在工程应用上,磨损往往给材料表面造成了重大的损失。热喷涂是一项重要的表面处理技术,通过涂层可以对材料表面进行强化和修复;同时,还可以赋予材料表面特殊的性能,因此热喷涂技术得到广泛的应用。本文用普通氧乙炔火焰喷熔法在不锈钢基体表面成功制备出WC—Ni基合金复合涂层。并用光学显微镜(OM)和X射线能谱仪(EDS)对涂层组织、成分进行分析;用扫描电镜(SEM)分析了磨损形貌和喷涂粉末外部形貌;用洛氏硬度计和自制磨损机进行了硬度测定和磨损试验。同时研究了涂层厚度和涂层冷却方式等工艺参数对涂层性能的影响规律,优化了喷涂工艺参数。涂层组织由γ-Ni固溶体和大量强化相组成;孔隙、夹杂呈带状分布于两喷熔层交界处或WC陶瓷富集区;涂层元素微观偏析严重,宏观分布较均匀,部分WC发生分解;界面两侧元素发生互扩散,基体与涂层实现了冶金结合。涂层硬度和耐磨性较基体明显提高。涂层平均表面硬度提高2倍,且空冷涂层硬度略高于缓冷涂层;当涂层厚度小于1mm时,涂层硬度与厚度为线性正比关系,当厚度增至1mm后,涂层硬度稳定于设计值;硬度分布为从涂层到基体硬度从高到低有一明显过渡区,保证涂层不会从基体发生成片或整体脱落而导致涂层失效。分别采用失重量和体积损失指标,空冷涂层相对基体耐磨性提高了3.91倍和5倍;缓冷涂层相对基体提高了2.42倍和3.18倍。因此,最佳涂层工艺参数是采用空冷处理,涂层厚度控制在1mm左右。试样磨粒磨损形貌表明,基体磨痕较宽、深、平直、密集且连续,耐磨性最差,其失效机理为明显的微观切削和犁作用;涂层磨痕较窄、浅、稀疏且不连续,磨损表面凸凹不平,垂直摩擦方向有断裂裂痕出现,沿摩擦方向有微观切削沟痕,涂层中镶嵌的WC颗粒出现浮凸现象,个别发生剥落而留下凹坑,其失效机理以微观切削和微观剥落为主。外加WC强化相和多种原位生成强化相有效地抵抗了磨粒磨损,但外加WC硬质相的剥落在一定程度上降低了涂层的耐磨性,是造成涂层失效的主要因素。