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摘要：Cr2O3和Al2O3基陶瓷涂层具有高温稳定性、高硬度、优异的耐磨、耐蚀和耐热以及低摩擦系数等特性,是应用广泛的耐磨、耐蚀涂层。在现实工况中,磨损是引发并导致涂层失效的主要原因之一。因此,优化Cr2O3涂层和A1203-3%TiO2(AT3)涂层的制备工艺,得到耐磨性能优异的涂层具有重要意义。本文采用从乌克兰引进的超音速等离子喷涂(SAPS)设备制备Cr2O3涂层和A1203-3%TiO2涂层,采用轮式磨粒磨耗试验,结合扫描电镜(SEM).X寸线衍射仪(XRD)、电子能谱(EDS)等手段,对Cr2O3涂层和A1203-3%TiO2涂层的显微结构、摩擦磨损性能、涂层磨损前后的表面形貌进行了分析和研究。同时,与普通大气等离子喷涂(APS)制备的Cr2O3涂层和A1203-3%TiO2涂层的显微形貌进行比较及分析。试验结果如下：超音速等离子设备功率高、能在短时间内将粒子熔融达到很高的温度,导致涂层面层存在一定的非晶化。粉末和涂层表面的XRD物相存在一定的差异：主要表现为衍射峰宽化,衍射强度降低；SAPS工艺参数对Cr2O3涂层硬度影响的大小依次为：空气压力>喷涂电流>喷涂距离。优化的工艺参数：喷涂电流为270A,空气压力为0.40MPa,喷涂距离为200mm,该喷涂参数下得到的涂层致密、均匀、孔隙小,其显微硬度为2067HVo.3；空气压力和电流对Cr2O3涂层的微观结构具有很大的影响,电流过大,Cr2O3涂层疏松易出现微裂纹；电流过小,易造成粉末团聚,得到不均匀的涂层；SAPS工艺参数对AT3涂层硬度和耐磨性能影响的大小依次均为：喷涂电流>喷涂距离>空气压力。优化的硬度工艺参数：喷涂电流为330A,空气压力为0.35MPa,喷涂距离为170mm,该喷涂参数下得到的涂层致密、均匀、孔隙小,其显微硬度为1238HV0.3；相比APS,SAPS喷涂的Cr2O3涂层和AT3涂层具有结构成分均匀、孔隙率小、少且短的微裂纹、熔融状态和结合情况都很好的微观结构。具有更好的耐磨性能。两种陶瓷涂层的摩擦磨损均表现为磨粒磨损和脆性断裂。SAPS制备的Cr203涂层的耐磨性能约为APS喷涂制备的2-4倍。SAPS制备的AT3涂层的耐磨性能约为APS喷涂制备的2-3倍。