随着社会各领域高速发展,传统金属材料难以满足现代工业对机械零件承受剧烈冲击及抗磨蚀的要求。在零件表面熔覆具有高硬度、高耐磨蚀的涂层成为提高零件性能的重要途径。ZrB2与ZrC陶瓷相具有密度小、熔点高、强硬度高、抗热冲击性好,热导率高等优点,作为强化相在耐火材料、耐磨蚀部件及航空航天等领域有着广泛的应用前景。等离子熔覆技术凭借其优异的表面强化效果、工艺操作简单灵活等优点,经过多年的发展已逐渐成熟。采用等离子熔覆技术制备陶瓷相增强的NiAl基复合涂层,不仅提高钢材的表面耐磨性,延长材料的使用寿命,还能节约材料和生产成本。本文通过等离子熔覆技术在Q235钢表面制备ZrB2-ZrC增强NiAl基复合涂层。利用X射线衍射仪、扫描电镜和电子探针分析和观察涂层的物相组成及显微组织,并探讨了强化相的形核长大机制。采用显微硬度计和磨损试验测试熔覆层的硬度和磨损性能,探究熔覆层的磨损机理和强化机制。以Ni、Al、Zr、B4C粉末作为原料,采用等离子熔覆技术原位合成ZrB2-ZrC/NiAl复合涂层。涂层组织均匀,没有裂纹,存在少量孔洞,涂层与Q235呈冶金结合。涂层物相主要由NiAl、ZrC、ZrB2和γ-(Fe,Ni)组成。ZrB2呈针棒状或长条状,ZrC呈花瓣状和点簇状分布在基体上。随着熔覆电流的增大,强化相尺寸增大,硬度和涂层耐磨性先增高后减小的趋势。三个涂层硬度比Q235钢得到大幅度提高,Q235钢的磨损是严重的黏着磨损和磨粒磨损,涂层的磨损方式以轻微的磨粒磨损为主。随着强化相含量的增多,强化相尺寸逐渐粗化且缺陷增多,硬度和涂层耐磨性经历先增高后减小的趋势。当强化相含量为30%时,耐磨性最好,其耐磨性能是Q235的8.51倍。熔覆层的磨损方式以轻微的磨粒磨损为主。强化相尺寸随着熔覆速度的增加,逐渐细化,熔覆层的缺陷也随之减少,耐磨性最好,熔覆层表面较为平整,磨损机制是轻微的磨粒磨损。