激光熔覆层的组织性能与选用的涂层材料及熔覆工艺参数有很大的关系。由于熔覆过程为快速凝固，等离子熔覆机，所得到的组织一般都是非常细小的。由于熔池内的巨大温度梯度和晶体长大速度的变化，使最终的凝固组织呈现为定向生长的复合性凝固组织。通常靠近基体的组织粗大，表面的组织细微。研究了激光熔覆层和基体热影响区的组织形态和组成及合金层与基体的结合状况。试验结果表明，激光熔覆层的组织形态是以等轴晶状和树枝状为主的共晶组织，等离子熔覆机采购，熔覆层和基体的热影响区界限分明，过渡层很窄，基体的热影响区为淬火状态的马氏体。运用激光熔覆技术在40Cr钢上制备了（TiO2+B2O3+Al2O3+TiB2）/NiCrAl金属陶瓷涂层，其中TiB2和Al2O3陶瓷颗粒在熔覆过程中为原位反应生成，临沂等离子熔覆机，原位生成的两个陶瓷相都以弥散的方式存在于NiCrAl晶粒内部形成了晶内强化。
耐磨性有较大的提高。李胜等[18]研究了Ni、Cr和Mo合金元素含量对铁基合金激光熔覆性能的影响。研究表明，随Ni含量的增加，等离子熔覆机，熔覆层的硬度开始平稳下降，Ni含量超过7%后，熔覆层硬度急剧下降；Cr的含量较少时，熔覆层的硬度略微的增加，但其含量超过4.6%时，熔覆层的硬度略微下降，但是进一步增加其含量，熔覆层的硬度有较明显的下降；随Mo含量增加，熔覆层的硬度增加，但当Mo的含量超过5.7%时，熔覆层的硬度下降，进一步增加时，熔覆层的硬度没有明显的变化。
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