硬质合金涂层在水泵等水力机械零件中的应用中,不仅受大载荷冲击,同时处于水介质环境中。针对此类零件硬质合金防护涂层的应用需求,开展了水介质中大载荷抗冲击性能实验研究。本文采用5²0 kN、10²5 Hz下大载荷冲击实验方法,评价超音速火焰（HVOF）喷涂WC-12Ni涂层在水介质环境中抗冲击性能,并与WC-13Ni硬质合金体材料进行对比分析。测量了冲击试样最大轮廓深度、孔隙率、粗糙度、显微硬度、横截面裂纹密度,采用扫描电镜观察冲击测试涂层表面和横截面形貌,通过能谱仪对其表面成分进行分析。结果表明:在固定6000次冲击次数条件下,随着涂层厚度从100μm增加至300μm,喷涂角度从45°增加至90°,涂层表面轮廓深度逐渐减小。冲击载荷从5 kN增加至20 kN,冲击频率从10 Hz增加至25 Hz,表面轮廓深度逐渐增加,涂层轮廓深度范围处于3μm以内。涂层轮廓深度表明了涂层在冲击过程中产生了变形,表面产生加工硬化,使冲击区域硬度高于未冲击区域硬度100²00 HV_0.3。体材料轮廓深度范围处于0.8μm内,变形较涂层小,冲击区域硬度高于未冲击区域30 HV_0.3。随着载荷和冲击频率增加,涂层冲击后表面破坏由WC颗粒和Ni粘结相剥落向中心裂纹和边缘裂纹转变。WC颗粒和Ni粘结相的脱落使表面孔隙率增长率最高达250%,表面大孔隙占比最高达40%,从而使表面粗糙度升高,表面破坏加重。体材料表面破坏形式为WC颗粒剥落和沿Ni粘结相裂纹,表面孔隙率增长率高达150%,大孔隙占比高达80%,远高于涂层大孔隙占比,表面破坏更大。随着载荷的增加,涂层横截面破坏形式由WC剥落向四类裂纹转变,裂纹密度从0增加至420μm²/mm²,15 kN为横截面裂纹萌生的阈值。45°喷涂涂层厚度的增加可减小裂纹密度,而90°喷涂涂层厚度增加至300μm会使残余应力增加而产生更多裂纹。相对的,冲击频率的增加并不能促进横截面裂纹产生。增加冲击次数至360000次,表面轮廓深度最高达15μm,涂层变形增加,冲击区域硬度高于未冲击区域硬度。特别的,20 kN冲击下涂层表面因裂纹过多而导致冲击区域硬度低于未冲击区域硬度。冲击后的涂层表面孔隙率增长率最高达150%,大孔隙占比范围在0³5%,表面边缘裂纹和中心裂纹增多,表面粗糙度升高。随着载荷增加,横截面裂纹密度从0增加至650μm²/mm²,横截面裂纹萌生阈值减小至5 kN,裂纹增宽,涂层出现大块剥落失效。涂层厚度和喷涂角度增加均能减小涂层在大载荷冲击下的表面变形,从而减弱表面裂纹和横截面裂纹对于涂层破坏,提高涂层抗冲击性能。