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由于钛合金具有密度小、比强度高、生物相容性等优点,在航天航空、汽车、生物医疗等许多领域都有应用,但是当钛合金的工作温度超出650℃时,钛合金表面会发生严重的氧化,钛合金的抗蠕变能力和高温抗氧化性都会急剧下降,导致零件失效,失去其使用价值。对钛合金表面改性,使其表面具有良好的高温抗氧化性能是解决这一问题的关键。本文针对TC4钛合金高温抗氧化性不足的缺点,结合高熵合金形成的理论判据,开发设计出AlMoNbV、AlMoNbTiV、AlCrMoNbV高熵合金,并且利用激光熔覆的方法,在TC4基体表面制备AlMoNbV、AlMoNbTiV、AlCrMoNbV高熵合金涂层,通过对涂层表面宏观形貌的观察,确定最佳熔覆工艺参数。然后对涂层的相组成以及微观组织,显微硬度进行测试,最后将熔覆三种涂层的试样和TC4基体放入管式炉中进行高温氧化实验,通过对氧化层表面、氧化层截面进行组织和成分分析,进一步分析涂层抗氧化机理。激光熔覆实验结果表明:在TC4基体制备高熵合金涂层的最佳工艺参数为:激光功率P=3.7 kW,扫描速度V=600 mm?min-1。AlMoNbV、AlMoNbTiV和AlCrMoNbV涂层与基体都形成了良好的结合,涂层主要由熔覆区、结合区、热影响区组成。其中AlMoNbV涂层主要由BCC和FCC相组成,AlMoNbTiV涂层的相结构主要由BCC相和少量TiAl金属间化合物组成,Ti的添加一定程度上抑制了FCC相的形成,促进BCC相的生成,并且Ti元素的添加使得涂层组织变得致密,但Ti元素比较活泼,易与Al元素发生反应,形成了树枝状的金属间化合物。AlCrMoNbV涂层相结构简单,只由BCC相组成,Cr的添加抑制了FCC相的形成,并且使得涂层组织晶粒细化,组织致密。AlMoNbV、AlMoNbTiV和AlCrMoNbV高熵合金涂层的显微硬度图呈现阶梯状,分别对应着涂层截面的熔覆区,热影响区和基材,与基材相比,AlMoNbV、AlMoNbTiV和AlCrMoNbV高熵合金涂层硬度分别为基材的2.06、2.12和2.27倍,Cr与Ti元素的添加都使得涂层硬度增加。在800℃循环氧化实验表明:AlMoNbV涂层的高温抗氧化性几乎没有提高,AlMoNbTiV和AlCrMoNbV涂层的高温抗氧化性分别提高了9.4倍、4.89倍。但AlCrMoNbV涂层表面形成氧化层中出现裂纹,随着时间的增加,会加快氧化层的氧化腐蚀。AlMoNbTiV涂层的高温抗氧化性较好,主要是由于涂层表面生成了两层氧化层,具有双重保护作用,最外层主要成分是TiO2,次外层主要成分是Al2O3,次外层生成的Al的氧化层具有一定厚度,结构致密,能够有效的堵塞氧原子的扩散通道,而且次外层Al的氧化层起到过渡层的作用,既能够连接最外层生成很薄的Ti的氧化层,又能够紧紧的粘附在涂层表面,层与层结合良好,不容易脱落,在这两层氧化层双重保护下,大大的降低涂层的氧化速率,使得涂层的高温抗氧化性增强。