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高铬铸铁因其良好的耐磨耐蚀性能常被用作制造渣浆泵的过流部件,然而过流部件的工作环境是渣浆泵零部件中最恶劣的,在工作过程中直接受到矿浆、泥浆或砂浆等含有固相颗粒介质的冲刷腐蚀,损耗较快。本文采用激光熔覆技术在高铬铸铁（KmTBCr15Mo）表面制备高质量熔覆层,这对提高渣浆泵使用年限,减少资源损耗等方面意义重大。本文使用RFL-A2000D型半导体激光器,以Ni包覆立方氮化硼（Ni/cBN）为增强相,采用等轴同步送粉的方式在Cr15表面制备Fe基、Ni基及其Ni/cBN复合熔覆层。主要内容为优化Fe基和Ni基熔覆层的制备工艺并对Ni/cBN添加量对Fe基、Ni基熔覆层组织性能的影响规律进行研究。采用XRD、OM、SEM、EDS等方法,显微硬度测试、磨损与冲蚀试验、电化学腐蚀试验等测试表征分析熔覆层的组织与性能。结果表明,优化后的工艺参数为:对于Fe55熔覆层,激光功率1400 W、扫描速度7 mm/s、送粉率16 g/min;对于Ni60熔覆层,激光功率1000 W、扫描速度7 mm/s、送粉率15 g/min。在该优化参数下采用40%搭接率成功制备出表面平整、与基体冶金结合的多道熔覆层,Fe55与Ni60熔覆层的平均硬度分别是633.7 HV与832.6 HV。Fe基熔覆层的组织从界面至顶部依次为柱状晶与胞状晶、树枝晶、细小枝晶与等轴晶;随着Ni/cBN添加量的增加,柱状晶与枝晶不断细化,共晶组织数量增加。未添加Ni/cBN的Fe55熔覆层主要由α-Fe、（Cr,Fe）7C3、Cr-Ni-Fe、α-（Fe,Ni）和Cr2B相组成;Ni/cBN添加量5 wt.%的熔覆层中出现了新相γ-Fe、γ-（Fe,Ni）和Cr N;Ni/cBN添加量达到10 wt.%,较5 wt.%的熔覆层出现新相BN;随着添加量增至15 wt.%,较10 wt.%的出现新相Fe4N。Ni基熔覆层的组织从界面至顶部呈现逐渐细化的趋势,中部枝晶方向性不明显;随着Ni/cBN添加量的增加,熔覆层中部组织有先粗化后细化的趋势。未添加Ni/cBN的Ni60熔覆层主要由γ-（Fe,Ni）、FeNi3、Ni3Si、M23C6、M7C3与微量Cr5B3和Ni2B相组成;Ni/cBN添加量5 wt.%的熔覆层中新增了NiB相;添加量达到10 wt.%,较未添加的熔覆层出现新相NiB与BN;添加量增至15 wt.%时,较未添加的熔覆层出现新相NiB、BN和FeN0.056。不同熔覆层均表现出比基体更高的硬度与耐磨性。随着Ni/cBN添加量的增加,Fe基与Ni基熔覆层显微硬度与耐磨性均呈先升后降再升的趋势。Ni/cBN添加量达到15 wt.%时,Fe基与Ni基熔覆层平均硬度最高,分别为702.6HV、982.5HV;添加量为5 wt.%时,Fe基与Ni基复合熔覆层耐磨性最好,平均磨损失重分别为32.72 mg、27.44mg,磨损机制主要为磨粒磨损,形貌表现为犁沟。Fe基与Ni基熔覆层的冲蚀速率均比基体低,且随Ni/cBN添加量的增加呈先下降后上升再下降的趋势。Ni/cBN添加量为5 wt.%时Fe基复合熔覆层的冲蚀速率最低,为44.8 g·m-2·h-1;Ni/cBN添加量为15 wt.%时Ni基复合熔覆层的冲蚀速率最低,为28.5 g·m-2·h-1。Fe基熔覆层冲蚀磨损形貌主要表现为较深的犁沟与冲击造成的凹坑,而Ni基熔覆层因其较高的硬度和韧性,冲蚀形貌主要表现为较浅的犁沟。熔覆层耐蚀性受Ni/cBN含量变化的影响较大。随Ni/cBN添加量的增加,Fe基复合熔覆层耐蚀性先升高后下降再升高,其中Fe55-5 wt.%Ni/cBN耐蚀性最好;对Ni基复合熔覆层,Ni/cBN添加量在5 wt.%以下时,耐蚀性随添加量增加而上升,在添加量处于5～15 wt.%时,耐蚀性随添加量增加而下降,Ni60-5wt.%Ni/cBN具有最优耐蚀性。综合考虑Ni/cBN添加量对Fe基与Ni基熔覆层的成型质量与性能影响,在本课题的设计基础上,推荐Ni/cBN在Fe55与Ni60熔覆层中添加量均为5 wt.%,且Ni60-5 wt.%Ni/cBN熔覆层的综合性能更加优秀。