磨损作为工件的主要失效形式之一，给工业生产带来了巨大的损失。TiC具有密度低、强度高、弹性模量高、抗氧化、耐磨及耐腐蚀等优异的物理化学特性。将TiC强化相加入到金属基体中，能够显著改善基体的性能，满足工件在极端工况下的使用条件。　　激光复合溶胶凝胶法作为一种新兴的陶瓷涂层制备方法，结合了激光熔覆以及溶胶凝胶技术的优点，能够制备出亚微米结构粉体，在基体表面原位合成强化颗粒。所得涂层与基体达到冶金结合，无缺陷，颗粒细小，分布均匀，在硬度和厚度上都得到较大改进。　　本文采用溶胶凝胶法制备了TiO2、C混合均匀的复合粉末。将复合粉末预置于45＃钢基体上，采用连续半导体激光器对预置层进行辐照，最终得到TiC强化涂层。同时改变了碳源的种类与配比，分别以不同的碳纳米管以及纳米石墨置换一部分微米石墨，得到了不同的熔覆涂层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段分析了涂层的组织形貌与相组成，利用显微硬度计以及摩擦磨损试验机对熔覆层的显微硬度和磨损性能进行了测试，最终对TiC形成的机理进行了研究。　　结果表明，激光熔覆工艺参数对涂层的组织及性能有一定的影响。在以微米石墨为碳源的涂层中，激光功率增加会导致硬度的增加，但是当激光功率高于1200W时，涂层中TiC颗粒分布很少;激光扫描速度越快硬度越低，同时TiC颗粒越来越少;熔覆过程中未加保护气会造成较多的缺陷，而加入保护气后颗粒分布均匀，熔覆良好。最终得到最优涂层的工艺参数为:激光功率1000W，扫描速度2mm/s，气体流量10L/min。　　纳米碳材料的加入会对熔覆层产生较大的影响。在加入碳纳米管时，由于碳纳米管有较高的反应活性以及较大的比表面积，会使得TiC颗粒变大、团聚，而过量碳纳米管的加入又会导致粉末烧损，碳纳米管含量为20％时能够得到最优涂层;在加入纳米石墨时，由于纳米石墨的特性与微米石墨相近，在增加比表面积的同时未改变粉末的基本特性，细小均匀的TiC颗粒分布于涂层中，而过多的纳米石墨加入亦会导致粉末的烧损，纳米石墨含量为60％时能够得到最优涂层。　　对微米石墨涂层、20％碳纳米管涂层和60％纳米石墨涂层进行对比，三者的平均硬度分别为700HV0.2、800HV0.2和950HV0.2，其中微米石墨涂层耐磨性为基体的4倍，20％碳纳米管涂层为基体的8倍，60％纳米石墨涂层为基体的12倍，三者的主要磨损机制均为磨粒磨损。　　对TiC的原位生成机制进行了热力学分析，碳热还原过程中主要反应为固固反应;研究了不同碳源对TiC颗粒长大机制的影响，发现纳米石墨能生成更为细小的TiC颗粒;分析了TiC强化颗粒的强化机制，TiC颗粒有细化晶粒的作用，颗粒在涂层内为内晶型分布。　　本文对激光复合溶胶凝胶法制备TiC强化涂层开展相关研究，从粉末制备、激光工艺参数的优化、不同配比碳源的加入以及对强化机理的分析几个方面进行了探索，研究了纳米碳材料对激光复合溶胶凝胶法制备TiC涂层的影响。该研究将对高硬涂层在工业生产中的实际应用提供参考。