张涛，成波，李文生，范祥娟，李建军，黄晓龙

（兰州理工大学 有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州 730050）

泥浆泵是石油钻探的三大关键设备之一[1-2]，其核心部件（活塞与缸套）长期服役于磨损、腐蚀等苛刻环境中，配合尺寸精度下降，产生泥浆漏失现象，丧失排泥功能，最终导致泥浆泵报废，严重制约着泥浆泵的服役寿命和工作稳定性[3-6]。因此，利用表面工程技术在零部件表面制备耐磨涂层（如镍及镍基涂层），对提高泥浆泵服役寿命及工作稳定性具有重要意义。

镍及镍基涂层因其良好的耐磨性、耐蚀性、高温自润滑作用等优点，被广泛应用于磨损、腐蚀及热疲劳交互环境下服役的关键构件表面[7-9]，能够延长构件寿命，保证其安全稳定服役。纯镍及镍合金涂层硬度较低，难以满足泥浆泵缸套服役的高载荷与腐蚀环境交互作用的严酷工况[10]。通过结构设计，将金属的高塑韧性与陶瓷颗粒的高硬度结合，已成为改善纯镍涂层综合性能的有效手段之一。He Long[11]采用等离子喷涂技术，制备了TiO2颗粒增强镍基复合涂层，通过合理的结构设计和工艺优化，发现TiO2增强涂层的硬度最高达到624HV0.2，较纯镍涂层提高了13.5%，摩擦因数降低了3.8%，磨损失重下降了 36.5%。Cai Bin[12]同样采用等离子喷涂技术，制备了TiC 颗粒增强镍基复合涂层，当TiC 添加量（以体积分数计）为30%时，涂层的摩擦因数达到最低值0.33，磨损率为3×10–4mm3/(N·m)，是纯镍基合金熔覆层的1/3。吴有伍等人[13]利用超音速火焰喷涂技术，制备了WC 颗粒增强镍基涂层，研究结果表明，涂层硬度和耐磨性随WC 含量的增多，呈现先升后降的趋势，且当WC 为35%（以质量分数计）时，涂层的硬度和耐磨性最好。……