【摘 要】
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稀土镁合金具有比强度高、密度低等优点,已经被广泛应用在轻量化结构的生产中。然而其表面性能差,在使用过程中会遇到严重的磨损、腐蚀等复杂问题,缩短了镁合金结构件的使用寿命。目前由单一材料和结构组成的涂层已经无法满足其使用要求,金属-陶瓷复合材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀等特点,可以很好弥补单一金属涂层中存在的缺点。因此在镁合金表面制备高性能复合涂层是提质延寿的关键。本文通过超音速火焰喷涂（AC-HVAF
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稀土镁合金具有比强度高、密度低等优点,已经被广泛应用在轻量化结构的生产中。然而其表面性能差,在使用过程中会遇到严重的磨损、腐蚀等复杂问题,缩短了镁合金结构件的使用寿命。目前由单一材料和结构组成的涂层已经无法满足其使用要求,金属-陶瓷复合材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀等特点,可以很好弥补单一金属涂层中存在的缺点。因此在镁合金表面制备高性能复合涂层是提质延寿的关键。本文通过超音速火焰喷涂（AC-HVAF）在稀土镁合金表面制备WC-10Co-4Cr与Ni粉质量比为10:0、9:1、7:3、1:1、3:7、0:10六种WC-Co-Cr-Ni复合涂层。利用扫描电镜（SEM）、显微硬度计等对涂层的物相、显微结构、显微硬度和孔隙率进行表征,并研究其对涂层结构和性能的影响。采用MFT-4000多功能表面性能测试仪,分析摩擦载荷以及磨损速率对磨损性能的影响及磨损机制。采用Chi660e型电化学工作站分析涂层在不同环境下（酸、碱、盐溶液）的腐蚀规律及腐蚀机制。研究结果表明:（1）通过对涂层截面微观形貌表征分析,该工艺制备的涂层组织均匀、氧化率低、致密度高、涂层的孔隙率接近1%,且WC颗粒均匀分布于粘接剂中,镍含量的变化对硬质颗粒形状没有明显影响。对涂层力学性能研究,当涂层中镍含量增加时,平均显微硬度值逐渐降低。硬质相含量在70%以上时,对涂层硬度的影响明显提升。（2）以陶瓷球为摩擦副,在摩擦速度50、100 mm/min载荷50 N、摩擦速度50mm/min载荷70 N的条件下,涂层B、C（含镍量为10%和30%）具有较低的磨损量和较好的耐磨性,表现出较好的综合力学性能。摩擦过程中掉落的磨屑起到减磨和润滑的作用,降低了涂层的磨损率。加大载荷和摩擦速度时,涂层表面破坏严重,切削程度加重,涂层的磨损量增大、磨痕增宽、表面出现少量的剥落坑以及裂纹。（3）电化学腐蚀实验表明:在PH=2的HCl、PH=12的Na OH、3.5wt%Na Cl溶液中,涂层B有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度,表明其耐腐蚀性能较好。相较于Ni而言WC-10Co-4Cr有更高的耐腐蚀性。当电解液为酸和盐时,涂层A（WC-10Co-4Cr量为100%）的耐腐蚀性较好,在碱溶液中OH-会使含镍涂层产生较耐腐蚀的钝化膜,因此涂层C的耐腐蚀性略高于涂层A。
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