随着工业化进程的推进,对材料的性能提出了更高的要求,目前Ni60自熔性合金粉末很难满足在强磨损、热腐蚀环境下的使用要求,本作者受到在冶炼时添加稀土氧化物可以提高合金的综合性能的启发下,通过在Ni60合金粉末中添加不同含量的纳米CeO₂并采用机械球磨工艺制备出分散均匀的Ni60-CeO₂复合粉末颗粒,随后采用超音速火焰喷涂工艺在316L不锈钢基体上制备出Ni60-CeO₂复合涂层。利用SEM、XRD以及激光粒度分析仪对复合粉末进行表征,结果表明:机械球磨工艺能够制备出适合超音速火焰喷涂的Ni60-CeO₂复合粉末颗粒,当球磨时间为10h时,纳米CeO₂颗粒均匀弥散地分布在Ni60颗粒上,并呈理想的单分散状态,晶粒尺寸为27.9nm,微观应变为0.32%,粉末形状呈椭球形,经过过筛后即可用于超音速火焰喷涂。采用超音速火焰喷涂工艺在316L不锈钢基体上制备出纳米CeO₂添加量为0%、0.5%、1%、1.5%、2%的复合涂层,并对涂层的性能进行表征,结果显示:涂层具有明显层片状结构,纳米CeO₂在涂层中起到细晶强化和净化作用,使Ni60-CeO₂复合涂层的显微硬度、结合强度、孔隙率都优于Ni60涂层,并且当纳米CeO₂添加量为1%时,复合涂层的结合强度和孔隙率分别为56MPa、2.2%,表现出较好的综合性能。在25℃和300g载荷的干摩擦条件下,Ni60-CeO₂复合涂层较Ni60涂层具有较低的摩擦系数和磨损失重,并且磨损失重随着纳米CeO₂添加量的增加,呈现先降低后增加的趋势,并表现出磨粒磨损的特征,当纳米CeO₂添加量为1%时,具有最小的磨损失重。在800℃热腐蚀环境下,Ni60-1%CeO₂复合涂层表面形成NiO和Cr₂O₃氧化膜,并且在涂层内部发生氧化和硫化反应生成NiCr₂O₄、Ni₃S₂以及CeS,其中CeS对S原子起到钉扎作用,阻碍其向涂层内部扩散,降低硫化反应的程度,使复合涂层具有较小的腐蚀失重,表现出良好的热腐蚀性能。