在现代工业中，球墨铸铁和铝合金是两类性能优良，价格低廉，用途广 泛的金属材料，对国民经济的发展起到了重要的作用。但是，随着科学技术 的进一步发展，它们原有的一些性能已经难以适应新的要求，限制了它们的 进一步使用，如何提高他们的某些特殊性能就有着实际的意义。本课题主要 是研究通过等离子喷涂法对铸铁和锌铝合金基材料进行表面Al2O3粉末涂层处 理，然后再使用高能激光束以不同的扫描速度对铸铁和锌铝合金表面涂层进 行熔覆处理，以改善铸铁和锌铝合金的表面性能。 首先，本课题研究了激光表面熔覆处理生成的熔池，过渡层和基体的微观组 织和相结构变化情况，发现由于激光处理造成的快速凝固效果，熔池区和过渡区 的组织与基体比较已经发生了很大的变化，熔池区和过渡区的组织已经大为细 化，球墨铸铁表层在激光处理以后更发生了莱氏体和马氏体相变。第二步研究了 等离子喷涂法和激光熔覆等表面改性技术对铸铁和锌铝合金表面硬度的影响。在 此过程中，主要研究了激光重熔以及激光表面熔覆工艺对材料表面硬度的影响。 结果表明激光重熔和激光熔覆工艺导致的组织变化大幅度的提高了球墨铸铁和 锌铝合金表层的显微硬度，并且在熔池区和过渡区的强化效果有所不同。第三步 在上述研究的基础上，研究了试样激光熔池，过渡层和基体中的组织结构，凝固 规律，陶瓷相的转变以及陶瓷相分布和对硬度的影响规律，分析了材料表面硬度 提高的微观机理。 研究结果表明，激光表面重熔和激光熔覆方法可以改善表层组织的分布，细 化晶粒，大幅度的改善材料的表面性能。这些方法对材料的表面改性都是十分有 效的，而且有着极大的实际价值。 [关键词]：等离子喷涂，激光表面熔覆，表面改性，球墨铸铁，锌铝合金