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钛合金具有熔点高、密度低、比强度高、耐蚀性优异、生物相容性好等突出优点，在航空航天、生物医学等领域中得到广泛应用。但受硬度低、耐磨性差等缺点的制约，一般不能用作重要的摩擦运动副零部件。此外，很多在高温条件下承受强烈摩擦磨损作用的相对运动副零部件不仅要求具有优异的耐磨性与抗氧化性，而且由于高温条件下无法实现外加润滑而必须具有优异的自润滑性能。由于磨损基本发生在材料或零部件的表面，采用先进的表面工程手段在其表面制备硬度高、耐磨性以及摩擦相容性好的涂层无疑具有较高的经济性和可行性。为了探索提高钛合金商业应用的新途径,本文分别以NiCr/Cr3C2、NiCr/Cr3C2-WS2和NiCr/Cr3C2-CaF2复合合金粉末为原料，采用激光熔覆技术，在Ti6Al4V合金表面制备耐磨/自润滑耐磨复合涂层。采用XRD、SEM和EDS等现代材料分析手段深入研究了各涂层的显微组织及物相组成，利用显微硬度计测试了复合涂层的显微硬度，利用高温摩擦磨损试验机测试了涂层在室温、300℃、600℃下的干滑动磨损性能并深入分析了其磨损机理及对偶件效应。结果表明：激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC耐磨复合涂层的显微组织由增强相TiC和增韧相γ-NiCrAlTi固溶体构成，其平均显微硬度约为1100HV0.2。激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC+TiWC2/CrS+Ti2CS自润滑耐磨复合涂层的显微组织由增强相TiC和TiWC2、增韧相γ-NiCrAlTi固溶体、金属硫化物自润滑相CrS和Ti2CS组成，其平均显微硬度1005HV0.2。激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC/CaF2复合涂层的显微组织以TiC为增强相、γ-NiCrAlTi固溶体为增韧相、CaF2为自润滑相，其平均显微硬度1150HV0.2。干滑动摩擦磨损测试表明：在室温时，由于高硬度增强相TiC和增韧相γ-NiCrAlTi固溶体的综合效应，激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC耐磨复合涂层的摩擦系数和磨损率比Ti6Al4V合金基体显著降低，激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC复合涂层具有较好的耐磨减摩性能。从300℃到600℃，Ti6Al4V合金表面发生严重氧化，生成TiO2,具有耐磨减摩性能。从室温到600℃，由于增强相TiC、TiWC2和自润滑相CrS、Ti2CS的综合效应，激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC+TiWC2/CrS+Ti2CS复合涂层的摩擦系数和磨损率均比Ti6Al4V合金降低，具有良好的自润滑耐磨性能。从室温到600℃，由于高硬度增强相TiC、增韧相γ-NiCrAlTi固溶体和自润滑相CaF2的综合效应，激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC/CaF2自润滑耐磨复合涂层的摩擦系数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低，该复合涂层具有杰出的自润滑耐磨性能；对偶件Si3N4陶瓷球的磨损程度也显著降低。