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Cr2O3陶瓷涂层具有较高的硬度、较低的摩擦系数、优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性,广泛应用于冶金、能源、交通、轻纺、石化、机械、包装印刷业等领域。本课题利用大功率等离子喷涂设备快速大面积沉积高质量、致密的Cr2O3涂层,在提高生产效率、降低成本的同时制备出高性能且满足实际应用的Cr2O3涂层。采用Metco9M、F4MB和Triplex等三种等离子喷涂设备,在不锈钢基材上制备了Cr2O3陶瓷涂层;利用正交试验和极差优化法对等离子喷涂过程中四种工艺参数,即电弧电流、电弧电压、喷涂距离、送粉量进行了优化,并得到了Metco9M、F4MB和Triplex三种工艺最佳的喷涂参数,并分析了上述四种工艺参数对Cr2O3涂层结合强度的影响机理;通过X射线衍射仪(XRD)对涂层的物相进行了分析,结合扫描电镜(SEM)、金相显微镜对三种工艺所制备的涂层进行了组织结构、微观形貌分析;对三种Cr2O3涂层的显微硬度、结合强度、孔隙率等性能进行了测定;采用UMT摩擦磨损实验机对三种工艺的的涂层进行了摩擦实验。研究结果表明:粉末和涂层相结构一致,均由Cr2O3相组成,喷涂过程中Cr2O3没有发生分解和相变;Triplex工艺制备的Cr2O3涂层组织结构均匀、涂层致密、孔隙和夹杂物最少;与Metco9M、F4MB工艺对比,Triplex工艺制备的涂层显微硬度最高(1 647HV0.3)、结合强度最好(37.64MPa)、孔隙率最低(3.82%),Cr2O3涂层具有较低的摩擦系数(0.25)和较好的耐磨性能;涂层的磨损机理为脆性微观刨削和扁平化粒子的界面脱粘。