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Ti-Fe二元共晶合金体系是近年来开发的一种新型钛合金体系,其不仅具有高的强度,而且具有优异的流动性和物化相容性,是钛合金表面改性的理想材料。本文采用激光熔覆技术,在具有重要工程应用价值的TA15钛合金表面分别制备了TiFeNbSi和TiFeZr合金涂层,并利用现代微观分析和性能检测技术,系统研究了Nb4Si和Zr对Ti-Fe共晶合金涂层组织与性能的影响规律,以期进一步提高Ti-Fe二元共晶合金涂层的性能。实验结果表明,当在Ti-Fe合金涂层中添加0.5-4.0at.%的Nb4Si时,合金涂层主要是由树枝初晶β-TiNb和p-TiNb+TiFe共晶组织所构成。但有所不同的是：随着Nb4Si添加量的增加,涂层中β-TiNb+TiFe共晶组织的数量呈现出现增后减的变化趋势,即在Nb4Si的添加量为2.0at.%时,共晶组织的数量为最多,且在Nb4Si的添加量为1.Oat.%时,组织中开始有少量的Nb5Si3相析出。Nb4Si的加入提高了合金涂层的硬度,也提高了合金涂层的耐磨性；且在Nb4Si添加量为2at.%时,合金涂层的硬度和耐磨性能最好。合金涂层弹性模量随Nb4Si含量是先降低后增加的,当Nb4Si的添加量为2at.%时,其弹性模量最低,抗应力应变能力最好。当在Ti-Fe合金涂层中添加2.5-18.8at.%的Zr时,合金涂层主要由β固溶体和TiFe金属间化合物以及Zr3Fe和Zr2Fe金属间化合物构成。随着Zr添加量的增加,树枝晶组织呈先减少后增加的趋势；p-(TiZr)+TiFe+Zr2Fe共晶组织呈先增加后减少的趋势。当Zr添加量为7.1at.%时,达到了Ti-Fe-Zr三元共晶点成分,其熔覆层的组织是极为细小的共晶组织。它的硬度高,耐磨性能优越,组织也非常致密。Zr的添加量超过共晶点成分后,组织变为粗大的树枝晶(β-Zr),硬度下降,耐磨性能也比较差。所以为了提高Ti-Fe合金的性能,Zr的添加量不易超过共晶成分点。