本文通过制备添加Cr₃C₂颗粒增强的Ni₃Al基复合材料,获得综合性能优良的高温耐磨材料涂层,以期提升柴油发动机关键零部件的耐磨性能。利用激光熔覆技术在304不锈钢基底表面制备了Ni₃Al合金和Ni₃Al/Cr₃C₂复合材料耐磨涂层。通过对激光光斑类型及激光功率和扫描速度关系的研究,确定了适用于激光熔覆Ni₃Al/Cr₃C₂复合材料的工艺参数范围。对激光熔覆Ni₃Al合金和Ni₃Al/Cr₃C₂复合材料耐磨涂层的显微组织和力学性能及室温、高温摩擦磨损性能进行了研究。基于上述研究内容,得出以下结果:（1）本文选定5 mm×5 mm矩形光斑作为试验光斑模式,激光功率为1.6 k W、扫描速度0.24 m/min,送粉速率为0.87 kg/h、1.18 kg/h、1.43 kg/h。随着送粉速率增加,熔覆层厚度逐渐增加,基底材料稀释率逐渐减小。当送粉速率为1.43 kg/h时,熔覆层的平均厚度约1.5 mm。当送粉速率达到1.18 kg/h以上时,基底稀释率低于10%。（2）激光熔覆Ni₃Al/Cr₃C₂复合材料耐磨涂层由基体γ’-Ni₃Al相和原位自生弥散分布的细小M₇C₃（M=Fe,Cr）型碳化物组成。碳化物尺寸随着送粉速率和Cr₃C₂添加量的增加而增大,当送粉速率为1.43kg/h,Cr₃C₂添加量达到45wt.%时,熔覆层中出现粗大的Cr₃C₂碳化物。熔覆层显微硬度随着送粉速率和Cr₃C₂添加量的增加而增大。（3）室温下相同送粉速率,随着Cr₃C₂添加量的增加,熔覆层磨损量呈现先降低后缓慢上升的趋势。其中,当送粉速率为1.43kg/h、25wt.%Cr₃C₂添加量时磨损量最低。高温条件下,随着温度升高,熔覆层磨损量减小。650℃时,Ni₃Al-25%Cr₃C₂复合材料的磨损量、摩擦系数最小。（4）室温条件下,Ni₃Al合金熔覆层的磨损机制主要是粘着磨损和磨粒磨损。而随着Cr₃C₂的添加,Ni₃Al/Cr₃C₂复合材料熔覆层的磨损机制以磨粒磨损为主。高温条件下,Ni₃Al合金熔覆层的磨损机制主要是粘着磨损和磨粒磨损以及氧化磨损,Ni₃Al-25wt.%Cr₃C₂复合材料熔覆层的磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。（5）模拟整机条件下摩擦磨损试验结果表明,与原机排气阀相比较,激光熔覆Ni₃Al-25%Cr₃C₂复合材料耐磨涂层的排气阀-座圈总下沉量降低了约45%。