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锅炉目前被广泛使用在动力、造纸、冶金和化工等工业领域，锅炉的管道（水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管）工作在高温、超高压、受烟气腐蚀及冲蚀的恶劣环境中，极易产生高温腐蚀和磨损，致使管壁减薄。锅炉管道减薄后的直接危害是导致锅炉管道泄漏爆管事故，它不仅严重影响锅炉的安全运行，同时造成巨大的经济损失，已成为锅炉安全运行中一个急待解决的技术难题。本文结合武汉钢电有限公司研究项目“锅炉过热器管新型金属陶瓷复合涂层性能及应用开发研究”，进行了锅炉管道新型合金和金属陶瓷复合涂层的涂层设计及性能研究。 为了减缓锅炉的高温腐蚀和磨损，在国外自八十年代以来各种热喷涂涂层不断被开发应用到锅炉管道的防腐耐磨中，并且新型NiCr合金和金属陶瓷复合涂层是锅炉管道涂层的一个发展方向。本文针对国内大型锅炉的特点及工况，在分析了锅炉管道失效机理的基础上，设计了具有优良抗腐蚀和磨损性能的一种新型NiCr合金涂层和三种新型的NiCr—Cr3C2金属陶瓷复合涂层。 目前，制备锅炉管道涂层的方法主要有电弧喷涂、等离子喷涂及超音速火焰喷涂。虽然电弧喷涂生产效率高、成本低，但它仅适用于具有导电性的线材喷涂；等离子喷涂及超音速火焰喷涂所制备的涂层质量高，但等离子涂设备庞大，不适用于锅炉现场喷涂；超音速火焰喷涂设备昂贵、耗气量大、涂层成本高，限制了其的推广。本研究采用了亚音速火焰喷涂技术制备锅炉管道涂层，其涂层不仅结合强度高、孔隙率低，而且涂层制备成本低，特别适用于锅炉管道的现场喷涂。 本文对三种不同Cr3C2含量的NiCr-Cr3C2金属陶瓷涂层进行了高温氧化、高温腐蚀、冲蚀磨损、涂层结合强度、涂层硬度、涂层热循环及抗热震等性能试验，并将这些性能与目前广泛使用了FeCrAl、NiCrTi、NiCr／Cr3C2涂层及20G、102G、15CrMoG三种锅炉管材进行了比较分析；在此基础上通过金相分析、扫描电镜（SEM）及电子探针分析技术对涂层的显微结构及元素分布进行了分析，探讨了金属陶瓷涂层防腐耐磨的机理。 由于涂层一般存在一定的孔隙，它会对涂层的高温氧化、热腐蚀、热循环、抗热震等性能产生不同程度的影响。本文采用硅树脂对FeCrAl、NiCrTi、NiCr／Cr3C2三种涂层部分地进行了封孔处理，研究了封孔处理对这些涂层性能的影响，并探讨了封孔剂对涂层性能影响的机理。 锅炉管道采用防腐耐磨涂层后，会在一定程度上影响管道的温度分布及传热效果，由此影响锅炉运行的经济效益。本文采用VC++语言计算机编程，计算了不同涂层材料对锅炉管道温度及传热效果的影响，并与采用防护瓦技术的管道温度及传热效果进行了比较。