电镀硬铬(EHC)涂层由于自身工艺对环境的污染性及产品服役能力的不足,其应用受到了越来越大的限制。目前超音速火焰(HVOF)喷涂技术制备的WC-10Co4Cr涂层在替代EHC涂层方面效果可观,但其原材料及后加工的高成本限制了其大范围的应用。为此,本文将不同比例的Ni60、WC-10Co4Cr喷涂粉末进行机械混合,采用HVOF喷涂工艺以16Mn为基体制备了五种Ni60/WC-10Co4Cr涂层。深入研究了涂层抗磨损、抗腐蚀及抗冲击性能,并与EHC涂层进行对比,以期为更大范围的替代EHC涂层提供解决方案。得出如下结论:磨损性能方面,HVOF喷涂工艺制备的Ni60/60%WC-10Co4Cr涂层的表现最接近EHC涂层,且其在滑动磨损方面的表现已经达到了替代后者的水平;腐蚀性能方面,WC含量越低,涂层的抗腐蚀性能越好。相对于EHC涂层来说,结构致密且性能适中的Ni60/60%WC-10Co4Cr涂层在实际服役环境中有望表现出更好的抗腐蚀性能。所有涂层在1次、100次、1000次、5000次的冲击过程中均没有出现与基体剥离的现象。数值模拟结果表明涂层最先失效的位置位于涂层表面冲击凹坑边缘区域。除WC-10CO4Cr涂层外,所有镍基碳化钨涂层表面均没有出现宏观的片状剥落现象,且其冲击凹坑尺寸明显低于EHC涂层。Ni60/60%WC-10Co4Cr涂层抗冲击性能明显优于EHC涂层。从当前的市场行情和实验结果来看,Ni60粉末的价格只有WC-10Co4Cr粉末的1/3,且Ni60/WC-10Co4Cr粉末的沉积效率比WC-10Co-4Cr粉末高10%左右。另外,HVOF制备的Ni60/WC-10Co4Cr涂层磨削和抛光相对容易,相应的后加工成本也明显低于WC-10Co4Cr涂层。因此,HVOF制备的Ni60/60%WC-10Co4Cr涂层不仅性能上能满足替代EHC涂层的要求,其原材料及后加工成本也明显低于传统WC-10Co4Cr涂层,在替代EHC涂层方面具有较大的可行性。