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将陶瓷与金属的优异性能相互结合一直是国内外研究的重点，一般等离子喷涂法制备出的陶瓷涂层与金属基体之间多为机械结合，陶瓷涂层的结合强度较低，在服役过程中容易局部或者整体脱落。本文通过在氧化铝陶瓷粉末中添加一定量的Ag-Cu-Ti混合粉末，然后在GCr15钢基体的表面进行大气等离子喷涂，并通过后续的加热处理，成功实现了涂层与基体之间的冶金结合，制备出具有高结合强度的Al2O3/Ag-Cu-Ti复合涂层。本实验中按照Ag-26Cu-3Ti合金的成分来配制用于喷涂实验中的Ag-Cu-Ti混合粉末。为了降低涂层中金属元素的氧化程度，在喷涂过程中采用Ar形成的惰性气体氛围进行保护。等离子喷涂实验结果表明，在喷涂电压30V、电流280340A、质量比Al2O3:（Ag-Cu-Ti）=5:1时所制备出的Al2O3/Ag-Cu-Ti复合涂层质量最好。喷涂得到的Al2O3/Ag-Cu-Ti复合涂层为典型的层状结构，主要相为Ag、Cu以及α-Al2O3。Al2O3/Ag-Cu-Ti复合涂层因为表面大量存在的氧化铝陶瓷颗粒以及Ag、Cu软金属所具备的润滑和减磨作用而具有优异的耐磨损性能。喷涂后得到的Al2O3/Ag-Cu-Ti复合涂层的结合强度不高，为此对复合涂层进行再次加热处理，加热过程分别在真空和大气两个不同的环境下进行。在真空下，当加热温度超过800℃时，复合涂层中形成了典型的Ag-Cu共晶组织以及Ag基、Cu基固溶体，复合涂层中的层状组织结构消失，组织变得致密及均匀化。加热后的复合涂层中Al2O3陶瓷颗粒仍以α相为主，部分Al2O3陶瓷发生了扩散失氧，少量Al元素扩散到陶瓷颗粒周围的涂层中。当加热温度超过850℃后，复合涂层与基体之间形成了以TiC相为主的界面反应物层，随着加热温度的上升，界面反应物层厚度增加，但超过1000℃后界面反应物层的厚度变化不大。在大气环境下加热，由于涂层中金属元素的氧化，形成了疏松多孔的氧化物层。冲击实验结果表明，在真空下加热温度900℃、保温10min的工艺参数处理后的复合涂层结合强度最高。