结晶器铜板是结晶器重要零部件,对连铸生产中铸坯的质量、性能和寿命都有较大的影响。本课题以铬锆铜为基体材料,通过使用激光熔覆技术,制备高硬度、高耐磨的激光熔覆涂层。第一种方案主要以单层熔覆层Ni60+2%WC、Ni60+5%WC、Ni60+10%WC三种配置的粉末作为基体的熔覆材料,第二种方案主要以复合熔覆层Ni45+20%Co42+5%Zr02、Ni45+2%Zr02/Co42、Ni45+5%Zr02/Co42、Ni45+10%ZrO2/Co42 四种配置的粉末作为基体的熔覆材料。通过摩擦磨损测试、维氏硬度测试、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段,研究了两种实验方案获得熔覆层的摩擦磨损特性、硬度特性等。为提高连铸结晶器铜板的寿命提供了技术指导,具有一定的创新性和工程应用价值。本文的主要研究成果如下:通过对单层熔覆层的研究表明,基体与熔覆层结合处主要以胞状晶体所形成。试样一至试样四中的硬度值与铜基体相比,有不同程度的提高。其中试样四的硬度值比铜基体的硬度值提升最大,其原因主要是碳化钨含量的增加所导致熔覆层硬度的增大。Ni60+WC熔覆层主要由γ-Ni固溶体、Cr7C3、Cr0.19Fe0.7Ni0.11、Cr23C6、WC等相组成。激光熔覆Ni60+WC熔覆层不仅能够增加铜基体耐摩性能,并且在相同条件下熔覆层的磨痕宽度、磨损体积比铜基体磨痕宽度和磨损体积有所减小。由此可以看出熔覆层有效的提高铜基体的耐磨性能。另外,通过对复合熔覆层的研究表明,钴基熔覆层和镍基熔覆层分别是由树枝状晶体,薄片状晶体和点状晶体所形成。试样的熔覆层硬度比铜基体硬度高,其中试样三的硬度值比铜基体的硬度值提升最大。熔覆层主要的物相为CrSi2、Ni-Cr-Co-Mo、CoO、{Si,Al}2Cr、CoGa3Zr2等相组成。在相同实验条件下与铜基体相比,熔覆层的磨痕宽度和磨损体积有所减小,从而说明熔覆层对铜基体的耐磨性有所提高。