40cr钢管是机械设计生产业中应用十分广泛的合金结构钢之一。经过淬火和回火处理后，其可加工性好，可制作各类别模具零件。不过，在恶劣的工作条件下，模具零件的严重摩擦会特别严重，使用年限会大大缩短。大致需要强化40cr钢管的表面。现在常用到的传统淬火、喷丸和氮化等方法为此类模具零件有着一定的局限性。

激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术，是一种显著提升基体表面耐磨性、耐腐蚀性、耐热性、抗氧化性和电特性的表面强化方法。它可以在金属材料的基础上制成具备高硬度、耐磨、耐腐蚀、耐高温氧化等特殊性能的镀层。将激光熔覆技术应用作于40cr钢管，可以在40Cr钢管表面制备具有着特殊性能的合金熔覆层，与此同时保持40Cr基体的强韧性，节约贵金属材料，环比降低研发设计成本。采用激光熔覆技术在40cr钢管表面制备了耐磨铁基熔覆层，并对熔覆层的组织和性能开展了说明。

测试材料和方法

试验的母材为40Cr钢管，淬火后在550℃左右回火，表面硬度为32~38HRC。其合金元素组成(质量分数，%)为:碳:0.37 ~ 0.45，硅:0.17 ~ 0.37，锰:0.5 ~ 0.8，铬:0.8 ~ 1.1。试验前，将所有样品表面的油、锈、氧化物清理干净，再之后用不相同粒度的金相砂纸打磨。抛光后，用无水乙醇和丙酮超声清洗10分钟。包覆金属粉末为YSU600，其化学成分(质量分数，%)为:碳:1.00，硅:0.30，锰:0.30，铬:14.0，钴:1.7，其他为铁，粉末粒度为150-200目。

激光熔覆采用4000瓦半导体激光器，矩形光斑尺寸为2.5毫米×11.5毫米，波长为0.976微米..熔覆工艺参数为:激光功率等级2500瓦，扫描速度350毫米/分钟，重叠率43.5%。

耐磨性对比试验采用高温推力环摩擦副试验。试验中，摩擦副材料为淬火Cr12MoV，硬度约为60HRC，试验加载力为1000N，转速为300转/分钟，加载时间为40分钟，试样为40Cr基体，包覆试样为YSU600粉末。

40Cr钢管的摩擦损毁量较大，达到0.0651克，相对摩擦系数为1.640；而熔覆试样熔覆层的摩擦损坏量较小，为0.0283克，为40Cr母材的43.47%，相应的摩擦副摩擦损坏量为0.0314克，相对摩擦系数为0.901。