本文采用500W全固态(Nd:YAG)连续激光器在45钢基体表面上制备纳米SiC粉末与微米金属粉末混合涂层,并将其应用于粉碎机刀片。首先,通过对不同激光熔覆工艺参数下的纳米SiC涂层的金相组织与显微硬度的比较分析,得出比较合适的熔覆工艺参数。其次,对不同质量百分比的纳米SiC粉末与微米级Fe, Co、Ni、Cr粉末混合的熔覆层的金相组织及硬度进行对比分析,并用摩擦磨损试验机、SEM等手段对熔覆层的摩擦磨损性能、成分等进行分析,选出性能较好的硬化层。最后,将所制硬化层应用于自磨刃刀片,在自制磨粒磨损试验机上进行磨粒磨损性能测试,并制备能用于枝叶粉碎机的涂层刀片。本文对激光熔覆过程中影响涂层单道熔宽的因素进行了探讨。除了主要的三个激光工艺参数：扫描速度、激光功率、工件表面到激光焦点所在平面的距离。另外,熔宽还与涂层材料成分、涂层厚度等因素有关。在激光熔覆过程中,三个主要激光工艺参数实际上反应了激光功率密度的大小。扫描速度越慢、激光功率越大、工件表面越靠近激光焦点所在平面,则功率密度越高。功率密度太低,则不能将涂层充分熔化,与基体的结合强度也不高；功率密度太高,则得到的组织会比较粗大,激光束对基体的热影响会增大。激光熔覆单道纳米SiC涂层组织中会有微裂纹的存在。在激光熔覆多道纳米SiC涂层过程中发现,扫描速度的快慢、激光功率的高低、工件表面到激光焦点所在平面的距离长短,都对熔覆层的硬度、组织以及熔覆层形貌有一定的影响。涂层组织中都会发现一些微小裂纹。对熔覆层形貌,搭接率太大,涂层形貌比较凌乱；扫描速度太慢时,则容易形成一个个的瘤。最终选定的工艺参数为：扫描速度v为3mm/s,输出功率w为305W,工件表面到激光出口的距离h为20mm,激光轨迹间隙为0.4mm。在制备硬化层的过程中添加金属粉末进行增韧。在相同工艺参数下,对不同质量百分比的纳米SiC粉末与微米级Fe, Co、Ni、Cr粉末混合的熔覆层的组织和硬度进行了观察。随着金属粉末百分比的增大,涂层硬度降低。Co粉末使涂层显微硬度下降的速率最大,Ni、 Cr粉末使涂层硬度下降的速度相对较慢。因此在多金属成分混合涂层中选用Fe, Ni、Cr三种粉末中的两种或三种作为增韧相。通过对所制备部分硬化层与原有刀片的摩擦磨损性能的测试,来比较它们的耐磨擦磨损性能,为其实际应用做理论分析。相同磨损条件下,所制备硬化层的摩擦系数比原有刀片的低,其质量损失也更小。按照一定工艺,制备具有所制硬化层的粉碎机刀片。通过自制的磨粒磨损试验机对所制备粉碎机刀片的磨粒磨损性能进行测试并分析。结果表明,随着磨损时间的依次加长,刀片的磨损量逐渐加大。在初始阶段,刀片的磨损量比较大。中间阶段,刀片的磨损量增大得比较缓慢。再运行一定时间后,刀片的磨损量又继续增大。这个变化过程与刀片的使用环境有关。