摘要：冷軋輥等高碳鋼機械零件在運行中易因嚴重的磨損或疲勞剝落而報廢,如將其修復,則可延長其使用壽命。在常用于制作冷軋輥的GCr15鋼上,采用激光熔覆技術,以不同的工藝參數(包括激光掃描速率、送粉速率和搭接率)制備了由內層(LC)和外層(HC)組成的鐵基合金梯度熔覆層。采用X射線衍射(XRD)、光學顯微鏡(OM)和掃描電鏡(SEM)研究了熔覆層的顯微組織、相成分,采用硬度計、磨損儀和臺階儀測定了熔覆層的硬度梯度和耐磨性能。結果表明:HC合金層主要由α-Fe、Cr7C3以及γ-Fe組成,熔覆層厚度為3~5mm,硬度梯度較平緩,無裂紋等缺陷。隨著激光掃描速率的增大,HC層的組織細化,硬度和耐磨性提高。以130 mm/min掃描速率制備的熔覆層截面硬度高達800HV0.3,以70mm/min、90mm/min、130mm/min和170mm/min的掃描速率制備的熔覆層體積磨損率分別為1.63、1.50、1.32和1.33(×10-14m3/Nm),其摩擦因數分別為0.57、0.74、0.71和0.69。只要激光熔覆工藝參數恰當,GCr15鋼的鐵基合金熔覆層就具有細小的組織、高硬度和良好的耐磨性能。結果表明,采用激光熔覆技術修復磨損的冷軋輥等高碳鋼零件是可行的。