盖世汽车讯 据外媒报道，印度研究人员开发出通过高速空气燃料喷涂合成薄型硬质表面涂层的新技术。该涂层有可能更安全、环保地替代硬镀铬层，以用于汽车部件、工具和厨房用具。

WC-10Co-4Cr粉末（左）和在SS基板上HVAF喷涂WC-10Co-4Cr（右）的SEM显微照片（图片来源：dst.gov.in）

镀铬涂层坚硬且耐磨，因此得到广泛应用。然而，它由铬酸盐、萤石和六价铬组成，具有致癌性。因此，研究人员致力于寻找更安全、环保的替代品，即具有同等或更高的耐磨性但无裂纹的涂层。沉积具有行业可接受表面粗糙度的薄涂层具有经济效益，因为使用的粉末较少，并且省去了多个研磨过程。

热喷涂技术可用于为不同的行业应用沉积各种涂层，以减少磨损和提高耐腐蚀性。传统的热喷涂技术积累厚度高，经过多次研磨和抛光操作，才能实现所需的厚度和粗糙度。而名为高速空气燃料（HVAF）的新技术支持低温和高颗粒速度，可以使用更细的粉末（5-15 µm）来沉积涂层。

印度政府科学技术部（DST）下属独立机构粉末冶金及新材料国际研发中心（ARCI）的研究人员利用高速空气燃料喷涂技术合成了钨、钴、铬复合合金（WC-10Co-4Cr）薄硬涂层。借助不同容量的炬管和不同的喷嘴尺寸，可以沉积该薄涂层。

在不锈钢基板上可以实现厚度为50 µm且表面粗糙度接近1.5 µm的涂层。割炬类型和喷嘴设计对涂层性能产生了较大的影响。与传统硬镀铬层（HCP）相比，HVAF喷涂薄WC-10Co-4Cr涂层具有更好的滑动磨损性能。另外，研究人员对该涂层进行腐蚀研究，并与HCP进行比较。结果显示，对于液压轴、阀门、活塞杆和球等重载应用，新技术可以提供优良的HCP替代品。

将硬镀铬层与喷涂态薄金属陶瓷涂层进行对比，以评估后者的性能。结果表明，已沉积热喷涂WC-10Co-4Cr薄涂层的表面粗糙度比硬铬镀层高一个数量级。

此外，该涂层可在机械加工条件下进行沉积，以获得光滑的表面和大约50 µm的涂层厚度。这大大减少了涂层后加工工序，从而显著缩短加工过程并降低原材料成本，可以实现比HCP更好的耐磨性。

预计这项研究将提供有关实现所需最佳热能（无需过度的表面熔化和/或氧化）的见解，同时通过足够的动能来保持致密的微观结构特征，以增强耐磨性。