复合表面强化技术就是将两种或两种以上的表面强化技术结合到一起,对工件表面进行强化处理。这种结合并不是机械式的堆砌在一起,而是建立在深入分析这两种或两种以上技术的优缺点、了解到这些技术工艺特点之后,取其精华,使得其有机的结合在一起,发挥各自的特长以弥补相应的缺点之后的一种状态。本课题利用氧乙炔火焰喷涂技术在42CrMo基体表面喷涂一层具有一定厚度的Ni60/WC涂层,再通过本课题组自主研制的电接触强化设备进行二次强化,制备出同基体结合良好、性能优异,具有一定厚度的涂层。课题基于复合表面强化进行实验方案设计,重点关注其工艺过程中重要技术参数的影响。通过对材料准备阶段中不同WC含量的Ni60/WC粉末进行TG/DSC热分析,探究Ni60/WC从室温至1300℃高温下的热状态变化;在氧乙炔火焰喷涂和电接触强化技术结合的工艺过程中,重点探究Ni60/WC涂层WC含量、涂层厚度以及电接触强化中的电流强度等关键工艺参数对于涂层电接触强化前后组织与性能的影响;最后,对于成型之后试样,利用热震实验以及摩擦磨损实验,考察电接触强化后涂层热震及耐磨损性能,对比分析工艺过程对涂层热震及耐磨性能的影响。实验结果表明:TG/DSC热分析中,不同WC含量Ni60/WC粉末在温度上升到900℃之前质量稳定,没有发生因化学反应或者金属熔化挥发而产生增重或失重现象。900℃之后,会存在一个明显放热峰和增重现象,涂层材料发生化学反应,外来元素渗入。工艺过程中,通过实验可得,氧乙炔火焰喷涂技术可提供电接触强化所需预制涂层的初始结合强度,电接触强化后,涂层与基体的结合方式由机械结合转化为具有一定区域的扩散冶金结合;WC含量、涂层厚度以及电流强度对于涂层与基体电接触强化效果具有显著影响。同时,电接触强化后涂层热震性能提高,涂层厚度以及电流强度对于热震性能影响显著,涂层中WC含量对其影响不敏感。在耐磨损性能方面,电接触强化后涂层磨损机制为磨粒磨损,较淬火态42CrMo基体耐磨损性能更好。