Нет - вы не можете отправлять объекты вокруг. Как отметил marc_s, WCF является коммуникационной средой, ориентированной на сообщения.
Но у вас есть разные варианты создания экземпляров.
По умолчанию Windows Communication Foundation создает экземпляры служб для каждого вызова: экземпляр службы, объект общеязыковой среды выполнения (CLR), существует только во время выполнения вызова клиента. Каждый клиентский запрос получает новый выделенный экземпляр службы. Это что-то вроде Сессионных Бинов без Состояния в J2EE.
Другой вариант - активация на основе сеанса, которая похожа на Stateful Session Beans в J2EE. Используя этот подход, когда клиент создает новый прокси для службы, настроенной как поддерживающая сеанс, WCF активирует новый экземпляр службы и присоединяет его к сеансу. Каждое сообщение, отправленное клиентом через этот прокси-сервер, отправляется одному и тому же экземпляру на стороне сервера.
Это поведение активации можно выбрать с помощью атрибута ServiceContract
.
Ювал Лоуи написал хорошую статью об опциях создания экземпляров в WCF .
В этих вариантах экземпляров вы можете найти то, что вам подходит.