摘要：气门-气门座摩擦副是内燃机配气系统的一组核心部件,通常使用堆焊合金涂层的方式提高气门锥面的耐磨性能。其中,等离子堆焊技术因具有粉末利用率高、稀释率低等优点被广泛应用于工业生产。本文采用等离子堆焊方法制备两种不同合金成分的Fe基涂层和用于对比的Co基涂层,对它们的成分、组织结构和力学性能进行了细致地研究。并且,进一步探索了退火工艺对涂层微结构和显微硬度的影响。为提高Fe基堆焊合金的性能,本文依据热力学模拟的结果,设计并制备出过共晶成分和含硼堆焊合金,对两种堆焊合金的微结构、显微硬度和耐磨性进行了研究,并将耐磨性和三种用商品粉末制备的堆焊合金作对比。研究结果表明：1)堆焊涂层的金相组织由熔合区、近熔合区和涂层表层三部分组成,三种合金涂层均属于亚共晶结构,其中硬度较高的共晶网状碳化物相为涂层骨架,韧性较好的基体相起支撑作用,Co基合金涂层的力学性能优于两种Fe基合金涂层；2)800℃退火对涂层微结构和物相影响较大,Cr7C3会部分转变为Cr23C6,退火后涂层硬度明显提升,500℃退火对涂层的基体相固溶合金元素的种类和数量影响较大,对涂层硬度影响不明显；3)硼的添加能够改善Fe基堆焊合金碳化物分布并提高其耐磨性,超过了Co基堆焊合金。