用新研制的超音速等离子喷涂(S- APS)和 2 种进口超音速火焰喷涂(HVOF)设备制备了 WC- 12Co 涂层，分析了 3 种喷涂工艺对涂层的表面和断面显微形貌、组织结构、孔隙率和氧化、脱碳，以及涂层的显微硬度、结合强度的影响。结果表明，在所试验的条件下，超音速等离子喷涂WC- 12Co 涂层显示出最致密的组织结构和最高的显微硬度。
在制备碳化钨类硬质涂层时，由于普通等离子喷涂(APS)的射流速度相对较低(一般在 250~ 300m/s)，碳化钨颗粒在高温等离子体射流中停留时间较长，容易导致喷涂粒子过热而发生氧化、脱碳和烧损等现象，从而影响涂层的硬度、结合强度、致密性和耐磨性。上世纪 80 年代中期出现的高速氧燃料(HVOF)火焰喷涂技术，由于利用了 Laval 喷管的原理，把燃气焰流的速度提高到数倍的音速(6~8马赫)，实现了超音速火焰喷涂。由于射流速度大幅度提高，喷涂粒子的飞行速度也相应提高。一方面加强了粒子撞击基体时的能量转换和流散、润湿效果，提高了涂层的结合强度和致密性；另一方面粉末与射流作用时间缩短，加之燃气的温度(一般2 500 ~3 000 °C)远低于等离子体射流温度(约 10000 °C)，使得喷涂过程中碳化钨的氧化和失碳问题大为减轻，有效提高了涂层的硬度和耐磨性，使得超音速火焰喷涂 WC- Co 涂层的产业化应用得到了迅速发展。
国内最近开发的超音速等离子喷涂(S- APS)技术，由于等离子体射流的速度也提高到 5~7 马赫以上，获得了类似超音速火焰喷涂的高性能 WCCo涂层，且喷涂效率更高，成本较低。文中对国内新研制的超音速等离子喷涂系统(HEPJet)与目前在国内外应用较广泛的 2 种超音速火焰喷涂设备(JP- 5000 和 DJ- 2700 型)制备的 WC- 12Co 涂层进行了组织结构和涂层性能方面的分析，探讨超音速等离子喷涂制备碳化钨类硬质涂层的特点和推广
应用的潜力。
（1）超音速等离子喷涂由于速度的提高，喷涂WC12Co 涂层的致密性和结合强度有了显著的提高，涂层的失碳现象大为减轻，与 HVOF 接近，涂层的氧化程度低于 HVOF。
（2）3 种涂层微观组织结构分析表明，超音速等离子喷涂涂层熔化、铺展充分，WC 颗粒几乎完全镶嵌、包裹在熔融相中，涂层致密。而 HVOF 涂层中存在较多的未熔粒子，是造成涂层疏松和孔隙率较高的主要原因。
（3）超音速等离子喷涂层显微硬度和结合强度均优于两种超音速火焰喷涂层。
