0Cr13Ni4Mo属于马氏体不锈钢，因具有优异的耐蚀性能和良好的机械性能而广泛应用于水利水电、核电、石油机械、阀门等诸多工业领域。但是，由于基体表面硬度低、易粘着、耐磨性较差等原因导致其不可在摩擦磨损工况下使用，极大地限制了材料的应用范围。工业生产中，磨损和腐蚀失效通常起始于材料的表面，为此利用表面改性技术提高材料的表面性能以及对磨损部位进行修复有利于提高零件的安全稳定性或延长使用寿命，表面改性技术成为推广其应用范围的重要研究方向。
WC-Co涂层具有高硬度、良好的抗震特性、热膨胀系数小、化学稳定性好及摩擦因数小等特点，是热喷涂技术制备的最具应用价值的碳化物金属陶瓷涂层之一。热喷涂技术具有喷涂材料范围广，基材加热温度较低，设备简单，操作灵活等特点，在国内外已得到较广泛的推广应用。热喷涂制备WC-Co系耐磨涂层的方法主要有超音速火焰喷涂和等离子喷涂。其中最新型的超音速等离子喷涂技术具有参数可调范围宽、焰流速度高、可调温度范围大等特点，具有良好的推广应用前景。王海军等人研究了超音速等离子与HVOF喷涂WC-Co涂层的冲蚀磨损性能，通过对比发现，HEPJet超音速等离子喷涂的WC-Co涂层的质量优于JP-5000和DJ-2700两种超音速火焰喷涂涂层。近年来大量研究表明，在WC-Co粉末中加入一定质量分数的Cr不仅使得WC颗粒与Co粘结相的结合强度显著提高，而且涂层具有更加优异耐腐蚀和耐冲蚀性能，但在等离子喷涂WC-CoCr涂层的高温耐磨损性能方面还缺乏相关研究。高焓等离子喷涂技术通过提高电弧电压，增大气体与电弧的接触，使得气体电离更充分，进而提高等离子焰流的热焓值，其最大功率可达100kW，具有超音速喷涂、高粉末沉积率的特点，制备成本更低。文中采用高焓等离子喷涂技术在0Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢表面制备WC-10Co4Cr涂层，对涂层的组织结构及力学性能进行分析。并利用滑动摩擦磨损试验探究常温(25℃)与高温(400℃)下涂层的摩擦学性能和磨损机理。
结论
(1)利用高焓等离子在马氏体不锈钢基体成功制备微米级WC-10Co4Cr涂层，涂层结构致密与基体结合良好，涂层的硬度1274.6HV0.3，较基体提高了3.57倍。
(2)室温下，WC-10Co4Cr涂层具有较低的摩擦因数，涂层与不锈钢基体的相对磨损率为0.03576。基体的磨损机制主要以粘着磨损和磨粒磨损为主。WC-10Co4Cr涂层其磨损机制主要以微切削为主。
(3)400℃条件下，WC-10Co4Cr涂层仍具有较低的摩擦因数，涂层与不锈钢基体的相对磨损率为0.05650。不锈钢基体磨痕中心位置主要以粘着磨损和剥层为主，磨痕边缘部位主要以磨粒磨损为主。WC-10Co4Cr涂层试样的磨损机制以磨粒磨损为主，并伴随有剥层现象。
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