Ni₃Si金属间化合物具有优异的抗二氧化硫腐蚀性能以及良好的高温抗氧化性能,是一种潜在的高温结构材料,有望在石油化工、冶金、航空航天等要求耐高温耐腐蚀场合得到应用,也可取代部分正在使用的比强度较差的高温结构材料。本课题利用先进的激光技术,应用合金化、复合化的方法对Ni₃Si金属间化合物进行研究。以不同比例的Ni、Si、Ti、Nb、C、Cr合金粉末为原料,采用横流CO₂激光器,在高温合金表面利用激光熔覆技术成功制备Ni₃Si（或Ni₃（Si,Ti））金属间化合物及其复合材料涂层。分别采用XRD、OM、SEM、EPMA和DSC等手段分析了涂层的相组成,显微组织,测试了涂层在室温下的耐磨性能;测试了涂层在硫酸溶液、NaCl溶液中的耐蚀性能;对涂层在1100℃下的高温抗氧化性能进行了评定,探讨了涂层的氧化机理。激光熔覆Ni75Si25合金粉末的相组成为Ni₃Si和Ni（Si）固溶体。适量的Cr、Ti、Nb合金元素加入Ni75Si25后,涂层的基本组成相不变,随着合金元素加入量的增加,涂层组织得到明显细化。其中,含Cr熔覆层组织中出现了少量的Ni₅Si₂:含5%Nb熔覆层组织中出现了Nb₃Ni₂Si。激光熔覆Ni78Si13Ti9合金粉末的相组成为Ni₃（Si,Ti）和Ni（Si）固溶体。Ni75Si25、Ni78Sil3Ti9熔覆层和基体GH864的平均显微硬度分别为740HV、470HV和350HV。激光熔覆Ni78Si13Ti9+[Ti+C]合金粉末制备了TiC/Ni₃（Si,Ti）基复合涂层。Ti与C优先反应形成TiC,组织结构分析中没有发现剩余的C存在。TiC以球状、棒状或花瓣状等形貌出现。激光熔覆Ni78Si13Ti9-WC合金粉末制备了（Ti,W）C/Ni₃（Si,Ti）基复合涂层。原位合成（Ti,W）C复相陶瓷的形成过程为:激光辐照下,部分熔融的WC与液态Ti反应生成TiC,在随后的冷却中,TiC析出长大时W替代Ti。（Ti,W）C保持TiC晶体结构类型。（Ti,W）C的形成与WC溶解于液Ti中的量有关。随WC添加量的提高,涂层中碳化物增多,硬度增加。激光熔覆Ni78Si19Nb3+[Nb+C]合金粉末制备了NbC/Ni₃Si基复合涂层。NbC以八面体、树枝晶、花瓣状的形态出现。Nb在涂层中有两方面的作用,一是Nb与C反应NbC;二是Nb固溶于组织中起到细化作用。当[Nb+C]的加入量大于30wt.%,组织中NbC分布不均匀,出现团聚,涂层开裂倾向性大。室温磨损试验表明,激光熔覆原位自生TiC（或NbC）陶瓷增强金属间化合物基复合涂层的磨损表现为显微切削、轻微粘着和碳化物局部破碎导致的磨粒磨损等。磨损过程中,陶瓷颗粒相可有效的承担载荷,颗粒相“原位”形成,与基体结合良好,耐磨性随熔覆层中增强相体积分数的增加而增加。在1100℃高温条件下,原位自生TiC（或NbC）/金属间化合物基复合涂层具有良好的抗氧化性能。氧化动力学曲线基本遵循抛物线规律。两种涂层在氧化初期的氧化产物均为NiO,但NiO不稳定;随着氧化时间的增加,NiO出现疏松、剥落;循环氧化100小时后TiC/Ni₃（Si,Ti）涂层的氧化物为TiO₂和少量的SiO₂,NbC/Ni₃Si涂层的氧化物SiO₂和极少量的Nb₂O₅。结合氧化产物和氧化层形貌初步提出了TiC（或NbC）/金属间化合物基复合涂层的氧化机理。