北京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院的前期研究表明，通過在TC4鈦合金表面直接采用激光原位熔覆TiB2粉末能夠制備出具有TiB2顆粒和TiB短纖維梯度分布的涂層。據(jù)此，該學(xué)院試圖采用純Ni與TiB2粉末作為熔覆材料，運用激光熔覆原位技術(shù)在TC4鈦合金表面制備出以高硬度TiB2和TiB為增強相，以高韌性NiTi和Ti為基體的復(fù)合涂層。然而在Ni+Ti二元合金系中，除生成NiTi外 ，還可能生成Ni3Ti和NiTi2金屬間化合物，其中Ni3Ti還存在室溫脆性問題；面且Ni在一定條件下還可能與TiB2及Ti發(fā)生反應(yīng)，生成Ni3B，Ni4B3和Ni20Ti3B6等相；同時Ni的添加還可能影響到TiB短纖維的體積分?jǐn)?shù)與長徑比。因此，有必要對激光原位熔覆涂層中相的種類及含量隨激光功率密度的變化關(guān)系進行研究。實驗首先以不同配比的Ni粉末和TiB2粉末混合物為預(yù)置層，利用激光原位技術(shù)在鈦合金表面制備了bcc結(jié)構(gòu)的Ni-Ti合金、TiB短纖維與TiB2顆料增強鈦基復(fù)合涂層。運用XRD，SEM與EPMA等實驗手段，對合成的鈦基復(fù)合涂層進行測試分析。結(jié)果表明，隨著激光功率密度與Ni粉末添加量的增加，涂層表面成形質(zhì)量等到改善；然而隨著Ni添加量的提高，涂層中出現(xiàn)了NiTi2新相，且TiB短纖維變得粗大；通過熱力學(xué)計算可知，反應(yīng)驅(qū)動力大小順序為Ni3Ti＞NiTi2＞NiTi＞TiB，并結(jié)合涂層中相種類及含量的變化規(guī)律，探討了不同元素反應(yīng)間的競爭機制。