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航空航天、军事工业中很多的关键部件在高温条件下工作,受到热、机械以及化学三种过程的交互作用,烧蚀磨损严重。因此,在高温下具有良好磨损烧蚀性能的材料是尖端工业领域的迫切需求。为提高PCrNi3Mo钢的耐磨损及耐烧蚀性能,本文利用熔融盐镀钽以及双辉光等离子渗金属工艺制备钽涂层,并对涂层的结构以及磨损与烧蚀等性能进行相关的表征和测试。采用熔融盐电镀制备钽涂层,利用正交试验对熔融盐电镀钽作出工艺优化,在电镀时间、温度、电流密度、粗糙度四个因素的各个水平中选出最优组合参数；此外,为提高涂层结合性能通过双辉光等离子渗金属技术制备钽涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析技术对钽涂层物相、微观形貌、化学成分进行了表征；利用高温摩擦磨损试验机、脉冲激光器和电化学工作站对基体、铬镀层、钽镀层、渗钽涂层进行耐磨损性能、耐烧蚀性和耐腐蚀性能的对比研究。实验结果如下：在电镀时间3h,温度750℃,电流密度80mA/cm2,基体粗糙度Ra=0.05μm的优化条件下,获得了厚度约为15μm的钽镀层,其硬度高达950HVo.2,退火后转变为α相钽,硬度下降为400HVo.2。双辉光等离子渗钽可在PCrNi3Mo钢表面获得厚度约为10μm的涂层,涂层为铁钽扩散层加表面的钽沉积层结构,外层沉积层为具有(211)晶面择优取向的体心立方α钽,表面硬度在450HVo.2。渗钽涂层结合力在65N左右,较镀钽涂层结合性能提升明显。对于基体、镀铬、镀钽、渗钽涂层四种试样,在室温下,镀钽与渗钽涂层磨损性能相当,镀铬涂层次之,基体最差。镀钽、渗钽相比基体磨损率降低55.2%；在450℃高温下,渗钽涂层的摩擦系数最低为0.31,且渗钽涂层磨损痕迹最轻微,耐磨性最好。钽涂层高温下氧化物的形成是摩擦系数以及磨损率降低的关键因素。脉冲激光测试结果表明,渗钽涂层性能最佳,钽镀层出现塌陷,铬镀层与基体出现明显烧蚀坑。烧蚀实验中,渗钽涂层在100次脉冲后,钽涂层表面出现熔融汽化,但基体仍受涂层保护。而在碳、氮环境的烧蚀实验中,渗钽涂层有效阻止了碳、氮与基体的作用；另外,高功率密度烧蚀实验中,渗钽涂层的高熔点特性减缓了激光的熔融、汽化进程,提高了基体的耐烧蚀性能。电化学腐蚀分析表明渗钽涂层年腐蚀速度为1.44mm/a,为镀铬涂层的12.8%、基体的3.1%,渗钽涂层显著提高了基体的耐腐蚀性能。