在工业生产中,磨损是造成机械金属制部件最常见和最大量的失效原因。因此本论文在参考国内外有关提高金属材料耐磨性方面的资料的基础上,利用表面离子渗碳化钨合金工艺对工农业生产中常用碳钢材料20#钢、45#钢、60#钢和60Si2Mn钢进行处理后,从硬度值和耐磨性两个角度对试样进行分析研究。再利用金相组织分析、扫描电镜分析、X衍射分析和能谱分析,从微观组织方面对碳钢经离子渗碳化钨后在硬度和耐磨性上为什么会有变化进行分析研究,希望找到一种经离子渗碳化钨工艺处理的钢铁材料,既可以满足工业生产中对材料高硬度的需求,又可以满足高耐磨性的要求。试验采用离子渗碳化钨的技术,通过高能离子束使WC合金渗到常用不同碳钢基体内,来改变钢基表面的组织结构,形成具有很高耐磨性的碳化钨渗层。再分别测试了材料试样表面渗层的硬度和耐磨性,通过硬度值和耐磨性的对比分析,找出相关规律。然后利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪来观察分析样品的显微组织结构,进而从微观显微组织方面对材料硬度值和耐磨性方面进行研究。结果表明：20#钢、45#钢和60#钢在经高能离子渗WC后,其硬度值比基体材料提高了近1倍,其耐磨性也比原始材料提高了近2倍。但对于本身硬度就很高的60Si2Mn材料,经离子渗WC后其硬度值反而没有明显的变化,但仍比原始材料有较高的耐磨性。因此,对于理论上的材料硬度与耐磨性对应关系的规律在离子渗碳化钨工艺上已不适用。但是从微观组织总体分析来说,离子渗WC技术可以使碳化钨渗层和钢基体两者形成冶金结合,进而达到材料间的优势互补。因此最终结果表明经离子渗WC的钢铁材料,在一定范围内可以代替工具钢、高速钢等耐磨钢,并且取代堆焊、喷涂等表面改性技术。