深海探测和大洋科学钻探特殊的服役环境对深海钻具的使用性能和服役安全提出了更高的要求。深海钻探设备的钻杆、套管、以及作业泵等关键部件在工作时,不可避免地承受海水及岩屑的腐蚀、磨损和交变应力的作用,易于发生腐蚀、磨损及疲劳失效,影响钻进效率甚至设备安全。由于HVOF技术制备的WC-Co Cr金属陶瓷防护层具有优异的耐腐蚀、耐磨损和力学性能,因此在深海钻具易损零部件的表面防护领域具有十分广阔的应用前景。因此本文采用HVOF技术在35Cr Mo钢基体上制备了常规结构和双峰结构两种WC-10Co4Cr涂层,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等设备对涂层的物相组成、微观形貌、显微硬度和力学性能进行表征;并通过配置模拟海水钻井液作为腐蚀介质,采用高压釜来模拟高压海水钻井液环境,研究涂层的耐腐蚀性;通过滑动摩擦磨损试验机探究两种涂层的摩擦磨损性能;采用万能试验机对两种涂层进行拉断试验,采用疲劳试验机对两种涂层进行疲劳试验。主要研究成果如下:（1）利用HVOF技术制备的常规结构和双峰结构两种WC-10Co4Cr涂层组织致密、缺陷较少、与基体结合良好。在喷涂过程中双峰颗粒的扁平化变形更加充分,因此与常规涂层相比,双峰涂层的孔隙率和粗糙度值较低,双峰涂层的显微硬度更高、组织更均匀。（2）在模拟高压海水钻井液环境中,WC-10Co4Cr涂层具有比35Cr Mo钢基体更好的耐腐蚀性,可以有效保护基体。WC-10Co4Cr涂层在模拟高压海水钻井液中涂层的腐蚀机理为点蚀、剥落和缝隙腐蚀,由于腐蚀时间短,腐蚀介质仅腐蚀了涂层的表面和次表面。双峰涂层的微观结构比常规涂层更均匀,因此具有更好的耐腐蚀性。（3）与35Cr Mo钢基体相比,两种涂层具有更加优异的耐磨损性能,对比发现,双峰涂层的耐磨损性能优于常规涂层。在不同滑动摩擦速度的条件下,涂层的磨损失效机理基本相同。而经过不同p H值的模拟高压海水钻井液浸泡后涂层发生腐蚀,在接下来的磨损过程中导致腐蚀磨损,从而加剧了磨损程度。总体上摩擦磨损失效机制主要包括四种:磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。（4）WC-10Co4Cr涂层的存在导致35Cr Mo钢基体的屈服强度、抗拉强度以及断后延伸率下降,且涂层越厚现象越明显。两种涂层对比发现,双峰涂层的拉伸性能优于常规涂层。有WC-10Co4Cr涂层的35Cr Mo钢在全部载荷范围内均使35Cr Mo钢的疲劳寿命提高,在低疲劳载荷下35Cr Mo钢的疲劳寿命提高更显著。