表面涂层技术能有机地将基材和表面涂层的特点结合起来,发挥两类材料的综合优势,同时满足对结构性能(强度、韧性等)和环境性能(耐磨、耐蚀、耐高温等)的需要,获得理想的复合材料结构。金属陶瓷复合涂层是采用适当工艺技术制备的由金属或合金与一种或几种陶瓷相混合后所组成的复合材料,从而将金属材料较高的强度、韧性和良好的加工工艺性与陶瓷材料优异的耐磨、耐蚀及化学稳定性有机地结合起来,既保持合金足够的强度而表面又具有优异的耐腐蚀性能,大幅度地提高材料的使用性能。冷喷涂是近年来发展起来的一种新型喷涂工艺,粒子在温度远低于喷涂材料熔点的固态下以较高的速度(300～1000m/s)撞击基体,通过发生塑性变形而沉积形成涂层。激光重熔处理是一种将激光技术和热处理技术相结合的激光表面强化技术,采用适当的重熔处理,可以明显改善涂层的组织和性能,目前已在热喷涂涂层的后处理工艺中得到应用。为了探索激光重熔技术在冷喷涂涂层后处理中的处理效果,本文将冷喷涂涂层技术与激光重熔表面处理技术结合起来,期望获得更好的涂层性能。本文用冷喷涂制备涂层技术在钢基体上制备了NiCoCrAlY/ZrO2金属陶瓷复合涂层,并设计了激光重熔处理方案,采用激光输出功率和激光扫描速率作为激光处理参数变量,对其进行激光重熔处理。以原始冷喷涂NiCoCrAlY/ZrO2金属陶瓷复合涂层作为比较对象,系统研究了激光重熔涂层的组织结构、物相组成以及性能特点。运用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X射线衍射分析(XRD)对制备的涂层进行微观形貌及成分分析,结果显示冷喷涂涂层粒子之间是通过高速碰撞发生强烈塑性变形而结合在一起,大部分界面都是以物理机械结合连接在-起。激光重熔处理后,固态颗粒的轮廓逐渐淡化,重熔层晶粒得到细化,涂层变得致密、均匀,减少了冷喷涂涂层的细小孔隙和疏松组织。激光重熔涂层后,涂层与基体中元素扩散渗透,涂层表面Fe元素有所增加,Al元素上浮,在激光能量密度较大时,在激光处理熔化区域Al2O3,ZrO2和Y2O3含量大量增加,铬、铁、钴、镍等金属元素含量下降。性能测试结果表明,冷喷涂NiCoCrAlY/ZrO2复合涂层的显微硬度在激光重熔处理后得到了明显提高,最高达到约650HV,涂层表层显微硬度低于涂层内部。激光重熔处理后,复合涂层摩擦系数从0.75～0.8之间降低到0.7以下,激光能量密度越大,摩擦系数越小,最小至0.45,耐磨性能提升。腐蚀电化学试验结果表明冷喷涂NiCoCrAlY/ZrO2复合涂层稳定的自腐蚀电位在-0.355V左右,比基体钢的自腐蚀电位要正很多,阳极极化曲线出现较明显的钝化区。经过激光重熔后,涂层的腐蚀电位负移了一定的幅度,钝化区也逐渐减弱。冷喷涂NiCoCrAlY/ZrO2复合涂层海水浸泡后海水通过涂层中的较多腐蚀孔隙易渗透涂层腐蚀基体。而经过激光重熔处理后,减少了涂层中的孔隙,涂层致密度得到提高,涂层表面形成的氧化物及腐蚀产物对于涂层中微小孔隙的填充都使得海水对于涂层的渗透困难,从而减缓了对基体的腐蚀。盐雾试验结果显示冷喷涂涂层和较小激光能量密度处理后的涂层先出现腐蚀斑点,耐盐雾腐蚀性较差；高激光能量密度处理后的涂层腐蚀情况较轻,抗盐雾腐蚀性较好。可以预见,如若选择合适的激光处理工艺参数,对于较厚的冷喷涂制备涂层,激光重熔处理将是一个非常有前景的涂层后处理工艺方法。