用于钛合金表面的自润滑耐磨复合涂层及其制备方法

摘要

本申请提供一种用于钛合金表面的自润滑耐磨复合涂层及其制备方法，该方法将混合合金粉末和粘结剂混合后涂覆于钛合金表面，形成预铺涂层，所述混合合金粉末包括：59wt％～62wt％镍；18.5wt％～21wt％铬；5wt％～8wt％硼；6.5wt％～10wt％硅；和3wt％～7wt％六方氮化硼；采用激光束辐照所述预铺涂层，得到所述自润滑耐磨复合涂层。所述混合合金粉末包括上述含量的镍、铬、硼和硅，能起到优异的抗磨作用；并且其包括适量h-BN，能减轻涂层自身及其与对偶件的摩擦磨损，显著提高钛合金的高温耐磨寿命。本申请采用激光熔覆技术，使涂层组织细小致密且与钛合金基体结合牢固，显著提高钛合金的综合力学性能。

说明书

技术领域

本申请涉及钛合金技术领域，尤其涉及一种用于钛合金表面的自润滑耐 磨复合涂层及其制备方法。

背景技术

钛合金具有密度低、比强度高、屈强比高、耐蚀性优异和生物相容性好 等突出优点，并且与铝合金相比，其高温力学性能优异，因此，在航空航天、 船舶、兵器、海洋、石油、化工和生物医学工程等领域中得到了广泛应用。 但是，钛合金也存在摩擦系数大、易粘着、不易润滑、耐磨性差和高温抗氧 化性能差等缺点，这对其应用范围在一定程度上有所限制，尤其是严重制约 了钛合金作为高温摩擦副运动零部件，比如作为航空发动机的涡轮叶片和排 气阀等的使用。

由于磨损起源于材料或零部件的表面，那么，采用合适的表面工程手段， 在钛合金表面制备高硬度且耐磨性好的涂层来改善其磨损问题，这无疑具有 较高的经济性和可行性，不仅可以拓宽其应用领域和环境，如核能、军工和 冶金等领域，或者高速、高温和重载等环境，而且可以有效提高材料或零部 件的使用寿命，利于节约成本和环境保护。目前，大多数钛合金表面的涂层 如NiCrBSi合金涂层可以提高其硬度和耐磨性能。

但是，传统的复合涂层材料只是单一的提高钛合金表面的硬度及耐磨性 能，而没有起到减摩(或者称为摩擦相容、自润滑)作用，并且在很多情况 下加剧了对偶件的磨损，这对钛合金的应用仍有不利的影响。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种用于钛合金表面的自润滑耐磨复合涂层及其 制备方法，本申请提供的自润滑耐磨复合涂层能提高钛合金表面的高温耐磨 和减摩性能，利于拓宽其应用范围。

本申请提供一种用于钛合金表面的自润滑耐磨复合涂层，由混合合金粉 末在钛合金表面经激光熔覆制得，所述混合合金粉末包括：

59wt％～62wt％的镍；

18.5wt％～21wt％的铬；

5wt％～8wt％的硼；

6.5wt％～10wt％的硅；和

3wt％～7wt％的六方氮化硼。

优选的，所述混合合金粉末包括60wt％的镍。

优选的，所述混合合金粉末包括4wt％～6wt％的六方氮化硼。

优选的，所述六方氮化硼的粒度为0.2μm～1.5μm。

优选的，所述钛合金表面为Ti6Al4V钛合金表面。

本申请提供一种用于钛合金表面的自润滑耐磨复合涂层的制备方法，包 括以下步骤：

将混合合金粉末和粘结剂混合后涂覆于钛合金表面，形成预铺涂层，所 述混合合金粉末包括：

59wt％～62wt％的镍；

18.5wt％～21wt％的铬；

5wt％～8wt％的硼；

6.5wt％～10wt％的硅；和

3wt％～7wt％的六方氮化硼；

采用激光束辐照所述预铺涂层，得到用于钛合金表面的自润滑耐磨复合 涂层。

优选的，所述激光束的功率为1200W～1500W；所述激光束的扫描速度为 2mm/s～6mm/s；所述激光束的尺寸为4mm(长)×3mm(宽)。

优选的，所述粘结剂为甲基纤维素。

与现有技术相比，本申请提供的自润滑耐磨复合涂层用于钛合金表面， 其由混合合金粉末通过激光熔覆制得，所述混合合金粉末包括：59wt％～62wt％ 的镍；18.5wt％～21wt％的铬；5wt％～8wt％的硼；6.5wt％～10wt％的硅；和 3wt％～7wt％的六方氮化硼。在本申请中，所述混合合金粉末包括上述特定含 量的镍、铬、硼和硅，具有很高的强度、硬度和熔点及极好的热稳定性，可 作为耐磨涂层材料的增强相，起到优异的抗磨作用；并且，所述混合合金粉 末包括3wt％～7wt％的六方氮化硼，适量的六方氮化硼可作为所述耐磨涂层材 料的润滑相，有效地减轻涂层自身及其与对偶件的摩擦磨损，从而大幅度提 高钛合金的高温耐磨寿命。另外，相比银等贵金属，六方氮化硼价格便宜， 性价比高。

本申请还提供了一种用于钛合金表面的自润滑耐磨复合涂层的制备方 法，其采用激光熔覆技术，将上述混合合金粉末在钛合金表面上制成了自润 滑耐磨复合涂层。在本申请中，金属激光熔覆技术具有能量输入密度高、加 热和冷却速度快，稀释率低和热变形小等突出特点，可以获得组织细小致密、 且与钛合金基体呈牢固冶金结合的涂层材料，从而显著提高钛合金材料的综 合力学性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为六方氮化硼粉末的电镜照片；

图2为本申请实施例5提供的Ni60-5％h-BN混合合金粉末的电镜照片；

图3为本申请实施例5、比较例1提供的涂层和钛合金基体表面的显微硬度 曲线；

图4为本申请实施例5、比较例1提供的涂层和钛合金基体表面在不同温度 下的摩擦系数；

图5为本申请实施例5、比较例1提供的涂层和钛合金基体表面在不同温度 下的磨损率；

图6为磨损后钛合金基体表面的电镜照片；

图7为本申请实施例5提供的涂层磨损后的电镜照片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请提供了一种用于钛合金表面的自润滑耐磨复合涂层，由混合合金 粉末在钛合金表面经激光熔覆制得，所述混合合金粉末包括：

59wt％～62wt％的镍；

18.5wt％～21wt％的铬；

5wt％～8wt％的硼；

6.5wt％～10wt％的硅；和

3wt％～7wt％的六方氮化硼。

为克服传统的复合涂层材料存在的缺点，本申请提供了一种钛合金表面 自润滑耐磨复合涂层材料，旨在提高钛合金表面的高温耐磨减摩性能，从而 拓宽钛合金如Ti6Al4V等的应用领域范围，延长零部件的服役寿命，利于节 约成本和保护环境。

本申请提供的自润滑耐磨复合涂层用于钛合金表面，其由包括镍、铬、 硼、硅和六方氮化硼的混合合金粉末在钛合金表面，利用激光熔覆方法制得。 所述钛合金为本领域技术人员熟知的合金材料，本申请优选在Ti6Al4V钛合 金表面应用所述自润滑耐磨复合涂层。

在本申请中，制备所述自润滑耐磨复合涂层的混合合金粉末包括 59wt％～62wt％的镍(Ni)，优选包括60wt％的镍。所述镍的粒度优选为15μ m～45μm，更优选为20μm～40μm。

所述混合合金粉末包括18.5wt％～21wt％的铬(Cr)，优选包括 19wt％～20wt％的铬。所述铬的粒度优选为15μm～45μm，更优选为20μm～40 μm。

所述混合合金粉末包括5wt％～8wt％的硼(B)，优选包括6wt％～7wt％的 硼，更优选包括6.5wt％的硼。所述硼的粒度优选为15μm～45μm，更优选为 20μm～40μm。

所述混合合金粉末包括6.5wt％～10wt％的硅(Si)，优选包括8wt％～9wt％ 的硅，更优选包括8.5wt％的硅。所述硅的粒度优选为15μm～45μm，更优选 为20μm～40μm。

除上述这些元素之外，所述混合合金粉末优选还包括杂质元素，如C、 Fe和Co等元素中的一种或多种。在本申请的一个实施例中，所述混合合金 粉末包括Ni60合金粉末。

在本申请中，所述混合合金粉末包括上述特定含量的镍、铬、硼和硅， 具有很高的强度、硬度和熔点及极好的热稳定性，可作为耐磨涂层材料的增 强相，起到优异的抗磨作用。

并且，所述混合合金粉末包括3wt％～7wt％的六方氮化硼(h-BN)，优选 包括4wt％～6wt％的六方氮化硼，更优选包括5％的六方氮化硼。所述六方氮 化硼的粒度优选为0.2μm～1.5μm，更优选为0.5μm～1.2μm。在本申请的一 个实施例中，所述混合合金粉末包括60wt％的镍、20wt％的铬、6.5wt％的硼、 8.5wt％的硅和5wt％的六方氮化硼，效果较好。

六方氮化硼俗称白石墨，密度为2.27g/cm³，是一种高性能的无机陶瓷粉 末，其粉末形貌可参见图1，图1为六方氮化硼粉末的电镜照片。六方氮化硼 具有层状结构，其晶体为六方晶系，由于其层与层之间的范德华力较小，剪 切力较小，因此六方氮化硼具有较低的摩擦系数，能起到很好的减摩作用。 同时，六方氮化硼还具有良好的化学稳定性和高导热性能等特点，尤其高温 润滑性好，能耐高温2000℃。

本申请在所述混合合金粉末中加入适量的六方氮化硼，其可作为所述耐 磨涂层材料的润滑相，有效地减轻涂层自身及其与对偶件的摩擦磨损，从而 大幅度提高钛合金的高温耐磨寿命。另外，六方氮化硼相比银等贵金属价格 便宜，性价比高。

本申请对所述混合合金粉末的来源没有特殊限制，优选按照上述质量分 数，将镍、铬、硼、硅和六方氮化硼用机械球磨法混合，然后烘干，得到混 合合金粉末。

本申请所述自润滑耐磨复合涂层以上述混合合金粉末为原料，采用激光 熔覆的方法制得。在本申请中，金属激光熔覆技术具有能量输入密度高、加 热和冷却速度快，稀释率低和热变形小等突出特点，可以获得组织细小致密、 且与钛合金基体呈牢固冶金结合的涂层材料，从而显著提高钛合金材料的综 合力学性能。

相应的，本申请提供了一种用于钛合金表面的自润滑耐磨复合涂层的制 备方法，包括以下步骤：

将混合合金粉末和粘结剂混合后涂覆于钛合金表面，形成预铺涂层，所 述混合合金粉末包括：

59wt％～62wt％的镍；

18.5wt％～21wt％的铬；

5wt％～8wt％的硼；

6.5wt％～10wt％的硅；和

3wt％～7wt％的六方氮化硼；

采用激光束辐照所述预铺涂层，得到用于钛合金表面的自润滑耐磨复合 涂层。

本申请利用激光熔覆技术，添加六方氮化硼(h-BN)，制备得到一种从 室温到600℃的宽广温度范围内具有良好自润滑性能的自润滑耐磨复合涂层 材料，将其在钛合金如Ti6Al4V等表面应用，能提高钛合金表面的高温耐磨 减摩性能，从而拓宽其应用领域范围，延长零部件的服役寿命，利于节约成 本和环保。

本申请实施例首先用粘合剂，与混合合金粉末混合，调和成糊状混合物； 然后在钛合金表面进行涂覆，并烘干，形成预铺涂层；所述混合合金粉末包 括：59wt％～62wt％的镍；18.5wt％～21wt％的铬；5wt％～8wt％的硼； 6.5wt％～10wt％的硅；和3wt％～7wt％的六方氮化硼。

在本申请中，所述混合合金粉末的组分内容与上文所述的组分内容一致， 在此不再赘述。本申请对所述混合合金粉末的来源没有特殊限制，优选按照 上述质量分数，将镍、铬、硼、硅和六方氮化硼用机械球磨法混合，然后烘 干，得到混合合金粉末。

在本申请中，所述粘结剂的作用在于，将所述混合合金粉末粘结在钛合 金表面。本申请对所述粘结剂的种类没有特殊限制，优选为甲基纤维素。本 申请以钛合金表面为涂层的基体表面，其优选为Ti6Al4V钛合金表面。

本申请优选将粘结剂溶于有机溶剂中，得到粘结剂溶液，所述有机溶剂 包括但不限于醚类溶剂和醇类溶剂，优选为乙醚。然后，本申请实施例向所 述粘结剂溶液中加入所述混合合金粉末，搅拌调和成糊状，在钛合金表面涂 覆，烘干后得到预铺涂层。本申请对所述粘结剂及有机溶剂的用量没有特殊 限制，能调和成糊状即可。本申请对所述涂覆的方法没有特殊限制，采用本 领域技术人员熟知的刮涂方式即可。本申请对所述烘干的方法没有特殊限制， 采用本领域技术人员熟知的方法即可。

得到预铺涂层后，本申请采用激光束辐照所述预铺涂层，得到用于钛合 金表面的自润滑耐磨复合涂层。

在本申请中，所述激光束的功率优选为1.2kW～1.5kW；所述激光束的长 度优选为3mm～8mm，更优选为4mm～6mm；所述激光束的宽度优选为 1mm～5mm，更优选为2mm～3mm；在本申请的一个实施例中，所述激光束的 尺寸或者大小为4mm(长)×3mm(宽)。

所述激光束的扫描速度优选为2mm/s～6mm/s，更优选为3mm/s～5mm/s； 在本申请的一个实施例中，激光发生器为德国DLS-980.10-3000C半导体激光 器。在本申请中，可以根据涂层所需面积大小，采用单道激光扫描或者多道 搭接激光扫描的方式进行辐照。

得到自润滑耐磨复合涂层后，本申请采用MH-5显微硬度计，对所述涂 层的显微硬度进行测试，测试条件为：加载载荷为200g，测试时间为15s。本 申请分别在20℃、300℃、600℃条件下，对所述涂层进行摩擦、磨损性能测 试，其中，磨损试验参数分别为：

载荷：500g；

磨损时间：30min；

磨损半径：1.5mm；

磨损线速度：13.56mm/min；

对磨件：氮化硅陶瓷球，半径为2mm，硬度为16GPa。

实验结果显示，与钛合金表面、未添加六方氮化硼的耐磨涂层相比，本 申请提供的自润滑耐磨复合涂层的摩擦系数小，磨损率低。

综上，本申请采用激光熔覆，添加适量的六方氮化硼，制得的自润滑耐 磨复合涂层在室温到600℃的范围内具有优异的减摩耐磨性能。通过对钛合金 基体进行所述自润滑耐磨复合涂层的表面改性，可以有效提高钛合金基体在 高温下的摩擦学性能，从而延长钛合金运动副零部件的服役寿命，并能拓宽 钛合金作为运动副零部件在高温服役环境下的应用。

为了进一步说明本申请，下面结合实施例对本申请提供的用于钛合金表 面的自润滑耐磨复合涂层及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解 为对本申请保护范围的限定。

以下实施例中，激光发射器为德国DLS-980.10-3000C半导体激光器。

实施例1

将60wt％粒度为15μm～45μm的镍、20wt％粒度为15μm～45μm的铬、 6.5wt％粒度为15μm～45μm的硼、8.5wt％粒度为15μm～45μm的硅和5wt％ 的粒度为0.2μm～1.5μm的六方氮化硼，采用机械球磨法混合并烘干后，得到 混合合金粉末；

将甲基纤维素溶解于乙醚中，加入所述混合合金粉末调和成糊状，在 Ti6Al4V钛合金表面涂覆，烘干后得到预铺涂层；

采用功率为1.2kW的激光束扫描辐照所述预铺涂层，得到用于钛合金表面 的自润滑耐磨复合涂层；其中，所述激光束的大小为长4mm、宽3mm，扫描 速度为2mm/s。

实施例2

将60wt％粒度为15μm～45μm的镍、20wt％粒度为15μm～45μm的铬、 6.5wt％粒度为15μm～45μm的硼、8.5wt％粒度为15μm～45μm的硅和5wt％ 的粒度为0.2μm～1.5μm的六方氮化硼，采用机械球磨法混合并烘干后，得到 混合合金粉末；

将甲基纤维素溶解于乙醚中，加入所述混合合金粉末调和成糊状，在 Ti6Al4V钛合金表面涂覆，烘干后得到预铺涂层；

采用功率为1.2kW的激光束扫描辐照所述预铺涂层，得到用于钛合金表面 的自润滑耐磨复合涂层；其中，所述激光束的大小为长4mm、宽3mm，扫描 速度为3mm/s。

实施例3

将60wt％粒度为15μm～45μm的镍、20wt％粒度为15μm～45μm的铬、 6.5wt％粒度为15μm～45μm的硼、8.5wt％粒度为15μm～45μm的硅和5wt％ 的粒度为0.2μm～1.5μm的六方氮化硼，采用机械球磨法混合并烘干后，得到 混合合金粉末；

将甲基纤维素溶解于乙醚中，加入所述混合合金粉末调和成糊状，在 Ti6Al4V钛合金表面涂覆，烘干后得到预铺涂层；

采用功率为1.5kW的激光束扫描辐照所述预铺涂层，得到用于钛合金表面 的自润滑耐磨复合涂层；其中，所述激光束的大小为长4mm、宽3mm，扫描 速度为5mm/s。

实施例4

将60wt％粒度为15μm～45μm的镍、20wt％粒度为15μm～45μm的铬、 6.5wt％粒度为15μm～45μm的硼、8.5wt％粒度为15μm～45μm的硅和5wt％ 的粒度为0.2μm～1.5μm的六方氮化硼，采用机械球磨法混合并烘干后，得到 混合合金粉末；

将甲基纤维素溶解于乙醚中，加入所述混合合金粉末调和成糊状，在 Ti6Al4V钛合金表面涂覆，烘干后得到预铺涂层；

采用功率为1.5kW的激光束扫描辐照所述预铺涂层，得到用于钛合金表面 的自润滑耐磨复合涂层；其中，所述激光束的大小为长4mm、宽3mm，扫描 速度为6mm/s。

实施例5

将95wt％粒度为15μm～45μm的Ni60合金粉末和5wt％的粒度为0.2μ m～1.5μm的六方氮化硼，采用机械球磨法混合并烘干后，得到混合合金粉末， 即Ni60-5％h-BN混合合金粉末，其形貌如图2所示，图2为本申请实施例5提供 的Ni60-5％h-BN混合合金粉末的电镜照片。所述Ni60合金粉末由北京矿冶研究 总院金属材料研究所提供，其中，各成分的质量分数为：C0.9％、B3.3％、 Si4.5％、Cr16％、Fe≤8.0、Ni其余。

将甲基纤维素溶解于乙醚中，加入所述混合合金粉末调和成糊状，在 Ti6Al4V钛合金表面涂覆，烘干后得到预铺涂层；

采用功率为1.4kW的激光束扫描辐照所述预铺涂层，得到用于钛合金表面 的自润滑耐磨复合涂层(称为Ni60-5％h-BN涂层)；其中，所述激光束的大小 为长4mm、宽3mm，扫描速度为4mm/s。

按照上文所述的方法，对所述涂层和钛合金基体表面的显微硬度进行测 试。结果参见图3，图3为本申请实施例5、比较例1提供的涂层和钛合金基体 表面的显微硬度曲线。

按照上文所述的方法，对所述涂层和钛合金基体表面进行摩擦、磨损性 能测试。结果参见图4和图5，图4为本申请实施例5、比较例1提供的涂层和钛 合金基体表面在不同温度下的摩擦系数，图5为本申请实施例5、比较例1提供 的涂层和钛合金基体表面在不同温度下的磨损率。

600℃的磨损测试后，本实施例采用扫描电镜，观察所述涂层和钛合金基 体表面的磨损形貌。结果参见图6和图7，图6为磨损后钛合金基体表面的电镜 照片，图7为本申请实施例5提供的涂层磨损后的电镜照片。

从图6可见，钛合金磨损表面有犁沟和少量的磨屑，根据磨屑的EDS结果 分析，磨屑中含有氧元素，说明在600℃时，钛合金的磨损机理是磨粒磨损和 氧化磨损。从图7可见，Ni60-5％h-BN涂层磨损表面比钛合金的磨损表面较光 滑，在其磨损表面有一些磨屑和少量的较浅的凹坑，根据磨屑的EDS结果分析， 磨屑中含有氧元素，说明在600℃时，Ni60-5％h-BN涂层的磨损机理是氧化磨 损和粘着磨损。

比较例1

将甲基纤维素溶解于乙醚中，加入粒度为15μm～45μm的Ni60合金粉末 (来源、成分与实施例5相同)，调和成糊状，在Ti6Al4V钛合金表面涂覆， 烘干后得到预铺涂层；

采用功率为1.4kW的激光束扫描辐照所述预铺涂层，得到用于钛合金表面 的耐磨涂层(称为Ni60涂层)；其中，所述激光束的大小为长4mm、宽3mm， 扫描速度为4mm/s。

按照上文所述的方法，对所述涂层的显微硬度进行测试，结果参见图3。 由图3可知，Ti6Al4V钛合金表面、Ni60涂层和Ni60-5％h-BN涂层的平均显微 硬度分别为360HV_0.2、1005.23HV_0.2和1013.75HV_0.2，两个涂层的显微硬度大约 是钛合金基体的3倍，表明这两个涂层均具有较好的耐磨性能，Ni60-5％h-BN 涂层的平均显微硬度略高。

按照上文所述的方法，对所述涂层进行摩擦、磨损性能测试，结果参见 图4和图5。从图4可以明显看出，在20℃、300℃和600℃下，Ti6Al4V钛合金 表面的摩擦系数分别为0.301、0.265和0.222；Ni60涂层的摩擦系数分别为 0.283、0.254和0.21；Ni60-5％h-BN涂层的摩擦系数分别为0.244、0.177和0.148。 结果表明，Ni60涂层与钛合金表面的摩擦系数没有明显的变化，因此Ni60涂 层没有减摩作用。Ni60-5％h-BN涂层的摩擦系数比钛合金表面明显减少，因此 Ni60-5％h-BN涂层在室温到600℃范围内显示了优异的减摩作用。

从图5可以看出，在20℃、300℃和600℃下，Ti6Al4V钛合金表面的磨损 率分别为42.3mm³/N.m、17.2mm³/N.m和9.8mm³/N.m；Ni60涂层的磨损率分 别为2.52mm³/N.m、3.15mm³/N.m和6.54mm³/N.m；Ni60-5％h-BN涂层的磨损 率分别为1.13mm³/N.m、1.19mm³/N.m和2.25mm³/N.m。结果表明，两种涂层 的磨损率都低于钛合金表面；其中，Ni60-5％h-BN涂层在常温到600℃时的磨 损率均低于Ni60涂层的磨损率，而在常温时Ni60-5％h-BN涂层的自润滑效果特 别明显。因此，Ni60-5％h-BN涂层从室温到600℃的宽广范围内都具有明显的 减摩耐磨性能。

比较例2

将85wt％粒度为15μm～45μm的Ni60合金粉末(来源、成分与实施例5 相同)和15wt％的粒度为0.2μm～1.5μm的六方氮化硼，采用机械球磨法混合 并烘干后，得到混合合金粉末。

将甲基纤维素溶解于乙醚中，加入所述混合合金粉末调和成糊状，在 Ti6Al4V钛合金表面涂覆，烘干后得到预铺涂层；

采用功率为1.4kW的激光束扫描辐照所述预铺涂层，激光熔覆时飞溅厉 害，没有形成可以分析的涂层；其中，所述激光束的大小为长4mm、宽3mm， 扫描速度为4mm/s。

比较例3

将98wt％粒度为15μm～45μm的Ni60合金粉末(来源、成分与实施例5 相同)和2wt％的粒度为0.2μm～1.5μm的六方氮化硼，采用机械球磨法混合 并烘干后，得到混合合金粉末。

将甲基纤维素溶解于乙醚中，加入所述混合合金粉末调和成糊状，在 Ti6Al4V钛合金表面涂覆，烘干后得到预铺涂层；

采用功率为1.4kW的激光束扫描辐照所述预铺涂层，得到用于钛合金表面 的涂层(称为Ni60-2％h-BN涂层)；其中，所述激光束的大小为长4mm、宽 3mm，扫描速度为4mm/s。

按照上文所述的方法，对所述涂层的显微硬度和摩擦磨损性能进行测试。 结果显示，Ni60-2％h-BN涂层与Ni60涂层的平均显微硬度、摩擦系数和磨损率 的结果没有明显区别。

由比较例2和3可知，添加过多的六方氮化硼，不能形成激光熔覆涂层； 添加过少的六方氮化硼，不会起到有利作用。这是因为h-BN与钛合金基体的 湿润性差，润湿角大，添加量多时飞溅厉害，无法进入涂层，太少则无法起 到其应有的作用。

由以上实施例可知，本申请提供的自润滑耐磨复合涂层用于钛合金表面， 其由混合合金粉末通过激光熔覆制得，所述混合合金粉末包括：59wt％～62wt％ 的镍；18.5wt％～21wt％的铬；5wt％～8wt％的硼；6.5wt％～10wt％的硅；和 3wt％～7wt％的六方氮化硼。本申请添加适量的六方氮化硼，可作为所述耐磨 涂层材料的润滑相，有效地减轻涂层自身及其与对偶件的摩擦磨损，从而大 幅度提高钛合金的高温耐磨寿命。另外，相比银等贵金属，六方氮化硼价格 便宜，性价比高。

并且，本申请采用激光熔覆技术，将上述混合合金粉末在钛合金表面上 制成了自润滑耐磨复合涂层。本申请提供的制备方法可以获得组织细小致密、 且与钛合金基体呈牢固冶金结合的涂层材料，从而显著提高钛合金材料的综 合力学性能。同时，本申请提供的制备方法简便易操作，适于推广。