中文摘要：

本项目基于材料表面改性及复合的思路，采用在高温碳气氛中铁基材料表面自生碳纳米管作为碳源和增强相，借助激光熔池的强制对流和快速凝固的特点，在人工神经网络模型的指导下优化激光工艺参数，协同和控制反应稳态进行，从而实现涂层中CNTs-TiC复合增强相的原位合成和均匀化分布。本项目通过对强制对流作用下原位合成反应与凝固过程交互作用的研究，揭示熔池中增强相的非平衡凝固行为、相的形成、组织演变规律及界面微观结构特征；对凝固组织形状因子的影响因素以及激光工艺参数与形状因子之间的关系进行研究，探索控制凝固组织的最佳工艺；结合实验性能数据，建立材料性能与显微组织结构间的构效关系；在通过腐蚀、磨损等实验基础上，结合现代材料分析测试先进技术，揭示复合材料的强化机制。本研究将为铁基表面复合材料的设计、开发及应用提供指导。