本文采用新型的低温超音速火焰喷涂技术,在316L不锈钢基体表面沉积Ti-Ni涂层。系统研究氩气保护气氛下热处理制度对涂层相、显微结构和性能的影响。通过SEM、XRD、EDS等分析喷涂态及热处理后涂层的相结构、显微形貌、显微硬度及氧含量等基本性能。采用超声波处理仪测试涂层空泡腐蚀性能,通过失重分析及显微形貌、3D形貌等分析涂层抗空泡腐蚀性能及其腐蚀机理,并和超音速火焰喷涂WC涂层的空泡腐蚀性能进行对比。得出以下结论：(1)低温超音速方法制备的Ti-Ni涂层,粉末选用镍包覆钛粉,氧油当量比为2.54,燃烧室压力为15.3bar时,涂层沉积率高,孔隙率低于1%,氧含量低至0.59%。低温超音速火焰喷涂的Ti-Ni涂层仍保单质Ti与Ni相。(2)随着热处理温度的升高,Ti-Ni涂层合金化速度加快,形成较多NiTi相及少量Ti2Ni、Ni3Ti相,但淬火残留大量孔洞,采用高温多级热处理及退火处理可有效减少孔洞。热处理工艺为950℃×5h随炉冷到850℃×1h+水淬涂层生成较多的NiTi相,及较少量的Ni3Ti、 Ti2Ni相,孔洞及氧化层最少,涂层最为均匀致密。(3)空泡腐蚀性能研究发现：未合金化的Ti-Ni涂层空蚀失重率高,空蚀坑深而大,抗空泡腐蚀能力差。热处理合金化涂层失重速率慢,腐蚀坑小而均匀,抗空泡腐蚀能力明显提高。热处理为950℃×5h随炉冷到850×1h+水淬的涂层较其他热处理工艺的涂层、WC涂层抗空泡腐蚀好。(4)空泡腐蚀机理分析发现：在空泡反复冲击下,喷涂态涂层首先在单质Ni处开始被空蚀,使单质Ti失去粘结相而大颗粒剥离。合金化涂层空蚀首先发生在微孔、氧化层界面处,并沿着孔洞或氧化层四周扩展,呈小颗粒剥离。Ni3Ti为脆性相,但没有发现有优先腐蚀的痕迹。