钛合金具有比强度高、耐腐蚀和生物相容性好等优点,已在航空航天、化工、医疗器械等领域得到广泛应用。但表面易磨损、高温下氧化严重等缺点制约了其作为关键高温运动零部件的使用。激光熔覆是表面改性技术的一种,可在钛合金表面制备出没有气孔、裂纹等缺陷,且与钛合金结合良好的复合涂层。在钛合金表面激光熔覆制备具有高温抗氧化和耐磨损性能的复合涂层,无疑是一种经济、有效的方法。为了同时改善钛合金的高温抗氧化和摩擦学性能,研究并开发先进复合材料涂层新体系。选用Ni-48%Mo-32%Si、Ni-42%Mo-28%Si、Ni-36%Mo-24%Si（质量分数,Mo与Si按原子比1∶2计算）混合粉末为原料,采用激光熔覆技术,在Ti6Al4V合金表面制备复合涂层。使用维氏显微硬度计、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）分别测定涂层截面的显微硬度、物相组成和显微组织。使用高温电阻炉对Ti6Al4V合金和三种涂层进行了时长为100 h的高温（800℃）氧化试验,结合热力学及动力学分析了相应的氧化机理。使用高温摩擦磨损试验机对Ti6Al4V合金和涂层进行了室温和高温（800℃）摩擦磨损试验,分析其磨损机理。实验结果表明:在Ti6Al4V合金表面激光熔覆制备出高温抗氧化和耐磨复合涂层N1、N2、N3（对应熔覆粉末为Ni-48%Mo-32%Si、Ni-42%Mo-28%Si、Ni-36%Mo-24%Si）。复合涂层中没有裂纹产生,仅有少量的气孔,且与基体结合良好。激光熔覆Ni-Mo-Si复合涂层以α-Ti、NiTi为基体,以Ti₅Si₃、TiSi₂、Mo₅Si₃、MoSi₂为硬质增强相,其中以Ti₅Si₃居多。不同粉末配比的熔覆涂层,随着Ni含量的增加,基体相增多,硬质相Ti₅Si₃得到细化。涂层N1、N2、N3的平均显微硬度分别为917.5 HV_0.5、850.8 HV_0.5、795.6 HV_0.5,分别为Ti6Al4V合金基体(350 HV_0.5)的2.6、2.4、2.3倍,可见涂层随Mo-Si含量减少,硬度略有降低。Ti6Al4V合金高温800℃下100小时的空气氧化动力学曲线遵循直线定律,100 h后,其单位面积增重约为23.38 mg/cm²,表面氧化严重。表面氧化膜厚度约为100μm,主要为疏松多孔的TiO₂。并且出现分层和裂纹,与涂层之间发生分离、剥落,高温抗氧化性能差。涂层N1的高温氧化试验开始表现为失重,至60 h时计算得涂层增重仍然为负值-0.31 mg/cm²,直至80 h后增重为0.21 mg/cm²,100 h后为1.31 mg/cm²,单位面积增重只有钛合金基体的5.6%,抗氧化性能优异。涂层N2氧化动力学曲线与涂层N1相似,同样是初期阶段失重,至10 h时计算得涂层增重为-0.11 mg/cm²,14h后为0.09 mg/cm²,100 h后为2.81 mg/cm²,单位面积增重为钛合金基体的12%,抗氧化性能良好。涂层N3的高温动力学曲线接近于抛物线,并没有表现出失重,氧化100 h后单位面积增重为13.54 mg/cm²,单位面积增重是钛合金的57.9%,抗氧化性能有一定的提升。室温下,Ti6Al4V合金的摩擦系数为0.52,磨损率为22.6×10^-5mm³/Nm,磨损机理为氧化磨损、块状剥落和犁沟;涂层N1、N2和N3的摩擦系数为分别0.44、0.36和0.43,磨损率分别为16.2×10^-5mm³/Nm、11.2×10^-5mm³/Nm和17.5×10^-5mm³/Nm。常温下,三种涂层的耐磨损性能较钛合金基体均有一定的提升,其中以涂层N2最为优异。高温800℃下,Ti6Al4V合金的摩擦系数为0.46,磨损率为13.9×10^-5mm³/Nm;涂层N2的摩擦系数为0.28,磨损率为0.65×10^-5mm³/Nm。涂层N2在高温800℃下的磨损性能对比其常温下的磨损性能或者同环境下钛合金基体的磨损性能均有很大提升,常温和高温耐磨性优异。综上所述,在本文的材料成分和试验条件下,激光熔覆Ni-42%Mo-28%Si复合涂层具有优异的高温抗氧化性能和耐磨损性能。为扩展钛合金在发动机等高温、高磨损工作环境下的应用提供涂层制备材料体系的理论参考。