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激光熔覆陶瓷增强相金属基复合涂层是一项先进的表面技术，它可改善材料表面性能，如耐磨性、耐蚀性、高温抗氧化等。其中，激光熔覆原位自生陶瓷增强复合涂层的方法是在高能激光束照射下，将熔覆材料熔融，在基体表面原位生成一种或几种高强度的陶瓷增强相，具有局部熔覆、微观组织结构细致、原位生成相热力学性能稳定、热影响区小等典型特征，并且与基体形成良好的冶金结合，结合强度高。目前，针对钛合金表面性能的改善主要集中在通过提高其表面硬度来改善其耐磨性能，但与此同时，在很多情况下却加剧了对偶件的磨损，即对偶件的摩擦相容性或自润滑性能较差，所以不仅要有较好的耐磨性能，还要有较低的摩擦系数。本文采用了激光熔覆技术，以NiCr/Cr3C2金属陶瓷复合粉末与WS2固体自润滑剂为原料，在Ti-6Al-4V合金表面原位生成γ-NiCrAlTi/TiC高温耐磨复合涂层与γ-NiCrAlTi/TiC+TiWC2/Ti2CS+CrS高温自润滑耐磨复合涂层。利用XRD、SEM、EDS等手段分析了涂层的物相与显微组织，采用球-盘式高温摩擦磨损试验机测试了不同温度(室温、350℃、700℃)及不同载荷(3N、6N、9N、12N)下复合涂层的摩擦学性能并系统地分析了其磨损机理。试验结果表明：激光熔覆原位生成γ-NiCrAlTi/TiC高温耐磨复合涂层的显微组织主要由原位生成的TiC树枝晶和γ-NiCrAlTi固溶体组成，组织致密均匀，与钛合金基体呈冶金结合，平均显微硬度约为1149HV0.2，比钛合金基体的硬度提高了3.2倍；而添加固体自润滑剂WS2的γ-NiCrAlTi/TiC+TiWC2/Ti2CS+CrS高温自润滑耐磨复合涂层组织中不仅含有上面物相，而且还离散分布有许多层状结构的Ti2CS、CrS金属硫化物，并且随着WS2含量的增加，涂层中的金属硫化物也逐渐增多，添加WS2固体润滑剂的涂层的硬度较未添加的要稍微降低，并且添加30%WS2含量涂层的硬度相对最高为1005HV0.2，这与涂层中原位生成的TiWC2陶瓷增硬质相含量有关。摩擦磨损试验表明：γ-NiCrAlTi/TiC涂层的摩擦系数与磨损率都与试验温度成正比，其中常温时，涂层的耐磨性要较基体的提高了13倍，表现出优良的耐磨性能。由于金属硫化物的特殊层状结构， Ti2CS、 CrS作为润滑相，有效地降低了γ-NiCrAlTi/TiC+TiWC2/Ti2CS+CrS涂层的摩擦系数，提高了其耐磨减摩性能，其中添加30%WS2含量的涂层在350℃、700℃下的平均摩擦系数分别为0.27、0.32，分别比γ-NiCrAlTi/TiC涂层降低了28%、21%。其中700℃时，涂层磨损率最低，这是由于金属硫化物在磨损表面铺展开来形成了韧性良好的润滑转移膜。不同载荷下，γ-NiCrAlTi/TiC+TiWC2/Ti2CS+CrS涂层的摩擦系数与载荷成反比，而磨损率与载荷成正比，中载6N、9N时涂层具有综合的优异耐磨减摩性能。