钛合金具有比强度高、耐蚀性好等优点,在航空航天等领域中得到广泛应用。但是由于钛合金的硬度低、耐磨性差等缺点,限制了其在重要摩擦副零部件方面的应用。Ti₃Si C₂兼具金属和陶瓷的良好性能,在基体表面激光熔覆原位合成Ti₃Si C₂自润滑相,而且原位合成Ti₃Si C₂相是从基体中形核长大,与基体有良好的界面结合,且陶瓷相尺寸细小,分布均匀,可以显著改善材料表面的力学性能。本文以不同前驱体粉末为原料,在Ti6Al4V合金表面通过激光熔覆原位合成制备了Ti₃Si C₂钛基自润滑复合涂层,对涂层的相组成及微观组织结构进行分析,同时研究了涂层的显微硬度分布情况和室温摩擦磨损性能,并分析其磨损机理。采用的前驱体粉末分别为:Ni25合金粉末、机械合金化Ti₃Si C₂粉末（Ni25/Ti₃Si C₂）;Ni25合金粉末、纯Ti粉、Si粉和石墨（Ni25/Ti/Si/C）;Ni25合金粉末、纯Ti粉、Si C粉和石墨（Ni25/Ti/Si C/C）和Ni25合金粉末、钛铁粉、Si C粉和石墨（Ni25/Fe Ti/Si C/C）。经过试验研究发现,Ni25含量为50%的前驱体粉末激光熔覆复合涂层成形质量较好,涂层表现出优异的性能。激光熔覆Ni25/Ti₃Si C₂复合涂层结果表明:Ti₃Si C₂粉末激光熔覆涂层稀释率大,涂层表面向基材方向凹陷,Ti₃Si C₂与Ni25复合粉末激光熔覆涂层稀释率较好,但涂层表面有大小不一的球形颗粒,涂层内部存在气孔;涂层的平均显微硬度分别为791.7HV_0.2（Ti₃Si C₂）、984.4HV_0.2（Ni25/Ti₃Si C₂）,说明添加镍基合金粉末能够显著提高涂层的硬度;平均摩擦系数为0.3963,磨损率分别为13.5×10^-5 mm³/N·m（Ni25/Ti₃Si C₂）,证明激光熔覆Ti₃Si C₂粉末复合涂层表现出良好的摩擦学性能,但涂层表面的成形质量较差。采用Ni25/Ti/Si/C为原料,激光熔覆原位合成Ti₃Si C₂复合涂层,结果表明:复合涂层的表面成形质量得到了改善。熔覆层显微组织主要由增强相Ti C,润滑相Ti₃Si C₂,以及连续网状的α-Ti、γ-Ni和Ti_xNi组成;其平均显微硬度为850.6HV_0.2,约为基体的2.36倍。涂层的摩擦系数为0.4172,磨损率为13.5×10^-5 mm³/N·m,由于熔覆过程中熔池的温度较高,导致Si元素挥发,涂层中主要生成了硬质增强相Ti C,而自润滑相Ti₃Si C₂合成较少,所以涂层的摩擦系数较高。采用Si C粉末替代Si粉来防止熔覆过程中Si元素的挥发,实验结果表明:Si C对涂层组织有显著影响,Ni25/Ti/Si C/C激光熔覆复合涂层的微观组织变化比较明显,涂层的组织中黑色和灰色块状组织（Ti₃Si C₂和Ti_xNi混合物）增多;Ni25/Ti/Si C/C复合涂层（Ni25含量为50%）的平均显微硬度为1064.6HV_0.2,约为基体的2.96倍;平均磨损率为18×10^-5 mm³/N·m,加入Si C的复合涂层摩擦系数与基材大致相同,但磨损率比基材显著降低,说明涂层的耐磨性较好,但摩擦系数没有明显降低,说明涂层中合成的自润滑相Ti₃Si C₂较少。Fe元素的加入能够促进Ti₃Si C₂相的生成,Ni25/Fe Ti/Si C/C复合涂层中灰色块状组织Ti₃Si C₂明显增多,且晶粒较细化,涂层的主要物相为α-Ti固溶体、Ti C、Ti₃Si C₂、Ti₅Si₃、γ-Ni固溶体及Fe_xC相;涂层的平均显微硬度为1003.2HV_0.2,相对基材的硬度显著提升;涂层的平均摩擦系数为0.3824,平均磨损率为12.5×10^-5mm³/N·m,实验结果证明,加入Fe元素的Ni25/Fe Ti/Si C/C复合涂层表现出良好的摩擦学性能。