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采用高能离子技术首先在低碳钢表层注入W,然后再渗碳的方法原位合成纳米级WC,其注渗层厚度达到1.0mm。低碳钢表层的显微硬度得到显著提高,硬度值从表层到心部硬度逐渐降低,呈梯度分布。通过扫描电镜、能谱分析、X-Ray衍射等分析手段证明了WC的存在。WC颗粒呈针状、板条状和块状弥散分布在低碳钢基体表层中,其尺寸在30nm～200nm之间。细小的WC颗粒与基体结合良好,有效地阻止位错的运动和微裂纹的扩张,从而有效地提高了低碳钢基体的综合力学性能。