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本文以Ti与Cr3C2在高温下的化学反应为依据,利用6kW横流CO2激光器在H13钢基材表面激光原位自生了TiC颗粒增强的熔覆层。借助X射线衍射(XRD)和EDS分析了熔覆层的物相组成,结合OM和SEM观察了熔覆层的微观组织,运用显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度,通过摩擦磨损试验机和马弗炉测试了熔覆层的摩擦磨损及高温抗氧化性能。着重分析了熔覆层的显微结构与力学性能,旨在为激光熔覆技术在H13钢热锻模具受损表面的修复方面提供理论参考。XRD物相分析表明,Ti与Cr3C2摩尔比为2.4：1时,熔覆层的主要物相为碳化物TiC、Cr7C3和Fe-Cr固溶体。随着涂层中Ti含量的减少,Ti与Cr3C2摩尔比为2：1时,熔覆层中Cr7C3相增多,而Ti与Cr3C2摩尔比为2：1.5时,熔覆层中则出现(Cr,Fe)7C3相。OM分析显示,三种成分配比预置层所得熔覆层均与基材呈良好的冶金结合,结合界面无气孔和裂纹缺陷,涂层表面晶粒细小致密,结合区为粗大的枝晶组织。SEM和EDS分析显示,TiC增强相随激光功率密度的增大由球状向薄层状转变。在相同成分配比下,随激光功率密度的增大,熔覆层表面熔合质量均趋于完好。当Ti与Cr3C2摩尔比为2：1.5,激光功率密度为24.38kW·cm-2时,涂层表面宏观质量最好,无气孔裂纹缺陷。熔覆层截面平均显微硬度最高达931.9HVo.2,为基材的2.21倍。熔覆层耐磨性均明显提高,室温最低磨损失重仅为基材的27.2%,其相对耐磨性是基材的3.68倍。700℃高温下,熔覆层最低磨损失重仅为基材的26.4%,其相对耐磨性是基材的3.79倍。800℃恒温氧化13h后,熔覆层试样表面的氧化产物为Cr2O3和TiO2,H13钢试样表面的氧化产物为(Fe0.6Cr0.4)2O3和Fe2O3。相同氧化条件下,熔覆层氧化增重平缓,氧化速率小,有更好的相对抗氧化性,其相对抗氧化值最大为9.62。