进行涂层设计时，首先要了解工件服役情况和工件表面应具备的性能，准确判定工件的失效原因，例如工件工作的介质、温度、受力的性质和大小、工件的材质、组织、尺寸等，从而确定对涂层的要求，包括结合强度、硬度、厚度、孔隙的多少及大小、表面精度、耐磨、耐蚀、耐热或其它性能。

耐粘着磨损涂层

软支承表面用涂层

软支承表面是指可以使润滑剂中携带的磨料粒子嵌入涂层中，也允许变形以调整支承表面的涂层。这种涂层的磨损优先于其配合表面，设计时应考虑低成本材料。喷涂材料多为有色金属，如铝青铜、磷青铜、巴氏合金和锡等。

对这类涂层必须提供良好的润滑，不然磨损率将会增大；支承的涂层必须软，以捕集滑剂夹带的磨粒。热喷涂涂层的固有性能增加了它作为支承涂层的适应性。微孔的作用犹如润滑剂的储存器，同时由于降低了粒子的熔合，而具有较小的粘着磨损倾向。表面粗糙度对支承性能也起一定作用，粗糙表面一般有较高的磨损率，但精细表面不会形成贮藏磨粒的凹槽。

这类涂层常用于巴氏合金轴承；水压机轴套；止推轴承瓦；活塞导承；压缩机十字头滑块。

硬支承表面用涂层

硬支承表面用涂层是指可以用作高耐磨和硬支撑涂层，能耐磨料磨损，减少划痕和划伤的涂层。可用于高负荷低速度的硬支撑表面上。常用喷涂材料有镍基、铁基自熔合金、氧化物和碳化物陶瓷（如Al2O3-TiO2、Co-WC等）以及难熔金属Mo，Mo加自熔合金等。

对这类涂层也应当有良好润滑，但不如对软支承那么重要，因为涂层具有较高的耐磨性可以经受住瞬时无润滑的操作；表面一般应该有相等的硬度；虽然两个相似的涂层可以用来彼此相对滑动，但实践中常使用两个不相似的组合物，例如某一涂层对铸锻金属，这样可以减少擦伤和划伤。常用用于冲床的减震器曲轴；糖粉碎辊辊颈；防擦伤轴套；方向舵轴承；涡轮轴；主动齿轮轴颈；活塞环（内部燃烧）；燃料泵转子等。

耐磨粒磨损涂层

耐磨粒磨损涂层

耐磨粒磨损涂层是指能耐滑动表面之间的外来粒子的切削和划槽作用的涂层，涂层的硬度应大于外来磨料粒子的硬度。在高温下使用的涂层，其工作温度为540~845℃；在低温下使用的涂层，其工作温度限于540℃以下。当工作温度限于540℃以下时，涂层材料可选用自熔性合金加Mo或Ni/Al混合粉、Ni/Al丝以及自熔性合金加Co-WC混合粉；当工作温度为540~845℃时，喷涂铁基、镍基、钴基材料，Ni/Al丝以及Cr3C2金属陶瓷粉；在受冲击或振动负荷时，若温度低于760℃，自熔性合金最好；侵蚀严重时最后采用Cr3C2；主要用于抗氧化则可采用铁、镍、钴基涂层。

这类涂层应该有高的硬度，特别是表面的硬度应该超过所存在的磨粒的硬度；涂层在工作温度下必须有良好的抗氧化性能。常用于泥浆泵活塞杆（石油工业）；抛光杆衬套（石油工业）；吸油管联接杆；混凝土搅拌机的螺旋输送器；磨碎锤（烟草制品）；芯轴，干电池电解槽；磨光和抛光夹具等。

耐硬面磨损涂层

耐硬面磨损涂层是指能耐硬面或含硬磨料的软面滑动磨损的涂层。涂层须光滑以减少磨损程度，还应具有适当的摩擦系数。工作温度为540~845℃时认为是在高温下使用的涂层；工作温度在540℃以下时认为是在低温下使用的涂层。在低温下使用的耐硬面磨损的涂层中，还包括耐纤维和纺织线磨损的涂层。当工作温度在540℃以下时，涂层可采用铁基、镍基、钴基材料、自熔性合金、有色金属、氧化物陶瓷、碳化钨及某些难熔金属材料。当工作温度为540~845℃时，可采用钴基自熔性合金、Ni/Al及碳化铬涂层材料。当温度低于760℃且有冲击载荷时，宜选用自熔性合金；温度再高宜选用Cr3C2涂层；以抗氧化为主则选Ni/Al等。

这类涂层应比配对表面硬度要高；当配对物表面光滑时，磨损的严重性减轻，磨损有时与配对面的粗糙度成比例；接触的两个表面将产生碎屑，它能起磨料的作用；最硬的质点将与表面的最硬部分相当。常用于拉丝绞盘；拨叉；插塞规；轧管定径穿孔器；挤压模；导向杆等。

耐表面疲劳磨损涂层

耐微振磨损涂层（可预计的运动）

耐微振磨损涂层（可预计的运动）是指能承受在轨道上重复滑动、滚动或冲击所产生的磨损，并足以承受连续的冲击磨损的涂层。由于反复地加载和卸载产生周期应力，诱发表面裂纹或表面下的裂纹，最终这些裂纹会致使表面破断和大断片剥落，这种磨损的先决条件是不出现磨粒磨损或粘着磨损。当使用温度低于540℃时，应选韧性较好的涂层，所以采用自熔性合金、氧化物、碳化物金属陶瓷、某些铁基、镍基、钴基材料和有色金属等。当使用温度为540～843℃时，可采用铁基、镍基、钴基材料及金属碳化铬陶瓷材料。

这里的疲劳虽然类似于通常的疲劳，但是这种疲劳极限不能用于评价涂层成功的可能，因为，大多数情况下表面疲劳比通常的疲劳更为严重。涂层应具备较好韧性。润滑剂仅能减轻微振磨损的作用。常用于伺服马达电动机轴、车床和磨床的顶针、凸轮随动件、摇臂、活塞环（内燃机）、汽缸衬套等。

耐微振磨损涂层（不可预计的运动）

耐微振磨损涂层（不可预计的运动）是指能耐相互接触的表面发生小量位移引起的振动摩擦的涂层。由于接触摩擦系统运动是不可预计的，涂层的磨损很难预料，振动是这类磨损中最常见的现象。这种涂层在低温环境条件时，限于538℃以下温度工作；在高温环境条件下，宜于在538—843℃温度范围内工作。材料选择同耐微振磨损涂层（可预计的运动）的材料选择。

此种涂层必须在工作温度中耐氧化。如果形成氧化物，它必须是韧性的和粘着力强的。松驰粘附的氧化物将引起严重的磨粒磨损。常用于飞机襟翼导向装置、伸胀接缝、压缩机防气圈、涡轮机气密圈、涡轮机气密环、涡轮机气密垫圈等。

耐气蚀涂层

耐气蚀涂层是指能够承受由于液体流的空穴造成的机械冲击磨损的涂层，应具有韧性高、耐磨和耐腐蚀性能，耐表面疲劳的材料均耐气蚀。涂层材料可采用镍基自熔性合金、含95%Al和1%Fe的铜合金、含38%Ni的铜合金、自熔性合金加Ni/Al混合粉、超细的Al2O3、纯Cr2O3粉等。

对于发生气蚀来说，一定存在液体金属表面之间的相对运动，涂层应该经过密封处理以防液体的渗入，涂层也必须有韧性，脆性的涂层会很快破损，加工硬化的涂层能经受气蚀的反复冲击。常用于耐磨环-水轮机、水轮机叶片、水轮机喷头、柴油机汽缸衬、泵等。

耐冲蚀涂层

耐颗粒冲蚀涂层（低温）

耐颗粒冲蚀涂层（低温）是指耐尖锐和坚硬粒子的冲蚀的涂层。这些粒子由气体或液体传递并以一定速度冲击涂层表面。当粒子的冲击角小于45°时，粒子沿表面飞行而产生磨料磨损，这时要求涂层有高的硬度，当粒子的冲击角大于45°时，则涂层的韧性显得特别重要。涂层在低温条件下，限于538℃以下温度；在高温环境下，能在538℃以上温度使用。涂层材料可采用几种镍基自熔性合金粉、自熔性合金加细铜混合粉、高铬不锈钢粉、超细的Al2O3、纯Cr2O3粉、87% Al2O3+13%TiO2复合粉、Co-WC复合粉。

如果颗粒冲击的角度小于45°时，选择的涂层应当比较硬和更具有耐磨粒性；如果颗粒冲击的角度大于45°，选择的涂层应当比较柔软坚固；在高温环境下，涂层应该具有较高的红硬性，并能在538～816℃的温度中对介质具有抗氧化性；除自熔合金以外，所推荐的全部涂层都需要封闭处理，最好采用BP密封剂，但也可使用AP密封剂。在低于260℃温度、高角度冲击的情况下，经过封闭处理的涂层能显著地改善其耐冲蚀性，超过260℃封闭层会被烧掉；⑤如果使用温度超过260℃，涂层不必进行封闭；当液体为载体时，必须考虑所选择涂层的耐腐蚀性能。常用于抽风机、水电阀、旋风除尘器、切断阀阀杆和阀座。