涂层表面的XRD分析图谱。涂层中主要存在Fe、Al颗粒相，氧化物Al203以及金属间化合物Fe3Al等。激光熔覆具有快速熔化和凝固的特点，部分铁粉和铝粉未及时反应便冷却凝固了，因而涂层中含有较多的原始的Fe、Al颗粒。同时，在高能量密度激光作用下，涂层中部分铁粉和铝粉反应生成了Fe3Al新相。由于Al元素活性较大，在空气中极易氧化，因而部分Al粉被氧化成Al203，在涂层表面形成了一层薄薄的氧化膜，这不仅有利于防止涂层中其它元素被氧化，同时少量Al203的生成也有利于涂层硬度和耐磨性的提高。
激光熔覆不同区域的显微组织，可以看出，涂层内部基本无裂纹，气孔、夹杂较少，故涂层质量良好。涂层与基体的界面处形成了一条连续的光亮带，表明基体与涂层之间的冶金结合质量良好。
熔覆过程具有快速熔凝特点，因而存在较大的温度梯度和冷却速率。按照凝固理论，温度梯度与凝固速率的比值（即G/R）直接影响着微观组织的形态特征。激光熔覆过程中，由于涂层受到基体的强烈冷却作用，在基体与涂层底部界面处存在大的温度梯度，但界而处的凝固速率却非常小，几乎为零，帮G/R非常大，因而在界面处形成了沿晶外延附生的平面晶。随着距界面处距离增加，结晶过程逐步推进，G/R逐渐减小，形成较小的成分过冷区，平面的稳定遭到破坏，同时由于成分过冷区较小，晶粒向两侧方向的生长受到限制，因而在涂层中部形成沿散热方向生长的柱状晶，该区域组织具有定向凝固的特征，在涂层表面附近，G/R非常小，成分过冷区较大，晶粒生长不受限制，可自由生长，因而涂层组织由柱状晶转变为等轴晶。
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2015.05.20
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