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采用超音速火焰喷涂技术在718镍基合金上制备了两种厚度（0.15mm和0.3mm）WC-17Co涂层，系统研究了WC-17Co涂层试样在室温、150℃6h和300℃6h环境中的微观组织结构、力学性能和低周疲劳性能。利用SEM/BSE/等技术对比分析了涂层表面、截面微观结构形貌，同时利用X-ray和EDS技术对涂层的物相和元素含量进行了对比分析；采用三点弯曲法测试了涂层的弹性模量，压痕法测试了涂层的硬度及断裂韧性，同时采用剥离法对涂层试样的残余应力沿涂层厚度方向进行了测试；最后对镍基合金/碳化物涂层试样的环境低周弯曲疲劳性能进行了测试和对比分析，并分析了其疲劳断口和失效机理。主要结论：1）未处理涂层的显微硬度为1436HV，弹性模量为303.76GPa，断裂韧性为13.80MPa m1/2；经过150℃6h热处理后WC-17Co涂层的显微硬度为1423HV，弹性模量为291.35GPa，断裂韧性为13.80MPa m1/2；经过300℃6h热处理后涂层显微硬度为1392HV，弹性模量为271.55GPa，断裂韧性为13.80MPa m1/2。2）WC-17Co涂层试样残余应力测试结果表明：WC-17Co涂层存在残余压应力，沿涂层厚度方向呈梯度分布。未处理薄涂层（0.15mm）试样涂在层表面下大约0.09mm处，压应力最大，达到161.7MPa，涂层中的残余应力平均值为66.1MPa；经过150℃6h热处理后涂层中残余应力的平均值为34.1MPa，下降48.4%；经过300℃6h热处理后涂层中的残余应力平均值为13.0MPa，降低80.3%。未处理厚涂层（0.3mm）试样距涂层表面下大约0.24mm，压应力最大，达到329.8MPa，涂层试样涂层中的残余应力平均值为134.7MPa；经过150℃6h热处理后涂层中残余应力的平均值为62.5MPa，降低53.6%；经过300℃6h热处理后涂层中的残余应力平均值为39.7MPa，降低70.5%。3）疲劳性能测试结果表明：在室温小弯曲幅值(A=6mm)时，厚涂层（0.3mm）疲劳性能优于薄涂层（0.15mm），在室温大弯曲幅值（A=8mm）时，薄涂层和厚涂层的疲劳性能都明显降低；在150℃和300℃等温环境中，无论大弯曲幅值还是小弯曲幅值，镍基合金/碳化物涂层试样疲劳性能都明显变差；断口分析表明，薄涂层（0.15mm）的疲劳源主要在涂层与基体结合界面缺陷处产生，向两侧扩展导致镍基合金/碳化物涂层试样失效；厚涂层（0.3mm）的疲劳主要在涂层表面及附近形成，沿涂层向里扩展，诱导基体断裂失效。