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采用放电等离子烧结技术(SPS)在45钢基体上分别制备了Ni60和Ni60_WC镍基自熔合金涂层,利用正交试验方法优化了Ni60及Ni60_WC自熔合金及其涂层的烧结工艺,分析测试了涂层及界面的组织和性能,利用Fick扩散定律定性和定量分析了涂层界面结合处元素的扩散情况,初步探讨了镍基自熔合金/45钢涂层界面的连接机理。结果表明：1.对Ni60粉末进行烧结,经870℃×65MPa×15min最佳工艺烧结后,其组织为γ-Ni固溶体基体上弥散分布着CrB、Ni3B、Fe3C、Cr7C3等硬质相,晶粒均匀细小,气孔率低,无夹杂；合金硬度为64.22HRC,密度为7.713g.cm-3。2.对Ni60_WC粉末进行烧结,经910℃×65MPa×15min最佳工艺烧结后,其组织为γ-Ni固溶体基体上弥散分布着WC, FeW3C, Cr23C6, Ni3Fe, Ni2B等硬质相,组织中存在着少量的未溶WC颗粒；合金硬度为70.19HRC,密度为9.786g.cm-3。3.在45钢基体上,Ni60及Ni60_WC粉末分别经870℃×65MPa×17min和910℃×65MPa×17min最佳工艺烧结后形成的涂层,其界面结合处无整体变形,结合良好；涂层硬度分别为597.5HV0.3,968.5HV0.3,体积磨损率分别为5.43×10-2cm3,2.31xl0-2cm3;涂层与基体间有明显的白亮带层,其厚度分别为20-25μm和18-22μm,硬度分别从597.5-209.6HV0.3,968.5-225.2HV0.3平缓过渡；界面处以Ni和Fe元素的相互扩散为主。4.Ni60和Ni60_WC涂层经830℃×10mmin正火处理后,过渡层的宽度增加,硬度分布更加平缓,孔隙率降低；Ni60涂层的磨损率升高了14.8%,而Ni60_WC涂层的磨损率则降低了51.8%。5.镍基自熔合金和45钢涂层界面处的扩散过程主要有物理接触、接触表面激活、扩散和形成涂层三个阶段；扩散机理主要有间隙扩散和空位扩散两种；界面处Fe、Ni元素的扩散系数从涂层往基体方向先升后降。