一系列复杂的化学反应，凝固后即在材料表面形成与基 材呈现冶金结合的合金化层，原位生成的强化相与涂层基体相的相容性较好，有 利于合金化层性能的改善，是钛及钛合金表面强化与改性的有效方法之一。选用新型高温钛合金为发动机气门的基体材料，除可减重外，更可提高发动机极限转速、节省燃油及降低噪声，从多方面综合提高发动机性能。并选用镍包覆的 h- BN 作为涂层材料，在钛合金气门表面制备激光合金化涂层，生成不同的陶瓷强化相，保留适量的 h-BN 自润滑相，无需另外添加固体润滑剂，即可实现自润滑，可从“抗磨”与“减摩”两方面提高气门耐磨性，进而延长气门的工作寿命，实现一定意义上的突破与颠覆。本课题组多年来致力于材料表面激光强化与改性等方面的研究工作，承担激光加工相关项目 20 余项，发表材料激光表面强化与改性相关论文 110 余篇(其中 SCI 收录 85 篇、 EI 收录 101 篇)，已授权相关国家发明专利 14 项，目前在激光加工研究领域处于较为领先的地位。

       项目研究目标主要包括：自润滑相 h-BN 在涂层中的保留条件，及其含量、大小、形态与分布特征与涂层自润滑性能的关系；陶瓷强化相的界面结构、原位形核机制与生长机理；涂层高温摩擦磨损特性与各因素间的关联，具体包括高温自润滑机理及合金化层硬度、韧性和残余应力等因素。预期达到： (1)涂层硬度控制在 1200~1600HV 范围内，以保证涂层的综合性能，与基体相比，涂层摩擦系数降低 20%，耐磨性提高 5 倍以上； (2)涂层抗高温氧化性能提高 50%以上； (3)涂层耐燃气热腐蚀性能提高 50%以上； (4)热疲劳性能提升一个等级。

       合作方式 :技术转让、技术服务、技术许可或技术融资