我国长江以南丘陵地区广泛分布的红壤因其强酸性（pH 4.0-5.5）、高黏粒含量（>40%）等特性，导致农业机械触土部件面临磨损与腐蚀双重失效难题。统计显示，红壤环境引发的农机年损失达数十亿元，主要表现为磨损速率提升30-50%、故障率增高2-3倍、部件寿命缩短40-60%，其核心矛盾在于现有材料难以兼顾耐磨与耐析氢腐蚀性能。传统表面强化技术存在基材性能劣化风险，而热喷涂技术凭借高致密度涂层优势成为突破方向，其中超音速火焰喷涂（HVOF）制备的碳化钨（WC）基涂层因兼具高硬度（HV 1200+）和低孔隙率（<2%）特性，在海洋环境已展现优异摩擦腐蚀性能，但其在红壤酸性磨蚀耦合工况下的失效机制尚不明确。
        本研究聚焦湖南典型红壤环境，系统开展WC基涂层的多尺度失效机理研究。通过红壤理化特性原位采样，建立基于含水率（15-30%）、pH梯度（4.0-5.5）及磨粒因子（石英含量10-25%）的多参数耦合试验模型。采用HVOF技术制备新型梯度结构WC涂层，重点研究粘结相组元（Co/Ni/Cr多元合金化）对界面结合强度（目标>70MPa）和耐蚀性的调控机制，揭示酸性介质中H+渗透与磨粒冲击的协同损伤规律。借助微区电化学测试（SVET/SIET）与微观表征（SEM/TEM），阐明涂层在动态摩擦-腐蚀耦合场中的裂纹萌生扩展路径，建立"机械磨损-电化学腐蚀-应力腐蚀"多因素作用模型。通过正交试验优化涂层成分（WC粒度分布、金属粘结相比例）与工艺参数（喷涂速度800-1000m/s、温度1600-2000℃），开发适应红壤特性的"硬质相梯度分布+耐蚀相连续网络"复合涂层体系。预期突破红壤环境专用耐磨耐蚀涂层的关键技术瓶颈，形成涂层性能评价标准2项，实现触土部件使用寿命提升50%以上，为丘陵山区农业机械化发展提供核心材料支撑，对保障国家粮食安全战略实施具有重要现实意义。

热喷涂；,耐磨耐蚀涂层,氧化锆,红壤,析氢腐蚀