摘要近年来，随着现代化工业的不断进步与发展，人们对于材料的性能要求越来越高，其中较为重要的一点便是材料的耐磨性。
众所周知，磨损现象不论在科研实践还是日常生活中都是很常见的，并且若不及时更换调整便极有可能造成严重的安全事故。
因此，如何提高易磨损材料的耐磨性能便显得尤为重要。
锌锅沉没辊是热浸镀锌设备中一种重要零件，我国锌锅沉没辊的辊轴与辊套需要从国外进口，不仅价格昂贵而且磨损严重，平均一周就需要更换一次设备，导致轧制的成本很高。
所以锌锅沉没辊辊轴与辊套的耐磨性是一个越来越受到重视的问题。
本设计旨在制备316L不锈钢表面的耐磨陶瓷涂层来缓解锌锅沉没辊的辊轴与辊套过于严重的磨损，以此延长锌锅沉没辊的辊轴与辊套的寿命，提高生产效率。
我们通常用表面合金化、表面形变强化、表面涂层强化等方法来提高材料耐磨性。
本设计借助钎涂原理，分别以氧化铝和碳化钨作为陶瓷增强相材料，Ni82CrSiB合金为钎料，利用真空钎涂的方法制作出较为耐磨的陶瓷涂层，从而达到提高不锈钢表面耐磨性的要求。
试验结果表明：氧化铝与钎料的润湿效果不够理想，在涂层中没能发现氧化铝相，即以氧化铝作为陶瓷增强相材料无法达到预期目标；而碳化钨颗粒在涂层中分布较均匀，涂层表面光滑，有金属光泽，并且与不锈钢表面冶金结合良好，硬度达到了不锈钢基体的6倍以上，有望大幅提高材料的耐磨性能。
关键词：金属陶瓷涂层；钎涂技术；硬度Brazing Process of Metal-ceramic Coating on Stainless SteelAbstractIn recent years, with the continuous progress and modernization of industrial development, people are increasingly demanding high-performance materials, one of the important points is the wear resistance. As we all know, the wear phenomena both in research and practice is still very common in daily life, and if not timely replacement of adjustments it is very likely result in serious accidents. Therefore, how to improve the wear resistance of the material is particularly important.The zinc pot sink roll is one of the important parts of hot dip galvanizing equipments. The bush of zinc pot sink rolls needs to be imported from abroad, and it is not only expensive but also badly worn., it needs to be replaced once per week, and that would lead to the high cost of rolling. Therefore, the wear resistance of the zinc pot sink roller bearing is a question with more and more attention. This design is in order to prepare the surface of 316L stainless steel wear-resistant ceramic coating to solve the zinc pot sink roll shaft and insert wear too serious problem to extend the life of the equipment andThe main methods of improving the wear resistance for material are surface strain hardening, surface alloying, surface coating strengthened and so on. In this design, we use the braze coating principle, and make the Al2O3 and WC as ceramic reinforcement materials,Ni82CrSiB as the brazing. The method of using the vacuum braze coating to produce more wear-resistant ceramic coating, so as to improve wear resistance of the stainless steel surface requirements. The results showed that: The wetting effect of Al2O3 and brazing filler is not satisfactory, and we could not find alumina phase in the coating, that is to say, Al2O3 as the ceramic reinforcement materials can not achieve the desired goal. However, WC particles in the coating are distributed more evenly. The coating surface is smooth, with a metallic luster, and it is a good metallurgical bond with the stainless steel surface. Its hardness is more than 6 times the stainless steel substrate, and it can be required to improve the wear resistance.Key Words：metal-ceramic coating; braze coating process; hardness目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (1)1 文献综述 (2)1.1 陶瓷涂层的分类 (2)1.2 陶瓷涂层的制备方法 (2)1.3 钎涂工艺 (7)1.4钎涂技术分类 (9)1.4.1 按保护气氛分类 (10)1.4.2 按加热方式分类 (12)1.5 钎涂涂层的研究进展 (14)1.5.1 涂层的组织结构 (14)1.5.2 涂层的硬度与耐磨性能 (15)1.6 课题背景及开展研究的意义 (18)1.6.1 课题背景及意义 (18)1.6.2 主要研究内容 (18)2 试验材料、设备与试验方法 (19)2.1 试验材料与成分设计 (19)2.2 试验条件 (21)2.3 试验步骤 (22)2.4测试方法 (23)3 试验结果与分析 (24)3.1 Al2O3涂层 (24)3.2 碳化物涂层 (25)3.2.1 宏观性能 (25)3.2.2 显微组织分析 (26)3.2.3 涂层成分与工艺对组织的影响 (32)3.2.4 力学性能测试 (33)结论 (36)参考文献 (37)附录A（英文文献原文） .................................................................. 错误!未定义书签。
附录B（英文文献译文） .................................................................... 错误!未定义书签。
在学取得成果.. (41)致谢 (42)引言在高新技术快速发展的今天，越来越多的人开始发现，科技的进步是建立在材料发展基础上的。
材料的应用十分广泛，小到吃穿住行，大到国防安全，这也就让材料的安全问题显得尤为重要，而提高材料的耐磨损性能则是重中之重。
材料的耐磨性即材料抵抗摩擦作用的能力，许多因素影响着材料的这一能力，比如钢材的组织成分、金属材料的硬度等。
当前，根据不同耐磨性的影响因素，研究者找到了表面合金化、表面形变强化、表面涂层强化等提高材料耐磨性的方法。
随着人们对科学与环境的探索，设备的工作条件越来越苛刻，我们要求材料具有抗震动、抗疲劳、抗氧化、耐高温等性能，所以单纯的金属材料是很难完成我们预期的工作的[1]。
金属合金在高温下仍然具有很高的强度和韧性，但其抗氧化的能力较差[2]。
而陶瓷材料具有良好的抗氧化性以及耐磨性，因此在金属表面制作既具有金属的强度和韧性又具有陶瓷的抗氧化性与耐磨、耐腐蚀性的涂层正越来越受到人们的欢迎[3]。
本设计即对表面涂层强化进行研究探索，利用氧化铝（Al2O3）和碳化钨（WC）作为陶瓷增强相材料，以钎涂的方法在316L不锈钢表面制作陶瓷–金属复合涂层以提高不锈钢的耐磨性。
陶瓷材料与基体的结合良好，耐磨性能与力学性能优异，摩擦系数小[4]。
本设计以陶瓷增强相制作的涂层来提高不锈钢表面的硬度与耐磨性能，预计可以提高不锈钢基体的表面硬度2倍以上，提高耐磨性1倍以上，并可以将此技术投入大批量的生产中，为我国的工业发展做出贡献。
1 文献综述1.1 陶瓷涂层的分类陶瓷涂层的种类有很多，我们可以用多种方法将其分类。
按制作涂层的工艺方法可分为喷涂涂层、气相沉积及扩散涂层、熔烧涂层、电化学工艺涂层、低温烘烤涂层、溶胶-凝胶涂层及原位反应涂层等，按涂层成分可分为氧化物涂层、非氧化物涂层、硅酸盐系涂层及复合陶瓷涂层等，按涂层的性能与用途可分为温控涂层（包括温控、隔热、红外辐射涂层等）、摩擦涂层（包括减磨、耐磨、润滑涂层）、耐热涂层（包括抗高温氧化、抗腐蚀、热处理保护涂层等）、电性能涂层（包括导电、绝缘涂层等）、特种性能涂层（包括电磁波吸收、防原子辐射涂层等）及工艺性能涂层等[5]。
Al2O3具有很高的硬度及抗腐蚀性，所以Al2O3陶瓷涂层在耐腐蚀性及耐磨性环境之中对基体具有一定的保护的作用[6]。