导卫辊是高速棒线材轧制生产线上的关键设备之一，其工作面夹持高温红钢，在热冲击、热负荷和水冷的作用下工作，极易磨损、开裂和氧化，平均寿命低。添加合金元素可以提高导卫辊的使用寿命，但整体铸造合金导卫辊，价格昂贵，当导卫辊工作面磨损量超过2mm时，便丧失精确的导向功能，浪费合金元素。因此，为了提高导卫辊的使用寿命，节约贵重合金，降低成本，本文采用铸渗表面合金化的方法，以ZG45作为基体，镍基碳化钨颗粒作为合金层增强材料，制备出“外硬内软”的复合导卫辊。针对导卫辊装置的使用情况以及出现的问题，结合铸渗合金化的优点，本文提出了熔模铸渗法和消失模铸渗法浇铸复合导卫辊。并采用专业有限元软件ProCAST对导卫辊的两种铸造工艺进行了模拟分析。模拟结果表明，熔模铸渗法和消失模铸渗法浇铸复合导卫辊的试验方案在理论上是可行的。通过物理试验研究了两种浇铸工艺所制备的复合导卫辊的组织性能。结果表明，采用熔模铸渗合金化法制备的复合导卫辊，其复合层较薄，且有脱落现象，表层硬度较基体无明显提高；采用消失模铸渗合金化法制备的复合导卫辊，其复合层均匀，冶金结合，复合层最大显微硬度达到628.5HV，较基体显微硬度200HV显著提高。通过向合金涂层中加入不同大小及不同体积分数的WC颗粒，研究了WC颗粒对消失模铸渗复合导卫辊组织性能的影响，并确定了WC颗粒的最佳尺寸及体积分数。结果表明，合金涂层中WC颗粒体积分数为35%时，随着WC颗粒大小的增加，其硬度、耐磨性能提高，抗热震性能和抗高温氧化性能降低；合金涂层中WC颗粒大小为250~420μm时，随WC颗粒体积分数的增加，硬度、耐磨性能提高，热震性能和抗高温氧化性抗降低；确定当合金涂层中WC颗粒大小为150~250μm、体积分数为50%时，所得到的复合层表面综合性能最优。研究表明，采用消失模铸渗表面合金化法制备的复合导卫辊，表面合金化质量良好，复合层与基体冶金结合，无明显的铸造缺陷，为复合导卫辊的应用提供了理论指导与试验依据。