Ti6Al4V钛合金简称TC4合金,因TC4合金比强度高、比模量高、弹性模量高、耐腐蚀性良好、疲劳抗性良好的和优异的生物相容性,在航空、航天、车辆工程、石油化工和医学等部门有着广泛的应用。但硬度、耐磨性、耐高温腐蚀性和抗氧化性差的缺点却限制了其在轴承零件和摩擦构件中的应用。因此,采用表面改性技术提高TC4合金硬度、抗氧化性和耐磨性具有重要的现实意义。本文以TC4合金为研究对象,采用激光熔覆技术在TC4合金表面制备了金属/陶瓷复合涂层,为提高TC4合金使用性能进行了以下研究:（1）研究了工艺参数对纯钛涂层几何特征的影响规律。激光功率（P）、扫描速度（S）、送粉率（F）是影响熔覆层几何特征的主要参数。研究表明:熔高、熔宽和熔深的线性拟合关系式分别是S^-3/4F、P^2/5S^-1/2F^1/5和P^4/5S^3/5,相关系数分别为R²=0.96、R²=0.98和R²=0.94。稀释率和润湿角是判定熔覆层和基材否能形成良好冶金结合的重要几何特征值,拟合出的稀释率的线性关系式是P^1/2S^-4/5F^1/10,相关系数为R²=0.88,然而润湿角与工艺参数值未能拟合出线性关系。根据所拟和出的线性结果,选取了最佳工艺参数:激光功率P=1400 W,扫描速度S=7 mm/s,送粉率F=300 mg/s。（2）研究了扫描速度对Ti/TiBCN涂层的稀释率、微观组织、硬度、耐磨性的影响。结果表明:当扫描速度逐渐增加时,涂层的熔高、熔深、熔宽逐渐减小,稀释率先降低后增加;当扫描速度逐渐增加时,从涂层区域到基体区域微观组织逐渐细化,组织致密性逐渐提高,孔洞和裂纹缺陷先减少后增加。当扫描速度达到7 mm/s时,涂层的组织致密性最高且表面无裂纹和孔洞缺陷;当扫描速度达到7 mm/s时,涂层硬度值达到最大1074.1 HV;当扫描速度达到7 mm/s时,涂层的摩擦系数最小0.36,并且随着滑动时间的变化而保持稳定;相比它三种涂层,当速度达到7mm/s时,涂层的磨损表面平滑,仅有一些细小的平行犁沟、少量的磨损颗粒和疲劳剥落,且涂层磨损量（1.35 mg）和磨损能量转化（285.01 J）是最少的,因此在扫描速度为7 mm/s时,涂层获得较为突出的综合力学性能。（3）研究了TiBCN陶瓷粉末的含量对Ti/TiBCN涂层组织与性能的影响。结果表明,当TiBCN含量由0 wt.%增加到90 wt.%时,熔高逐渐降低,孔隙率逐渐减少。而当TiBCN含量为60 wt.%时,复合涂层组织致密且无气孔和裂纹缺陷存在。复合涂层主要由枝晶状和棒状的相TiBCN、细小的白色块状相TiC、细片状的相TiN、细小分散的白色块状相TiB₂组成。另外,还存在少量的短须状相Al₃Ti和均匀层块状相TiAl。其中TiN由溶解在熔池中的Ti和N原子均匀形核。此外,随着TiBCN含量的增加,复合涂层的硬度逐渐增加,且表现出比基体更好的耐腐蚀性和耐磨性。当TiBCN含量为60 wt.%时,复合涂层的硬度值达到最大1596 HV,约为基体的4.6倍;复合涂层的腐蚀电位达到-1.258 V,腐蚀电流密度为4.035×10^-55 A/cm²,比基体的腐蚀电流密度(1.172×10^-4A/cm²)低了一个数量级;复合涂层的磨损表面比较光滑,平均摩擦系数最小（0.18）且磨损损失量（1.22 g）仅为基体（6.7 g）的9/50。