TiB₂基金属陶瓷耐磨涂层具有良好的工程应用前景。高速火焰喷涂常被用于制备金属陶瓷涂层,但大量研究工作表明高速火焰喷涂的焰流温度会造成TiB₂-NiTi金属粉体的氧化,影响涂层的质量和性能。本文通过对高速火焰喷枪结构的改造,降低了喷涂火焰的温度,利用团聚烧结法制备了TiB₂-NiTi复合粉体,成功制备了低氧含量的TiB₂-NiTi金属陶瓷涂层。利用XRD、SEM、EDS等分析手段对喷涂用自造粒粉体和喷涂涂层的结构、组成、形貌进行了表征,在模拟水轮机应用环境下对涂层进行气蚀和磨粒磨损试验。研究结果表明:团聚烧结造粒中,离心雾化喷雾干燥的最佳工艺条件为:分散剂（PAANH₄）含量为0.4 wt.%,粘结剂（PVA）的含量为1.6 wt.%,固含量为50 wt.%,喷雾干燥器入口温度为180℃,出口温度为90℃,雾化盘转速为20000 r/min。喷雾造粒粉体的热处理温度为1350℃,保温1 h。所得粉体物相组成为TiB₂、NiTi和少量TiO,粉体松装密度为1.56 g/cm³,流动性为10.1 s/50g,中值粒径为40μm,可以满足HVOF喷涂需要。采用改造后的低温高速火焰喷涂工艺优化参数为:氧气流量为1500 SCFH,煤油流量为5.5 gal/h,冷却氮气流量为1000 L/min,喷涂距离200 mm,送粉率30 g/min。优化条件下所得TiB₂-NiTi涂层结构致密,呈典型的层状结构,其显微硬度值为919.9±52.8(Hv_0.2),断裂韧性为2.4±0.3 MPa·m^1/2,孔隙率为4.16%。气蚀试验表明:涂层表面气蚀形貌为不同形状的气蚀坑。在气蚀75 min后时达到涂层失重期,最大的气蚀坑深度为101.16μm。气蚀测试仪振幅为60μm时,去离子水和NaCl溶液中涂层的失重量分别为13.46 mg和15.53 mg。在去离子水中,振幅为40μm时TiB₂-NiTi涂层的耐气蚀性能较好,失重量为5.54 mg。磨粒磨损试验表明:涂层磨粒磨损的典型形貌为犁沟与剥落坑。载荷分别为40 N、70 N、100 N时,复合涂层相对与基体Q235钢的耐磨性分别为7.6、7.4、6.9。当磨粒大小为100目时,涂层的相对耐磨性最高为8.5;TiB₂含量为40 wt.%时,涂层的相对耐磨性降为6.9。