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用常压等离子束作为材料表面改性的热源,快速扫描45钢管内表面涂敷合金渗剂,实现了多元共渗及自激冷淬火,获得厚3 mm左右的多元共渗及淬火复合硬化层;用金相显微镜、显微硬度计、电子探针和透射电镜对硬化层进行分析。结果表明：渗剂中所含B、Si和Ce元素的渗入深度各不相同;硬化层为极细针状马氏体及B、Si与Fe形成的多种金属间化合物;硬化层具有较高的硬度及合理的硬度梯度。该工艺处理的工件变形小,适用工件尺寸范围较大,无环境污染,扫描后基本不改变表面粗糙度。