以Al和TiC的混合粉末为原材料对20#钢进行激光表面合金化,制备了TiC增强Fe3Al金属间化合物基体复合涂层。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等方法分析了涂层的相组成及显微组织结构,通过热力学计算确定了TiC的溶解热力学条件,并探讨了TiC的溶解及析出规律。结果表明:涂层主要组成相为Fe3Al和TiC;激光表面合金化过程中,当温度达到2000 K~2200 K时,作为粉末原材料的TiC颗粒在Fe-Al合金熔体中开始发生溶解,然后在合金熔池中重新凝固析出,以原位增强颗粒的形式呈网状分布于Fe3Al金属间化合物基体上。