应用领域：煤碳、矿山、冶金、电力等行业的耐磨蚀抗冲击产品。

成果简介：本技术集等离子束表面冶金、定向结晶技术和梯度功能材料技术于一体，综合创新，形成IMC/TC、TiB2+TiC等梯度耐磨涂层材料及技术，在高耐磨、抗冲击及抗氧化等领域应用。该技术用于工件表面耐磨蚀涂层强化，涂层内部组织致密无裂纹，硬度梯度可控，表面质量好，涂层微观组织如图1和图2所示。

图1：多尺度WC颗粒强化涂层组织

图2：TiB2、TiC等多相多尺度强化涂层

本技术在涂层中加入少量的稀上元素，如La203、Ce02、Y203等，通过促进形核，在晶粒前沿聚集钉扎等作用，使枝晶发生了熔断游离，涂层组织有柱状晶转变成细小的等轴晶。部分稀土元素能够有效促进原生态粗大陶瓷颗粒的溶解，并且在随后的冷却过程中快速析出，转变成细小均匀陶瓷颗粒。从而使涂层组织得到有效细化，涂层的高温性能、耐磨性能、耐腐蚀性能和抗冲击能均能够得到有效提高，该类涂层尤其适用于煤碳、矿山、机械等强冲击性能的场合使用。涂层组织如图3和图4所示。

图3：Ni-WC熔覆涂层

图4：Y203改性Ni-WC涂层组织

关键技术：IMC/WC、TiB2+TiC等陶瓷复合材料的等离子束梯度熔凝工艺;稀士氧化物改性高韧性抗冲击耐磨蚀涂层技术。

经济效益及应用前景分析：采用本技术等离了梯度冶金技术所制备的耐磨蚀涂层，可原位生成多尺度强化相，合金粘结相陶瓷相结合强度高，涂层不易开裂。通过添加稀土氧化物改性后，涂层组织更加均匀细小，硬度分布均匀，抗疲劳剥落性能优异。该技术在强冲击及循环载荷环境下应用性能优势尤为突出。