金屬與陶瓷材料各有其獨特的優異性能和明顯的性能弱點，如何把金屬與陶瓷材料各自的優勢性能結合起來，一直是材料科學與工程界研究的方向。金屬陶瓷復合涂層技術，即在塑性的基體上均勻地分布著顆粒形狀、尺寸大小適當的陶瓷相，成功地實現金屬和陶瓷的優勢結合，制備既有金屬強度和韌性，又有陶瓷耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等優點的復合材料，大大拓寬了金屬材料和陶瓷材料各自的應用范圍，在航空、航天、化工、機械、電力等工業領域得到成功應用。在工業上應用最廣的金屬陶瓷涂層主要有：WC-10Co-Cr、Cr3C2-NiCr等。

    金屬陶瓷涂層由難熔WC和CrC硬質相與韌性良好的金屬相組成，具有較高的高溫硬度、優異的高溫耐磨性、耐蝕性、抗氧化性及較高的結合強度，廣泛應用于高溫磨粒磨損、腐蝕磨損和沖蝕磨損工況下工作的零件，如連續退火線的爐輥、軋鋼廠連續生產線上的芯輥、氣缸活塞環、缸襯等。TiB2基金屬陶瓷涂層具有高熔點、高硬度、良好的電和磁性能以及高抗腐蝕性，是一種潛在的替代Cr3C2用于高溫、耐磨的金屬陶瓷。

針對WC涂層產品的性能特點，將其與客戶螺紋塊45鋼做耐磨性測試對比，該試驗由廣東正德科技有限公司在實驗室中完成。實驗設備為國產銷盤式摩擦磨損試驗機，測試時間為60min。

實驗摩擦以后，從宏觀形貌看（圖1），客戶樣品磨痕更清晰，摩擦痕跡寬度較寬，正德樣品表面僅有微小的劃痕，二者相比客戶樣品磨損更為嚴重。

圖1 摩擦試驗后的宏觀形貌

微觀形貌圖顯示（圖2），客戶樣品摩擦軌跡清晰，軌跡周邊有變形的磨屑聚集，正德樣品表面劃痕不明顯（僅有圓周狀不連續的白色痕跡），表明正德樣品耐磨性較好。

圖2客戶樣品與正德樣品磨損顯微形貌

    客戶樣品與正德樣品摩擦系數如圖3，客戶樣品摩擦系數較高，且波動幅度較大，表明摩擦過程中，樣品表面形貌變化較復雜，正德樣品摩擦系數小，相對平穩。

圖3 客戶樣品與正德樣品摩擦系數

表1總結了磨損質量和磨損率。從磨損質量和磨損率來看，正德樣品兩項指標均優于客戶樣品。磨損失重只為客戶樣品的1/2，磨損率低于1/2。

表1磨損質量和磨損率

客戶樣品與正德樣品磨損橫截面寬度及深度如圖4，正德樣品橫截面寬度和深度約為客戶樣品的1/2，該結論與磨損質量與磨損率相符。

圖4 客戶樣品和正的樣品摩擦橫截面對比

綜合分析表明：正德樣品硬度約為客戶樣品的2倍，摩擦系數和磨損質量僅為客戶樣品的1/2，摩痕深度較淺，磨損率小于客戶樣品的1/2。廣東正德材料表面科技有限公司所制備的涂層樣品（正德樣品）耐磨性能大幅度提升，對比于客戶樣品，耐磨性能提升2倍以上。

廣東正德超音速噴涂耐磨耐蝕金屬陶瓷涂層的性能指標 -肖猛

文章來源：廣東正德材料表面有限公司