渣浆泵广泛应用于矿山、煤炭、水利和电力等部门。它的工作条件极为恶劣，往往在高扬程、大流量的工况下输送含有小颗粒或碎块的混合浆液，磨损情况十分严重。为了提高泵的耐磨性能，人们将耐磨材料应用于叶轮、蜗壳等过流部件上，或采用特殊的工艺方法对易磨损部位进行处理；这些措施已经取得了一定的效果。但是，所用材料大多价格高昂，工艺复杂，增加了渣浆泵的制造、使用成本；部分材料韧性不足，耐冲击性能较差，不能适应多变的工况；而且耐磨性能也依然不尽人意。因此，选用新材料，采用新工艺，成为解决此问题的重要研究方向。 工程陶瓷具有良好的耐磨性能，但缺乏韧性是陶瓷的致命弱点。为此，将陶瓷与金属结合起来，在渣浆泵过流部件表面制备陶瓷／金属梯度耐磨涂层，能够以合理的成本达到显著改善渣浆泵耐磨性能的目的。 本文首先对上一期工作中制备的陶瓷／金属耐磨涂层试样的性能进行了测试，以检验上一期的实验结果。然后，在前面已有工作的基础上，通过优选陶瓷、金属材料和各组分的比例，重新设计了四种陶瓷／金属耐磨涂层方案(两种为梯度涂层，另外两种没有梯度结构)并采用大气等离子喷涂(APS)工艺在铸铁试样制备了涂层，接着对涂层试样进行微观结构的观察、显微硬度的测试、拉伸强度和耐磨性能的测试，以比较各种方案的优劣。通过一系列实验，证明了所设计的梯度涂层的优越性能；尤其是以NiCrBSi为粘结金属、WC为陶瓷组分的涂层，其拉伸强度和耐磨性能已达到或超过设计要求。根据磨损实验的结果，结合对磨损表面微观结构的观察，提出了耐磨涂层在渣浆中的磨损机理和涂层耐磨性能的变化规律。同时，针对以往采用的相对耐磨性修正方法的缺陷，提出了“实验修正法”并付诸实验，取得了比较理想的修正效果。在制备涂层试样的同时，通过优选涂层方案，在渣浆泵前、后护板上制备了陶瓷／金属梯度耐磨涂层，并送至武钢矿业公司金山店铁矿装机进行测试。 采用ANSYS软件对喷涂过程进行仿真是本文的另一项重要工作。与以往通常采用的稳态计算不同，本文工作借助“死活单元法”，采用瞬态方法动武汉理工大学硕士学位论文态地模拟喷涂过程，获得了合理的温度场计算结果。对于喷涂过程中产生的应力场，本文亦借助“死活单元法”进行了尝试，同时提出用“塑性变形法”来解决比较棘手的相变问题;由于瞬态应力场的计算占用资源极大，本文目前可用的硬件设备无法承担，故没有完整地模拟出涂层的瞬态应力场，但两种计算方法在理论上都是可行的。