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使用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺喷涂的亚微米尺度的WC-12Co涂层有着很高的硬度很优异的耐磨性,被广泛应用在工业生产中。亚微米WC-12Co涂层在磨损过程中的短板是涂层的粘结层抗磨粒磨损和粘着磨损能力差,因此,要进一步提高其耐磨性能,需要强化其粘结层的强度。本文通过高能球磨的工艺,在亚微米级WC-12Co粉末中,加入Al元素进行机械合金化,再利用超音速火焰喷涂工艺,得到含有Al元素的WC涂层。单质态的Al粉经过50h高能球磨后,Al粉已经完全固溶到粉末粘结层内。球磨结束后,筛选需要的一定粒度的粉末。利用超音速火焰喷涂技术,得到厚度约为200μm的涂层。通过摩擦试验得到涂层的摩擦性能,通过SEM、XRD等手段来观察涂层的微观形貌。亚微米级WC-12Co涂层的主要的磨损机制主要为粘结相的被切削、挤出和WC颗粒的剥落,剥离的WC颗粒还作为磨粒,使涂层受到更严重的磨粒磨损;而WC-12Co-3Al涂层在磨损过程中主要以涂层表面破裂和逐渐磨损为主,然后WC和Co的粒子慢慢的从涂层中被磨损移除,磨掉的WC和Co颗粒比亚微米级涂层中的尺寸更加细小,磨损中磨粒磨损对涂层的破坏程度远远小于亚微米级的涂层。WC-12Co-3Al涂层中的粘结层,通过固溶强化和第二相强化得到大大加强,在磨损中不易被移除,更好的保护WC硬质颗粒不被拔出,提高涂层的耐磨性。WC-12Co涂层在500℃下,涂层中的组织成分会发生变化。如果涂层与氧气接触,涂层会被严重氧化,生成WCoO4,在惰性气体保护下,涂层中的WC、W2C和Co发生反应,生成脆性η相。