对各种喷涂材料及其涂层特性和飞行粒子特性的研究通常在单独的实验中进行。在这项研究中，三种不同的 WC 基粉末和 Cr 3 C 2 的涂层特性（硬度、沉积速率、孔隙率、厚度）和飞行粒子特性（粒子速度和温度）- 研究了通过 HVOF 工艺处理的镍铬粉末与煤油流量、λ、喷射距离和进料盘速度等一些关键工艺参数的函数关系。
这些参数在实验设计中有所不同，而所有其他参数都是固定的。实验方案的设计和固定参数的设置均有相同的定义。将飞行中的粒子特性和涂层特性统计建模为工艺参数的函数，并比较它们的影响。使用统计实验设计 (DoE) 进行精心挑选的有限数量的实验运行可以实现这种比较。
部署的统计模型是具有 Gamma 分布响应的广义线性模型。模型表明，粒子速度和粒子温度主要取决于煤油流量和喷射距离。然而，在粒子温度的情况下，Cr 的模型系数3 C 2 -NiCr和WC粉末具有不同的符号，反映不同的定性行为。
WC-Co 和 Cr 3 C 2 -NiCr等金属陶瓷涂层经常用于保护高应力表面免受磨损，主要是通过高速氧燃料喷涂工艺 (HVOF)。
在许多研究中发现了不同喷涂粉末在飞行中粒子行为和相应涂层特性方面的比较。Nahvi 和 Jafar将标准 WC-Co 粉末与 WC-FeCrAl 和 WC-NiMoCrFeCo 在孔隙率和硬度等微观结构和机械性能方面进行了比较。瓦里斯等人。
研究了 HVOF 喷涂 WC-CoCr 涂层的形成机制、结构和涂层性能，考虑了与工艺条件相关的飞行粒子特性及其对使用一级工艺的涂层性能的影响地图。黑田等人。 分析了粉末尺寸和燃烧室压力对颗粒温度、速度和由此产生的涂层表面残余应力的影响。然而，在这些研究中，HVOF 工艺的喷涂参数被设置为固定的几组值，这些值因粉末而异。
本研究试图基于所有粉末的相同实验设计，在相同参数值范围内比较不同粉末。Pierlot 等人对热喷涂实验设计进行了回顾。使用 Lovelock 中的 Taguchi 实验设计比较了不同平均粒径的 WC-Co 粉末。
之前的筛选实验确定了煤油流速 ( K )、喷射距离 ( D;喷枪到样品的距离)、进料盘速度 (FDV) 和 lambda ( L )（实际氧-煤油比与化学计量比的比率，即，氧气过量的贫混合物有L>1) 作为对飞行中粒子行为以及涂层特性具有相关影响的参数。
在这项研究中，比较了 Cr 3 C 2 -NiCr 和三种不同的 WC 基粉末在四个工艺参数（K、D、FDV、L）的设置下的情况。这些参数对涂层性能的影响在广义线性模型的帮助下进行了研究。测量的是涂层硬度、孔隙率和厚度以及涂层工艺的沉积效率。通过测量飞行中的粒子特性（例如粒子速度和粒子温度），可以进一步了解不同粉末/工艺设置与涂层特性之间的关系。
结论：
对于所有基于 WC 的粉末，对颗粒温度的两个最大影响是煤油的正面影响和喷射距离的负面影响，而对 Cr 3 C 2 -NiCr 的影响相反。
在考虑的参数范围内，结果显示各个涂层的硬度存在巨大差异。具体而言，WC 基涂层的硬度显示/屈服硬度值高于 1400 HV0.3。涂层硬度主要受粒子速度的影响，导致随着粒子速度的增加硬度更高。
涂层硬度与孔隙率呈负相关。因此，可以表明具有低孔隙率的涂层比具有较高孔隙率的涂层具有更高的硬度。
在参数范围内，沉积效率随着粒子速度的增加而降低。由于颗粒在热喷射流中的停留时间较短，因此熔化程度较低，因此具有高颗粒速度的颗粒反弹的可能性较高。
WC-Co-100 nm 的沉积效率最高。
涂层过程中的质量转换可以很好地解释厚度结果。较高的进料速率导致气体射流中的粉末较多，从而导致较高的涂层厚度。假设关系 ∼通过具有恒等链接和伽马分布的拟合广义线性模型的线的斜率显示涂层的密度。
