本文利用感应熔覆的方法,在45#钢表面感应熔覆一定成分的Ni60A+(Ti+C)合金粉末,得到了原位自生的TiC颗粒增强的Ni基复合熔覆层。根据热力学原理计算了体系各可能生成物的吉布斯自由能,计算结果表明体系中Ti与C的反应的自由能最低,为主反应;计算还表明在大气气氛下体系可生成多种氧化物。进行了感应器的设计,对于单匝感应器无论怎样调整参数均无法得到熔覆层,对于螺旋上升式增加的多杂感应器缺点是熔区较宽,容易流淌,但在实际使用中只要调整到合理的熔覆参数,可以满足制备熔覆层的要求,并未出现流淌现象。对于盘式感应器,熔区窄,成型好但效率低,结合本实验的实际情况,采用了第二种设计。通过设计出的感应器制备出了四种不同(Ti+C)含量的熔覆层,结果表明只有在(Ti+C)含量为15%时满足制备要求,因此只针对此熔覆层进行了性能测试。TiC/Ni基熔覆层/基底的界面处有一层很窄的白亮带,熔覆层熔区内为典型的铸态树枝晶组织,熔覆层组织主要由γ-Ni奥氏体枝晶、M23C6、TiC等相组成,并且有少量NiO夹杂。熔覆层的硬度耐摩擦磨损、冲蚀性能均优于Ni60A熔覆层。摩擦磨损试验结果表明,磨损机理为磨粒磨损。TiC颗粒含量的增加有利于提高其耐磨性能和耐冲蚀性。最后对TiC的合成机理进行了分析,首先Ni60粉末被加热到熔化状态,使得[Ti+C]沉浸在Ni基合金的熔体中,TiC的生成是由反应Ti+C=TiC的进行,当Ti、C在熔体中的质量分数达到反应的浓度条件时,即通过原位合成TiC。TiC的生长机理以溶解—析出机制为主。高温时,TiC在镍熔体中的溶解度很大,可以完全溶解在镍熔体中,随温度和溶解度的降低,将从液相脱溶形成晶胚。TiC形核时,在对称晶面的生长速度相同,容易形成对称结构。