前言

随着现代工业的高速发展，表面工程与再制造技术已成为不可或缺的关键技术之一。它能大幅提高机械零件性能，使其能够在高速、高温、高压、重载、冲击、磨损、磨蚀及腐蚀等工况下可靠、持续运行，在大幅延长机械零部件寿命的同时，还可以对废旧机械零部件进行再制造，使其获得新的生命，实现节能减排，减少环境污染。正因为此，表面工程与再制造技术在各个行业得到高度重视和发展。另一方面，随着技术的推广，对表面工程与制造技术也提出了新的课题，例如：如何使过流机械零部件表面涂层既有很好的强度，又有很高的韧性，同时解决空蚀和冲蚀防护的不同需求；如何在提高大面积表面强化能力同时，保持涂层高结合力和性能均匀性，且无裂纹产生；如何保证涂层在热处理后仍能保持合格性能等。

水利部杭州机械设计研究所（又名水利部产品质量标准研究所），致力于解决表面工程与再制造技术在实际工程应用中面临的关键技术难题，主要在热喷涂、激光熔覆与合金化等方面开展设备关键技术、配方与工艺研究与应用。经过十多年不断研究，取得了一系列科研成果，在超音速等离子喷涂、超音速电弧热喷涂、高超音速火焰喷涂、爆炸喷涂、激光熔覆与合金化等方面拥有自主知识产权、适用于不同要求的高性能配方、工艺以及喷枪关键技术，大幅提高了有关涂层的性能。这些研究成果已被广泛应用于水利水电、机械制造等行业。

电镀铬这项传统技术长期以来被用于机械零部件表面耐磨、耐蚀及装饰等，广泛应用于水利水电、机械制造、化工、航空航天、军工等行业。然而电镀铬过程中会产生大量有毒物质，如含有Cr ⁶⁺ 的废气废水会导致严重环境污染。近年来，电镀铬在发达国家已逐渐被严格限制甚至禁止使用，我国也出台了类似政策。另一方面，现代工业的发展也对表面性能提出了更高的要求，电镀铬本身已无法满足。热喷涂技术不仅可以实现电镀铬的有关功能，而且可以满足更高性能的要求，环保无污染。国外虽对于热喷涂研究起步较早，但在替代电镀铬研究与应用方面仍存在结合强度不高，导致剥落；高硬度、高耐磨，但是同时也导致了韧性差、易开裂；致密度不够，存在孔隙，造成外部与基体连通形成“原电池”腐蚀等关键技术问题。

鉴于以上关键技术问题，作者专门针对热喷涂技术替代电镀铬进行了深入系统的研究，获得了大量有实际应用价值的数据和一系列研究成果，在此基础上，结合国内外同行的有关文献资料，撰写了《表面工程与再制造技术——热喷涂替代电镀铬研究与应用》一书。本书可为相关行业工程技术人员和科研工作者提供有益参考，也可供相关专业的大学本科生和研究生使用和参考，也可为有关决策提供科学依据。

本书主要从电镀铬的种类与应用、现代热喷涂技术的发展以及热喷涂涂层的性能研究与应用等方面，对热喷涂替代电镀铬研究与应用进行了系统的阐述。通过对超音速火焰热喷涂、超音速等离子热喷涂以及超音速电弧热喷涂相关配方和工艺的深入研究，实现对不同类型电镀铬（耐磨镀硬铬、耐蚀耐磨复合镀铬、防腐装饰镀铬）的替代及满足更高性能要求，有效解决电镀铬技术的环境污染、镀铬层性能低、使用寿命短等问题，大幅提高机械零部件性能与寿命。

本书共分为8章，主要内容有：绪论、电镀铬种类及应用、替代电镀铬层的热喷涂涂层设计、超硬耐磨金属陶瓷涂层制备及性能研究、Cr ₃ C ₂ 耐磨耐腐蚀涂层制备及性能研究、Cr ₂ O ₃ 耐磨耐腐蚀涂层制备及性能研究、AT13耐磨耐腐蚀涂层制备及性能研究、FeCrNi复合防腐涂层制备及性能研究。全书由吴燕明统稿，其中，第1章至第2章由赵坚、陈小明撰写；第3章由吴燕明、毛鹏展撰写；第4章由陈小明、周夏凉撰写；第5章由毛鹏展、周夏凉撰写；第6章由伏利、陈小明撰写；第7章由刘伟、王莉容撰写；第8章由赵坚、伏利撰写。

在本书的撰写过程中，得到了许多专家学者以及同事的大力支持和帮助，在此特向他们致以真诚的感谢。本书在撰写过程中参考和引用了许多国内外同行的文献资料，在此谨向他们表示诚挚的谢意。

本书的研究得到了水利部“948”计划（项目编号：201218）、浙江省公益性项目（项目编号：2014C31156、2013C31044）、水利部综合事业局拔尖人才项目、杭州市社发科研专项（项目编号：20120433B35）、杭州市西湖区十大科技专项（115411N007）、水利机械及其再制造技术浙江省工程实验室自主创新项目（2015STR01、2015STR05）等的大力资助，在此表示感谢。限于作者的研究水平，书中难免存在疏漏之处，敬请同仁批评指正。

作者
2016年3月10日