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为了进一步提高00Cr13Ni4Mo不锈钢水轮机叶片的耐磨损和耐腐蚀性能,本文利用激光表面改性技术,在水轮机叶片表面制备了Ni60添加氮化物(TiN、CrN)和碳化物(WC)涂层,研究了涂层的物相、组织、显微硬度、耐磨性和耐蚀性,分析了不同陶瓷相含量对激光表面改性涂层的组织和性能的影响。激光表面改性实验的最佳工艺参数:激光功率为2.5kW,扫描速度为5mm/s,光斑直径为4.5mm。Ni60添加TiN的激光合金化层有分层现象,表面为团聚TiN颗粒组织,硬度很高。与不锈钢基体相比,添加10%TiN合金化层的磨损失重从110mg降低到1.2mg,在3.5wt%NaCl溶液中的自腐蚀电流从480nA/cm~2降低到128nA/cm~2,自腐蚀电位从-468.1mV升高到-380.3mV。但是当TiN含量越高,颗粒团聚现象越严重,表面粗糙度增大导致点蚀作用加剧,耐蚀性反而降低。Ni60添加CrN合金化层组织致密,硬度较低,添加20%CrN合金化层的磨损失重为3.2mg,Ni基固溶体中由于Cr含量的增加,有效削弱了电偶腐蚀的作用,在3.5wt%NaCl溶液中的自腐蚀电流为51nA/cm~2,自腐蚀电位为-287.1mV,耐蚀性大幅提高。综合性能最优是Ni60+20%CrN激光合金化涂层。Ni60激光熔覆层的磨损失重为7.6mg,在3.5wt%NaCl溶液中的自腐蚀电流为387nA/cm~2,自腐蚀电位为-359.2mV。Ni60添加15%WC熔覆层的硬度大幅提高,磨损失重为2.5mg,但是耐蚀性大幅降低。在添加WC的基础上,再添加TiN增加了熔覆层中硬质陶瓷相的含量,两种陶瓷相的弥散分布进一步提高了熔覆层的硬度和耐磨性,当TiN添加量为30%时,磨损失重只有0.2mg。组织间的腐蚀作用有所削弱使耐蚀性有一定提高,但是电偶腐蚀作用严重,耐蚀性比纯Ni60熔覆层差。在添加WC的基础上,再添加CrN熔覆层的硬度比Ni60+15%WC熔覆层低,耐磨性也有所降低,但是当CrN的添加量达到30%时,熔覆层致密,磨损失重为2.8mg。Ni基固溶体中由于Cr含量的增加,有效削弱了电偶腐蚀作用,大幅提高了熔覆层的耐蚀性,在3.5wt%NaCl溶液中的自腐蚀电流为219nA/cm~2,自腐蚀电位为-440.5mV。综合性能最优是Ni60+15%WC+30%CrN激光熔覆层。