熔覆层表面的 ＸＲＤ图谱见图１，熔覆层主要是 由Cr7C3和（Fe,Ni）组成。熔覆层中能成功原位合 成Cr7C3陶瓷增强相主要由于基体表面吸收了大量 激光能量且 当 表 面 温 度 达 到 一 定 程 度 时 便 会 激 发 Cr粉 和C粉 自 发 反 应 生 成Cr7C3。当 基 体 表 面 进 一步吸收激光能量，使其受热发生溶解且形成熔池， 从而使得熔覆层与基体产生冶金结合。液态熔池的 形成，使得打底的Ni60粉和基体Fe相互快速扩散， 在界面处形成一道成分梯度的扩散层，从而降低了 界面应力，并提高了界面结合强度。
图１ 熔覆层表面的 ＸＲＤ图谱
图２显示了在金相显微镜下熔覆层截面的组织 形貌，熔覆层中无明显的裂纹和孔洞。为了进一步 观察显微组织，对其进行了ＳＥＭ 观察，见图３，由图 ３可知，靠近熔覆层顶部的多为较粗大的条状和块 状组织，随着熔覆层深度的增加，条状组织物质数量 逐渐减少，尺寸也逐渐变小，但块状组织物质有所增多，如图３（ａ）所示。为了更清楚地观察熔覆层的组 织形貌及分布情况，对此熔覆层所示位置进行放大 观察，结果 如 图３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）所 示。由 图３（ｂ）可 见，熔覆层靠近表面的区域（即顶部区域）所合成的 产物形状多为条状和块状，产物大小不一但体积分 数很高；熔覆层中部区域（见图３（ｃ））所合成的产物 呈现条状和块状，条状物质体积分数和尺寸有明显 的下降，块 状 逐 渐 增 多；熔覆层底部区域 （见 图 ３ （ｄ））所合成的产物呈现更多块状，且尺寸明显变小。
图２ 熔覆层截面的金相显微组织
图3 激光功率2000W时熔覆层截面的SEM图
为了进一步研究涂层的熔覆过程，对熔覆层中 可能的化 学 反 应 进 行 了 相 关 热 力 学 计 算。理 论 而 言，在激光熔池中应形成 Fe-Ni-Cr-C四元合金系体 系，然而由于Ni不 能 与C生 成 碳 化 物，因 此，从 热 力学角度出发，该体系的研究只需重点考虑Cr-C和 Fe-C之间生成碳化物的化学反应：
根据上面的方程式可绘出上面两个反应的标准Gibbs自 由 能 与 温 度 的 关 系 曲 线，如 图 ４ 所 示，Cr7C3在熔池中是比较稳定和易合成的相，而Fe3C很难生成或含量很少。因 此，ＸＲＤ 和 ＳＥＭ 检 测 到熔覆层中含有大量的Cr7C3而没有Fe3C。
图４ Cr-C与Fe-C自由能与温度的关系曲线
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