本文利用激光氮化和同步送粉工艺在钛合金表面成功制备出性能优良的TiN/Al硬质复合涂层,并对复合涂层进行了微观组织结构和物相组成分析,然后考察了复合涂层的显微硬度和耐磨性,重点对复合涂层的抗冲蚀性能进行分析研究,并探究其冲蚀失效机理。得出的主要结论如下：(1)实验利用激光合金化技术,采用同步送铝粉的工艺,在钛合金表面实现TiN/Al复合涂层的原位生成,有效解决了涂层的裂纹问题,且复合涂层与基体的结合强度很好。(2)对复合涂层显微组织进行观察分析得出：复合涂层主要是由枝晶状的氮化钛组织组成,激光功率参数及激光扫描速度参数的变化对复合涂层中氮化钛枝晶组织的生成有着显著影响,而氮气流量的变化对复合涂层显微组织的影响则很小。利用X射线衍射对复合涂层表面进行物相分析测定,发现该复合涂层的主要物相为TiN和Al。(3) TiN/Al复合涂层能显著提高钛合金基体的表面硬度,复合涂层对基体硬度的增强效果主要来自于TiN相。复合涂层也能显著提高钛合金基体的耐磨性,TiN/Al复合涂层的磨损方式是以磨粒磨损为主,还伴有少量的粘着磨损和疲劳引起的剥层磨损。(4) TiN/Al复合涂层的抗冲蚀性能要明显优于钛合金基体,激光功率和激光扫描速度对复合涂层的抗冲蚀性能有着重要的影响,冲蚀角度对复合涂层的抗冲蚀性能也有一定的影响,复合涂层的冲蚀失重随着冲蚀角度的增大而增加,表现出典型的脆性材料冲蚀特征。复合涂层的冲蚀机理有两种方式：一是以低攻角入射的冲蚀颗粒的微切削,二是以高攻角入射的冲蚀颗粒的垂直冲击造成的脆性疲劳断裂。