随着工业生产及施工水平的提升,对现代装备材料综合性能和服役寿命提出了更高的要求。金属基陶瓷复合涂层兼具金属相的塑韧性和陶瓷相的耐磨性,常用于摩擦、腐蚀、高温等服役环境下机械零部件的表面强化和再制造修复。由于陶瓷相与合金基体热膨胀系数差异大、润湿性差,目前采用外加法引入的微米陶瓷颗粒在摩擦服役中易被剥落而丧失强化效果。本文利用激光熔覆制备技术,通过外加纳米TiC和原位合成TiC两种方法在铁基合金熔覆层中引入超细TiC颗粒,并采用稀土纳米CeO2降低纳米颗粒的团聚程度,实现了高性能铁基TiC复合涂层的制备,对盾构机主轴承等钢铁基装备关重零部件的再制造提供了参考,所取得的研究成果和创新点如下:为改善陶瓷相在合金熔池中的润湿性,制备了具有微纳米结构的新型铁基复合粉末,明确了纳米TiC对Fe55涂层典型缺陷的抑制作用。通过调控纳米TiC质量分数（5-10 wt.%）在铁基熔覆涂层内引入不同含量的超细TiC颗粒,研究了铁基TiC复合涂层的微观组织演变和磨损行为。结果发现,纳米TiC较大的表面效应和激光吸收率,有助于降低涂层裂纹敏感性,促使柱状晶转变为花瓣状枝晶。随着纳米TiC的添加,涂层内TiC颗粒更易团聚,由块状逐渐转变成尺寸较大的花瓣状。金属基体中弥散分布的超细TiC颗粒具有耐磨骨架的作用,有助于改善铁基熔覆涂层的耐磨性。其中FT2涂层（Fe55+10 wt.%n-TiC）耐磨性最好,磨损体积比初始Fe55熔覆层降低39.7%。为了进一步降低纳米TiC的团聚程度,在FT2成分基础上添加不同含量纳米CeO2（1-2 wt.%）,揭示了纳米TiC和纳米CeO2对铁基涂层耐磨性的协同作用机理。纳米CeO2有利于抑制纳米TiC颗粒在熔池中的熔化分解,通过调控超细TiC颗粒的粒径、形态和分散度影响铁基熔覆涂层的耐磨性。其中,加入1 wt.%n-CeO2有助于降低TiC颗粒的表面能,促进铁基熔覆层中超细TiC颗粒的球化和分散,具有改善TiC颗粒与涂层界面结合强度的作用,进一步降低了 FT2熔覆层的摩擦系数和磨损体积,分别比初始Fe55熔覆层降低11.8%和49%。利用同步送粉工艺成功地获得了组织致密、相界面强度高、耐磨性好的超细TiC颗粒增强铁基复合涂层,解决了预置法效率低、表面差的问题,阐释了（Ti+C）含量及TiC颗粒引入方式对组织演变和耐磨行为的影响规律。随着（Ti+C）含量的增加,TiC相衍射强度逐渐增加,超细TiC颗粒逐渐由等轴块状向较大粒径花瓣状转变,磨损体积先减小后增大。金属基体中的超细TiC颗粒具有偏转裂纹和耐磨骨架的作用,其中细小块状的TiC颗粒含量越高,耐磨性越好。所制备涂层中,添加10wt.%（Ti+C）的TS2涂层磨损体积最小,比Fe55涂层降低了 77.4%。原位合成和外加法制备的涂层具有不同的枝晶形貌和TiC含量。添加10wt.%n-TiC的TD2涂层主要为花瓣状枝晶（4.59 wt.%）,而TS2涂层主要为柱状枝晶（8.11 wt.%TiC）,较高的TiC含量使TD2涂层磨损体积降低了 45.2%。