45钢是一种常见的优质碳素结构钢,常应用于交变负荷工作下的连杆、螺栓、齿轮、轴类等零件的制造。由于45钢表面硬度较低、耐磨性较差,在复杂工况下,零部件容易失效,可应用等离子熔覆技术改善其表面性能,提高工件使用寿命。为提高45钢表面的耐磨性、耐腐蚀性能等,本文利用等离子熔覆技术在45钢表面熔覆了三种涂层:CoCrNi涂层、CoCrNi+TiC涂层、CoCrNi+Al涂层,研究了涂层的显微组织结构、截面维氏硬度、摩擦磨损性能以及耐腐蚀性能。为了进一步改善涂层的组织和性能,本文还研究了不同热处理工艺对CoCrNi+Al涂层组织和性能的影响。在优化工艺参数条件下制备的CoCrNi涂层与45钢冶金结合较好,涂层主要由单一FCC（Fe,Ni）固溶体相组成,平均硬度为196 HV0.3,平均摩擦系数为0.6,磨损量为23.2 mg,自腐蚀电位为-596.33 m V,电流密度为1.58×10-4m A/cm2,硬度和耐磨性能不及45钢,耐腐蚀性能优于45钢。CoCrNi+TiC涂层的硬度和耐磨性得到显著提高,研究结果表明,加入陶瓷颗粒TiC能细化组织,当TiC含量为25%时,涂层综合性能较好,物相组成为FCC相和TiC相,涂层硬度为401 HV0.3,较基材硬度提高约2倍,磨损量为2.5 mg,耐磨性显著提高,磨损机理主要为磨粒磨损,自腐蚀电位-479.08 mV,电流密度为1.16×10-4 mA/cm2,耐腐蚀性能与CoCrNi涂层相当。随着Al含量的增多,CoCrNi+Al涂层相结构由FCC相向BCC相转变,由于Al原子半径较大,固溶强化效果明显。当Al含量为20%时,涂层平均硬度由未添加Al元素时的196 HV0.3增加到650 HV0.3,摩擦因数为0.347,此时涂层的耐磨性能较好,Al元素过多添加会导致耐腐蚀性能下降,Al含量为15%时,耐腐蚀性能最优。对CoCrNi+Al涂层进行300℃、500℃、700℃加热,保温时间为30 min退火处理。当Al含量为5%时,退火处理后,涂层相结构几乎没有变化,但涂层的组织明显细化,涂层硬度没有明显变化。当Al量为15%时,随着热处理温度的提高,涂层（110）BCC衍射峰强度增强,当退火温度为700℃时,涂层由单一的BCC相组成。涂层硬度随退火温度升高在而降低。当Al含量为20%时,退火温度为300℃时,组织形貌转变为枝晶,由于热处理温度较低,原子扩散能力较弱,晶粒内有细小的第二相析出;当退火温度为500℃时,由于热处理温度升高,原子扩散能力增强,晶粒内析出物消失,枝晶间出现了析出物;当退火温度为700℃时,有更多的尺寸更大的枝晶间析出物。涂层硬度随退火温度升高而升高。