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本文采用高功率半导体激光器在CCS-A低碳钢表面激光熔覆Fe-Co-B-Si-Nb涂层,试图获得具有高硬度和耐磨耐蚀性能的非晶涂层,从而达到提高CCS-A低碳钢表面性能的目的。借助光学显微镜、x射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、数显维氏硬度计电化学工作站、差示扫描量热法、摩擦磨损试验机等测试方法对涂层进行了组织和性能的分析。研究了激光功率、熔覆速度、送粉量对Fe-Co-B-Si-Nb涂层宏观成形、稀释率、组织结构和显微硬度的影响规律,并对工艺优化后的非晶涂层进行了组织结构、显微硬度、耐腐蚀性、热稳定性和耐磨性的分析。研究表明：随着激光功率的增大,涂层的稀释率逐渐增大,涂层中的非晶相逐渐减少直至消失,涂层的显微硬度逐渐降低；随着熔覆速度的增大,涂层的稀释率逐渐降低,熔覆速度的增大能有效控制涂层中晶体的生长,从而有利于非晶的形成,使涂层的显微硬度得以提高；随着送粉量的增大,涂层的稀释率逐渐降低,涂层中的晶粒得到细化,有利于涂层显微硬度的提高。采用优化后的熔覆工艺制备的非晶涂层,不仅具有良好的成形,能与基材呈牢固的冶金结合,而且其结晶度也得到了较好的控制,其中,涂层中部区域的非晶含量达到了90%以上非晶涂层的组织不均匀,靠近涂层中部的地方非晶形成能力较靠近涂层表面和底部的地方强,这与涂层不同位置处的冷却条件和成分分布不同有关。非晶涂层中的晶化相主要有NbC,以及存在于靠近涂层表面和底部的少量FexCo(1-x)。非晶涂层横截面上的组织形貌主要由靠近涂层表面的细小枝晶区、中部大面积的非晶+NbC共存区,以及结合区具有外延生长特征的枝晶区所组成。非晶涂层的显微硬度达到了1200～1300HV之间,约为基材的5倍。在1mol/L H2SO4溶液、10%NaOH溶液以及3.5%NaCl溶液三种腐蚀介质中,非晶涂层的耐腐蚀性均优于基材。DSC结果表明,非晶涂层的玻璃化转变温度Tg为568.2℃,晶化温度Tx约为588.9℃这意味着涂层在588℃以下使用不会发生晶态的转变,涂层具有较高的热稳定性。非晶涂层的摩擦系数小于基材的摩擦系数,在200N、250N和300N载荷下,涂层的磨损量也都大大少于基材的磨损量,体现出了较好的耐磨性。综上所述,采用高功率半导体激光器制备出了非晶含量较高的Fe-Co-B-Si-Nb非晶涂层,该涂层具有较高的硬度以及良好的耐腐蚀性能和耐磨损性能。