本课题利用等离子扫描设备在45钢表面制备TiC／Ni梯度熔覆层，采用透射电镜、扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜等分析测试熔覆层的组织。对添加TiC粒度为3μm和纳米级的两种TiC／Ni熔覆层及对比材料ZG06Cr13Ni5Mo进行汽蚀破坏试验，采用体视显微镜和扫描电镜跟踪观察汽蚀过程中的形貌变化，分析材料的抗汽蚀性能及汽蚀破坏机理，利用激光颗粒分布测量仪测量汽蚀剥落颗粒的粒径大小。设计正交试验对熔覆工艺参数进行优化。影响熔覆层综合指标的参数关系为：工作电流＞扫描速度＞TiC粉末铺设方式。当TiC粉末从底层到顶层依次按10％、15％、20％的含量预涂，且工作电流为140A、扫描速度15cm／min和TiC粒度为3μm时，获得熔覆层综合质量最优（硬度最高达HV1088）。该熔覆层相为γ-Ni、TiC、Ni₃B、M₂₃C₆以及铬的硼化物，组织由表及里依次为细小树枝晶、树枝晶、胞状树枝晶、胞状晶和平面晶；TiC颗粒含量和粒径由表及里都呈梯度减小。熔覆层硬度和TiC的分布相关，除最表层外，硬度由表及里呈梯度下降。汽蚀试验样品的制备采用两道搭接熔覆，搭接区凝固组织粗化，硬度下降。为减少汽蚀试验误差，更换1Cr18Ni9Ti为基体，经测定物相并无改变，结合处硬度值差异也较小。按照“振动空蚀试验标准”进行汽蚀破坏试验。结果表明添加TiC粒径为3μm的Ni60+TiC熔覆层失重最少，添加TiC粒径为纳米级的Ni60+TiC熔覆层次之，两者抗汽蚀能力均优于ZG06Cr13Ni5Mo。汽蚀过程中，γ-Ni基体的固溶强化及粒径3μm的TiC颗粒对熔覆层起到了强化的作用；纳米级的TiC颗粒呈团聚状态，在微射流冲击下，团聚在一起的TiC颗粒发生碎裂，先于基体剥离，不能提高熔覆层的抗汽蚀能力。观测汽蚀剥落粒子，可推断冲击断裂导致汽蚀初期失重，汽蚀后期损失由冲击断裂和疲劳断裂共同作用。