1.涂层结合强度的检测
涂层的结合强度按照GB/T8642-2002标准实施，在涂层试样表面与经过喷砂处理后的45钢表面各涂上一层E7高强度粘合剂，使它们在轴心处粘合，在100℃的温度，0.4MPa的压力下固化3h后，通过WE-10A万能试验机测定两种涂层的结合强度，为减小误差，每组都测5次，取其平均值，结果如表1所示。
表1涂层试样的结合强度测试结果
试验结果表明两WC-Co涂层平均结合强度是95MPa，Cr2C3-NiCr涂层的平均结合强度是106MPa，比前者要高一些。分析可知，涂层的结合强度主要由粒子的受热温度和冲击速度所决定，超音速等离子喷涂热源温度高，粒子的冲击速度大，对基体的撞击作用也越强，涂层的结合强度自然就好。值得注意的是检测结果显示的是涂层内部粒子的结合强度，而涂层与基体的结合强度比这一数值还要大，此外，采用NiCrAl复合粉末作打底层也能增加涂层与基体的结合强度。再通过扫描电镜分析两种涂层与基体的结合处界面形貌。
由图1a可以看出，Cr3C2-NiCr涂层与基体的界面主要以机械结合方式为主，部分界面存在着较为明显的冶金结合，而WC-Co涂层与基体全都为机械结合方式。因为冶金结合比机械结合更为牢固，从而导致了Cr3C2-NiCr涂层的结合强度要高于WC-Co涂层。
图1 Cr3C2-NiCr涂层和WC-Co涂层与基体界面SEM形貌
2.涂层显微硬度测试
利用显微硬度计对两种涂层进行显微硬度测定，为减小系统误差，每块试样取5个点进行测量，取平均值，结果如表2所示。实验结果表明Cr3C2-NiCr涂层的平均显微硬度达到1056HV0.3，WC-Co涂层的平均显微硬度更是达到了1179HV0.3，均远大于球墨铸铁QT700-2的硬度值，Cr3C2-NiCr涂层硬度提高的原因是涂层中含有大量的含Cr的碳化物以及部分氧化物，它们对提高涂层的硬度有着很大的贡献，另外超音速等离子喷涂较高的粒子速度也有助于涂层硬度的增加。而WC-Co涂层由于陶瓷相WC的含量要高，其硬度要大于Cr3C2-NiCr中的Cr3C2陶瓷相，因而WC-Co涂层硬度要比Cr3C2-NiCr涂层的要高。涂层的显微硬度是影响耐磨性能的重要参数，可见这两种涂层都有着良好的耐磨性能。
表2 Cr3C2-NiCr涂层与WC-Co涂层显微硬度的测试结果（HV0.3）
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