1. 研究目的与意义（文献综述）

在实际的生产应用中，很多设备的重要部件表面性能如耐热性、耐磨性、抗氧化性、耐腐蚀性取决于部件表面物理性能。因此在实际生产中许多零件表面需要应用到金属表面改性技术，传统的金属表面改性技术有喷涂层、电镀化学层等，但是由于这些方法基体与涂层的结合力差、溶解度的影响或其他因素在实际应用中并不理想[1-4]。

本次研究所用的基体材料为h13钢（4cr5mosiv1），作为较为理想的热锻模具钢，被广泛的应用在热锻模具、挤压模具等领域，由于h13钢工作环境恶劣，受到较大的高低温循环作用、频繁的冲击载荷和冷却液侵蚀等影响，模具的工作面常因为高温磨损而失效，因此需要一种表面处理技术解决其表面磨损问题。近年来其解决方案主要为高能束熔覆技术:激光熔覆与等离子熔覆[5-6]。

激光熔覆技术具有如下一些优点: 熔覆层与基体为牢固的冶金结合; 属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相; 可以获得低稀释率的良好覆层; 热变形和热影响区小; 自动化程度高等。但激光熔覆工艺复杂，热量转化率低，设备成本高（主要）限制了它的应用范围[7-8]。等离子弧具有加热范围大，设备简单，易于操作，容易实现大功率操作等特点，等离子熔覆部分弥补了部分激光熔覆表面改性技术的不足[9-11]。等离子弧是一种压缩电弧经机械压缩、电磁压缩和热压缩三级压缩成为能量密度极高的等离子体束，应用在熔覆技术时，加热时工件被氩气包围，具有熔覆层厚度易于控制、成本低、能量密度高、呈冶金结合、熔覆质量好、成分可调范围大、效率高、不需要前处理等优点，适用于既耐冲击又需要耐腐蚀的金属部件，因此特别适合用于热锻模具钢的熔覆[12-14]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

硬度测试：测试时 所得压痕应为轮廓清晰的棱形，以保证测量精度；

epma：对合金覆层元素进行定性和定量分析

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定合金粉末成分试验方案，完成开题报告。

第4-5周：按设计方案，了解等离子熔覆工艺试验，了解覆层及金相样品的制作等，光学显微组织观察，测试硬度。

第6-9周：覆层成分、显微结构和物相成分测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 梁工英，李成劳，苏俊义．al-si合金等离子涂层ni-cr-b-si的激光重熔[j]．金属学报，1997，33(3)：316-318.

[2] 武晓雷，陈光南．铁基合金激光熔覆组织及高温时效转变的tem研究[j]．金属热处理学报，1999，20(1)：18-21．

[3] nagarathnam k,komvopoulos k. microstructural and microhardness characteristics oflaser-synthesized fe-cr-w-c coatings[j]. metallurgical amp; materialstransactions a, 1995, 26(8):2131-2139.