刮板输送机是机械化采煤的核心装备,承担着煤炭运输、采煤机运行导向以及液压支架推移支撑的重要任务。中部槽是刮板输送机的关键部件,其在作业时会持续受到刮板、刮板链以及煤料等强烈的摩擦磨损,这导致中部槽成为刮板输送机磨损最为严重的部件。而中部槽磨损失效常造成刮板输送机故障多发、寿命缩短及其他配套设备无法正常工作,从而降低煤矿的生产效率及安全状况。因此,开展刮板输送机中部槽耐磨性能的研究具有重大的经济效益和社会价值。表面强化技术是通过物理、化学、机械等手段使产品满足各种工况环境的需要和延长其使用寿命的方法总称。近年来,随着激光器的开发和应用,激光熔覆技术是继热喷涂、堆焊、等离子熔覆等传统技术之后发展的新型技术,具有效率高、热输入量小、加工精度高以及加工后机械零部件性能高等优点,在机械零部件的表面强化方面具有广阔的应用前景。本文针对刮板输送机中部槽易磨损的问题,以中部槽为研究对象,通过熔覆材料体系的设计,在中部槽表面激光熔覆Fe基耐磨涂层,实现了中部槽表面性能的提升。本研究的主要成果如下:（1）采用低成本的Fe60合金粉末作为熔覆材料,开展了中部槽激光熔覆表面强化研究。首先,研究了中部槽表面激光熔覆单道Fe基耐磨涂层组织;其次,研究了搭接率对中部槽表面激光多道搭接熔覆成形性影响,并优化了搭接率;最后,研究了中部槽表面Fe基耐磨涂层的显微硬度与耐磨性。研究结果表明:中部槽表面Fe基耐磨涂层组织致密,无裂纹、气孔等冶金缺陷,且与中部槽之间形成牢固的冶金结合。中部槽表面进行多道搭接激光熔覆时,搭接率50%是获得的中部槽表面获得厚度高且表面平整的Fe基耐磨涂层的最优参数。中部槽表面Fe基耐磨涂层具有比中部槽拥有更高的硬度,且在相同摩擦条件下还拥有更高的耐磨性,其中中部槽的磨损机理为严重的粘着磨损和磨粒磨损,而中部槽表面激光熔覆Fe基耐磨涂层后磨损机理转变为磨粒磨损。（2）鉴于中部槽表面Fe基耐磨涂层存在抗磨粒磨损性能差、耐磨性提升幅度有限等问题,在中部槽表面激光熔覆碳化钨增强Fe基耐磨涂层强化中部槽,重点研究了碳化钨的添加量、粒度对中部槽表面Fe基耐磨涂层的成形性、组织结构、显微硬度、裂纹敏感性与耐磨性的影响。研究结果表明:引入碳化钨后,中部槽表面Fe基耐磨涂层的抗磨粒磨损性能得到显著提升,尤其是当碳化钨的添加量为20wt.%时,中部槽表面Fe基耐磨涂层的抗磨粒磨损性能最佳,但碳化钨的引入会导致中部槽表面Fe基耐磨涂层存在韧性差、裂纹敏感性高的问题。降低碳化钨的粒度,中部槽表面Fe基耐磨涂层的抗磨粒磨损性能不仅得到进一步提升,还能有效降低其裂纹敏感性。（3）在中部槽表面激光熔覆碳化钨增强Fe基耐磨涂层中掺杂适量的稀土氧化铈,重点研究了掺杂氧化铈后中部槽表面碳化钨增强Fe基耐磨涂层组织与性能。研究结果表明:氧化铈的掺杂能细化中部槽表面Fe基耐磨涂层组织,改善组织结构的均匀性,提高显微硬度和抗磨粒磨损性能,尤其是当氧化铈掺杂量为2.0wt.%时,其对中部槽表面碳化钨增强Fe基耐磨涂层显微硬度和抗磨粒磨损性能的改性效果最好,但不能降低裂纹敏感性。（4）鉴于WC增强中部槽表面Fe基耐磨涂层存在韧性差、裂纹敏感性高的问题,根据铌、钛元素在激光熔覆中具有增强增韧的特性,在中部槽表面激光熔覆铌、钛元素增强Fe基耐磨涂层来强化中部槽,对比研究了铌、钛元素单独和复合增强中部槽表面Fe基耐磨涂层的组织结构、显微硬度、韧性和耐磨性。研究结果表明:在中部槽表面激光熔覆Nb、Ti元素增强Fe基耐磨涂层强化中部槽,能实现Fe基耐磨涂层韧性的提升,裂纹敏感性的降低,但也降低了硬度和耐磨性。Nb、Ti元素复合增强中部槽表面Fe基耐磨涂层的韧性与耐磨性要优于Nb、Ti元素单独增强,尤其是当Ti:Nb原子比为1:1时,Nb、Ti元素复合增强的效果最好。在中部槽表面激光熔覆Nb、Ti元素增强Fe基耐磨涂层对中部槽表面耐磨性的提升幅度较小,难以满足中部槽耐磨服役工况的要求。（5）为了使中部槽表面Fe基耐磨涂层耐磨性和韧性双向提升,在中部槽表面激光熔覆碳化钨、铌和钛多元组合增强Fe基耐磨涂层来强化中部槽,重点研究了中部槽表面碳化钨、铌和钛多元组合增强Fe基耐磨涂层的成形性、组织结构、显微硬度、裂纹敏感性和耐磨性。研究结果表明:中部槽表面碳化钨、铌和钛多元组合增强Fe基耐磨涂层具有优良的成形性、均匀的组织结构和低的裂纹敏感性。当碳化钨、铌和钛含量分别为20wt.%、2.72wt.%和5.28wt.%时,中部槽表面碳化钨、铌和钛多元组合增强Fe基耐磨涂层致密,无裂纹、气孔等冶金缺陷,并且原位生成的（Ti,Nb,W）C颗粒起到了第二相弥散强化作用,使得Fe基耐磨涂层韧性和耐磨性得到双向提升,能有效解决制约激光熔覆技术在中部槽修复与强化领域发展的重要瓶颈问题。论文有图139幅,表23个,参考文献169篇。