本文采用高能球磨的方式对预涂[Ti+C]粉末进行高能球磨活化，利用等离子控制技术在45钢表面原位合成TiC／Ni复合涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及XRD等对球磨后粉末的活化进行了分析；研究了原位合成陶瓷增强相TiC在熔覆层中的形成规律；对熔覆层的组织特征与性能进行了测试分析，并对等离子熔覆工艺参数进行了优化；利用有限元软件ANSYS对等离子熔覆层温度场、残余应力场进行了数值模拟，得到了以下结果。经过高能球磨的预涂[Ti+C]粉末由于球及与球罐壁的撞击所产生的机械力作用下粉碎生成新的表面，颗粒粒度减小，活性增强，为等离子熔覆时原位合成TiC提供了有利的条件。熔覆层中原位合成的增强相是由若干单个TiC颗粒簇拥在一起，形成花瓣状、团状以及放射状的颗粒体，单个TiC的大小小于1μm，TiC颗粒团体的大小约为2～2.5μm。TiC颗粒界面形状规则，界面洁净，无界面反应物生成。等离子熔覆层的相组成主要为γ-Ni、M₂₃C₆、TiC及CrB。TiC／Ni熔覆层可分为：界面处的平面晶区，胞状晶区、树枝晶等。分析了等离子熔覆工艺参数对熔覆层表观质量、组织性能的影响，并采用正交法获得等离子熔覆的较优工艺参数为：工作电流为140A、扫描速度为13cm／min、球磨时间为8h。由等离子熔覆的温度场以及残余应力场的数值模拟结果可知：经等离子熔覆后，试样在熔覆层与基体界面处存在残余应力，熔覆层纵向两端存在应力集中现象。