激光熔覆亦稱激光包覆或激光熔敷，是一種新的表麵改性技術。它通過在基材表麵添加熔覆材料，並利用高能密度的激光束使之與(yu) 基材表麵薄層一起熔凝的方法，在基層表麵形成與(yu) 其為(wei) 冶金結合的添料熔覆層。

　　激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體(ti) 表麵上放置被選擇的塗層材料經激光輻照使之和基體(ti) 表麵一薄層同時熔化，並快速凝固後形成稀釋度極低，與(yu) 基體(ti) 成冶金結合的表麵塗層，顯著改善基層表麵的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從(cong) 而達到表麵改性或修複的目的，既滿足了對材料表麵特定性能的要求，又節約了大量的貴重元素。

　　高錳鋼是世界各國通用的一種耐磨鋼，1882年第一次獲得奧氏體(ti) 組織的高錳鋼，1883年英國人哈德菲爾德(R．A．Hadfield)取得了高錳鋼專(zhuan) 利。這種奧氏體(ti) 鋼具有加工硬化性質，在衝(chong) 擊或重力擠壓下，其表層發生加工硬化現象，硬度可達450～550HBW。這種高硬度的表層使鑄件具有良好的耐磨性，而鑄件內(nei) 部由於(yu) 沒有經過加工硬化，仍保持其原有的硬度和韌性。當鑄件表麵的工作層被磨掉一層後，顯露出來的一層又被加工硬化，而同樣獲得了高硬度。因此高錳鋼適用於(yu) 在重力衝(chong) 擊或擠壓的工作條件下經受摩擦的零件。

　　高錳鋼在強衝(chong) 擊磨料磨損條件下，有優(you) 異的抗磨性能，故常用於(yu) 礦山、建材、火電等機械設備中，製作耐磨件。鐵路道岔中高錳鋼轍岔鑄件就是利用其加工硬化特性製造的。但是高錳鋼轍叉在實際運營過程中，往往在受重載車輪強烈衝(chong) 擊、碾壓而被加工硬化之前就受到不同程度的磨損，甚至發生龜裂剝落而失效，從(cong) 而影響其使用壽命。這主要是因為(wei) 高錳鋼轍叉的基體(ti) 組織為(wei) 奧氏體(ti) ，在使用初期表麵較軟，受到衝(chong) 擊載荷時，金屬表麵發生塑性變形，工況為(wei) 低應力條件時，來不及充分加工硬化而使其耐磨性不足，磨損快，使之使用壽命縮短。

       激光表麵處理技術是在材料表麵形成一定厚度的處理層，可以改善材料表麵的力學性能、冶金性能和物理性能，從(cong) 而提高零件、工件的耐磨、耐蝕及耐疲勞等一係列性能。因此，利用表麵激光熔覆技術對高錳鋼試樣進行不同工藝條件的表麵強化處理，測試了表麵硬度，並對其進行了分析。

　　實驗所用基體(ti) 材料為(wei) 高錳鋼ZGMn13，其化學成分(質量分數，%)為(wei) ：1.1C，0.6Si，13.5Mn，≤0.05P，≤0.03S，餘(yu) 為(wei) Fe。將基體(ti) 材料切割成Φ10mm×20mm的圓柱形試樣，將待熔覆麵用水砂紙磨平，用超聲清洗器清洗幹淨，供激光熔覆使用。熔覆材料分別選擇了Ni60、Ni60+10％SiC、Ni60+15％SiC、Ni60+20％SiC、納米碳化物陶瓷等幾種。

　　經過表麵激光熔覆處理的高錳鋼，表麵硬度提高到基體(ti) 的3～4倍；耐磨性大幅度提高，單位時間的磨損量僅(jin) 為(wei) 未處理試件的12%。熔覆層的組織與(yu) 基體(ti) 組織存在明顯的差異，熔覆層組織以枝狀晶為(wei) 主；在熔覆層內(nei) ，可以觀察到位錯及細小析出相的存在；熔覆層與(yu) 基體(ti) 的過渡區內(nei) 存在局域非晶。