近年来板坯的连铸技术已经得到了长足的发展,在钢铁行业的生产中占据重要地位,其中拉矫辊作为连铸机的重要部件,工作环境十分恶劣,需要在高达1000℃的板坯上滚动。在板坯的传热和拉矫辊内部冷却水的周期热循环下,受到热应力作用,在辊体表面会出现裂纹。同时由于拉矫辊对板坯有一定的夹紧力,在滚动过程中难免产生摩擦,长期服役会出现磨损。本文提出了以等离子喷涂的方式将WC-20Cr7Ni喷涂在拉矫辊上,使碳化钨涂层作为保护层强化拉矫辊表面属性,减少拉矫辊在服役过程中的热应力值、氧化腐蚀、磨损,从而提高拉矫辊的使用寿命。本文首先对喷涂的WC-20Cr7Ni喷涂做了硬度、结合强度和隔热性能的材料属性实验,硬度测试间接的证明了碳化钨涂层的耐磨性极高,而结合强度实验则表明了碳化钨涂层在服役过程中的可靠性能较高。最后隔热性能的实验表明了碳化钨涂层能降低拉矫辊工作的热应力。其次,为碳化钨涂层试件设计了热冲击试验,采用单方向加热至高温然后水淬的方式探究碳化钨涂层在热冲击下的表现,实验表明WC-20Cr7Ni喷涂在80次热冲击表现依旧良好。然后使用金相显微镜观察了碳化钨涂层热冲击前后断面的组织形貌,通过对比探究其失效机理。继而,使用了有限元软件ABAQUS对拉矫辊的工作环境做了仿真模拟,对比了常规拉矫辊与碳化钨涂层拉矫辊在相同工作环境下的应力场与温度场差异,并且采集相应的应力与温度数据,仿真结果表明WC-20Cr7Ni喷涂可以有效降低拉矫辊热应力。最后,选用合适的寿命计算模型,对常规拉矫辊和WC-20Cr7Ni喷涂的拉矫辊进行热疲劳寿命计算,计算结果表明WC-20Cr7Ni喷涂拉矫辊的具有较长的使用寿命。