The utilization of titanium aluminide (TiAl) alloys is widespread in the high-temperature sectors of the aerospace industry, despite their challenging manufacturing process and inherent low toughness. Laser additive manufacturing (LAM), as a solution to these challenges, enhances the capability to form complex components and mechanical properties. The influence of process parameters, heat treatment methods, and reinforcing components on the microstructure of TiAl alloys was studied during the LAM process. The principles of designing TiAl alloys were emphasized from the action mechanism of reinforcing components. A classification standard for the component design was proposed based on the different roles of β-stabilizing elements, α-stabilizing elements, rare earth elements, and composites (a combination of the aforementioned components). Furthermore, the work discussed the evolution mechanism of the microstructure and the strengthening mechanism of mechanical properties in TiAl alloys prepared using LAM. These included solid solution strengthening, precipitation strengthening, grain boundary strengthening, grain refinement, and lattice distortion toughening. Finally, future research directions in LAM TiAl alloys were proposed—the innovative design of TiAl alloys through the structural or interfacial control, the development of multiscale characterization techniques for microstructures, and the advancement of high-performance TiAl alloys using data-driven machine learning approaches.

The work explored the influences of varying Si content (non-metallic element) on the microstructure, microhardness, wear resistance, and corrosion resistance of high-entropy-alloy coatings. CoCrFeMnNiSix (x = 0, 0.4, 0.8, 1.2, and 1.6) high-entropy-alloy coatings were prepared on the surface of AISI 1045 steel using laser cladding. The microstructure of CoCrFeNiMn consisted of a single FCC solid solution phase without Si addition. With the addition of Si element, the high entropy alloy coating mainly consists of FCC phase, BCC phase and silicide phase structure. The microhardness of CoCrFeMnNiSix high-entropy-alloy coatings increased with increased Si. The average hardness peaked at 513.2 HV0.5 when x = 1.6, which was 1.77 times higher than the Si0 coating without Si addition. The wear resistance of CoCrFeMnNiSix high-entropy-alloy coatings increased with increased Si. The abrasion loss was reduced from 0.0814 to 0.0291 mm3. The main friction and wear mechanisms were adhesive wear, abrasive wear, and oxidative wear. The corrosion resistance of the coating improved with increased Si. The maximum corrosion potential was −0.662 V, and the lowest corrosion current was 2.809 E-6 A/cm2 when Si content was 1.6. The passivation film on the Si1.6 coating surface was the most stable and dense with the optimal corrosion resistance. The work offers a theoretical reference for the preparation of high-entropy-alloy coatings incorporating non-metallic element Si.