金属材料在机械制造业中有着举足轻重的地位,在制造业不断发展的进程中,越来越多更加精密或先进的机构对金属材料提出更高的要求,一些金属拥有各种优异的性能,但表面性能较差,限制了自身在制造领域的应用,研究者利用在金属表面制备特殊涂层的方法解决这一难题。依据涂层材料和功能的不同,一些涂层-基体材料在使用过程中总会有各种各样的缺陷,不能完美弥补金属表面性能的缺陷,以Si C涂层-钛合金基体为例,钛合金拥有比强度高、耐热、耐腐蚀、无磁性、密度小的优秀性能,但抗磨损性能较差,在钛合金基体上制备Si C涂层可以有效提升钛合金的抗磨损性能。然而,Si C陶瓷材料脆性大、塑性变形能力差,受到不可抗外力时容易产生脆性断裂,同时,Si C陶瓷涂层与钛合金基体间的热导率和热膨胀系数往往有很大差异,使得外界温度变化或涂层受到摩擦生热时,两者结合面处产生较大的内应力使涂层产生裂纹甚至局部脱落,从而影响涂层抗磨性能,降低涂层使用寿命。本文从多个角度探究Si C涂层厚度对钛合金基体抗磨损性能的影响,为寻找最优涂层厚度提供理论依据。本文所做的理论分析主要利用有限元软件ABAQUS完成,为了使仿真分析尽可能的贴近真实情况,同时为新型材料的本构模型获得提供理论参考,对Si C和TC4钛合金进行了纳米压痕试验,以获得两种材料的杨氏模量和硬度,对TC4钛合金进行了准静态拉伸试验、高温拉伸试验以及速度突变拉伸试验,以获得TC4钛合金的J-C本构模型参数,由于试验条件与时间关系,没有对Si C的D-P本构展开实验获得,而是引用刘雷雷师兄硕士论文中的模型参数。为了验证仿真模型的可靠性,本文分别做了Si C与TC4钛合金的纳米压痕仿真,以及TC4钛合金的准静态拉伸仿真、高温拉伸仿真以及速度突变拉伸仿真,仿真的各项规划与对应试验完全一致,通过仿真结果与试验结果对比,证明了本文仿真模型的可靠性。利用ABAQUS有限元软件,模拟涂层较厚,被摩擦时划痕深度小于涂层厚度时,磨粒摩擦TC4钛合金基体Si C陶瓷涂层的过程,通过改变磨粒加载力与摩擦速度模拟不同的摩擦条件,从涂层与基体间垂直拉应力、涂层与基体间切向应力、涂层与基体热膨胀倍数比较、涂层磨损率四个角度进行对比分析,探讨涂层厚度对涂层防磨损性能的影响。