在汽车轻量化过程中,最常用的方法是使用轻合金代替传统的钢铁材料,其中铸铁发动机通常被铝制发动机替代,但铝制发动机缸体存在耐磨性差的问题。目前常用的解决方案是在铝制内燃机缸体内壁喷涂铁基涂层,本文主要对铝制内燃机缸体内壁铁基涂层的耐磨和减摩机制进行了研究。研究结果表明铁基涂层的两种减摩机制分别为孔隙储油减摩机制和氧化物自润滑减摩机制,对提高零部件的耐磨性的研究具有重要的意义。利用沈阳工业大学自主研制的DPT-5型电弧喷涂设备,选取合适的工艺参数制备了三种不同的涂层,基体选用的是灰铸铁,三种涂层材料分别是65Mn、08Mn2Si和4Cr13。利用金相显微镜和扫描电子显微镜,分析了三种涂层的微观结构。利用XRD衍射实验对涂层表面进行定性的分析。结果表明:涂层表面都存在氧化物。利用Image J软件对低倍数金相照片进行处理,得到了三种涂层的孔隙率和氧化物占比。通过涂层结合强度实验,得出了三种涂层的结合强度。分析涂层中孔隙和氧化物的存在对涂层结合强度的影响,实验结果表明:65Mn涂层的结合强度最大,为31.01MPa。随着涂层中孔隙率和氧化物含量的减少,涂层的结合强度得到提高。通过硬度试验,测得三种涂层和基体的显微硬度,65Mn的硬度最大为421.4HV。利用高温摩擦磨损实验机,在干摩擦条件和浸油摩擦条件下,分别进行了摩擦磨损试验,得到了三个涂层以及基体的摩擦系数。研究涂层中孔隙率和氧化物占比对涂层减摩耐磨性能的影响,并对涂层进行渗透试验以及磨痕组织分析。实验结果表明:干摩擦条件下的平均摩擦系数比浸油摩擦条件的大很多,说明涂层中的孔隙可以提高涂层的减摩性。涂层的减摩机制为孔隙储油机制和涂层表面氧化物自润滑机制。