实验结果示出了N-iWC表面合金化45钢基复合材料的光学显微组织。复合材料由表及里分为3个区域，即：上部呈白色，且内部分布着一定量碳化物的表面复合层；中间过渡层由两个亚层组成，紧靠表面复合层的亚层为一呈白亮色的窄带，窄带之下的亚层为一呈黑白相间的块状组织，可以观察到在部分晶界上有网状碳化物析出；过渡层之下是基体，其组织与常规45钢相似，由块状的铁素体和珠光体组成，但珠光体组织的含量似乎高一些。在放大了的组织照片中可以发现，表面复合层中的碳化物实际上由两种类型组成，其中一类为呈网状分布的粗大黑色条块状碳化物，另一类是围绕在这些黑色条块状碳化物周边呈白色的细小条状碳化物，如a所示。EDS成分分析表明，粗大黑色条块状碳化物含Fe量高，并含有一定量的Cr、Ni和W，如b所示；白色细小条状碳化物富含W，并含有少量的Cr、Ni和Fe，如c和2d所示。XRD检测结果如所示。确定黑色条块状的碳化物为M3C和M7C3的混合物，白色细小条状碳化物为WC和W2C的混合物。复合层基体富含Fe，并含有一定量的Ni、W、Cr和C，然而，其组织形貌特征即使在高放大倍数下也不能够清晰地显示出来，因此，难以判断其类型。需要指出的是，在表面复合层中看不到任何WC颗粒的踪迹，表明WC颗粒在高温钢液的热作用下，在铸渗过程中完全发生分解。
N-iWC表面合金化45钢基复合材料的显微组织的形成，可能是元素相互扩散及相变共同作用的产物。当高温钢液浇入到EPS泡沫塑料模样中时，EPS泡沫塑料迅速气化，在真空负压的作用下，气体通过防粘砂涂料和干砂颗粒间的缝隙被抽气管道排出，EPS模样气化留下的空间迅速被高温钢液所填充。合金粉末涂层在高温钢液的热作用下渗透进入到粉末涂层中，N-iWC和高碳铬铁粉迅速发生分解。研究表明，单独的WC颗粒在加热到2800e才可以发生分解，但在高温钢液中，WC所含的组成元素浓度低，并且，颗粒的突出处对应的熔点较低，所以，WC颗粒能够在较低温度的钢液中发生分解<5>。
过渡层在形成复合材料的过程中是元素发生相互扩散最为集中的区域。表面复合层中的过饱和的Ni、C、W和Cr元素穿过这一区域源源不断地向基体区域进行扩散，而基体区域大量的Fe元素则穿过过渡层向表面复合层中进行扩散。在靠近表面合金化层的一个微小区域内，含碳量必须始终维持在共析钢的成分上。
结论（1）WC表面合金化45钢基复合材料由表面复合层、中间过渡层和心部基体层3个区域组成。表面复合层组织由细小条状的WC和W2C的混合物、粗大条块状的M3C和M7C3的混合物和树枝晶茎体组成；中间过渡层由珠光体窄带亚层、块状珠光体和铁素体混合亚层组成；基体区由块状珠光体和铁素体组成。（2）在表面合金化层中WC颗粒完全分解，看不到WC增强颗粒的踪迹。