据统计,模具失效原因的70%属于表面磨损和腐蚀,模具制造和使用中约1/3的能源直接消耗于摩擦磨损。如果能对失效表面进行修复或赋予模具更优异性能的表面,将显著提高模具寿命,节约成本与资源。表面喷涂复合材料可显著提高基体材料的耐磨性,该工艺也适用于模具制造工艺。近年来,表面喷涂技术在提高各种模具寿命及降低生产成本方面逐渐凸显出其重要作用。T10钢作为一种常用冷作模具材料,目前还没有一种有效提高其使用寿命的方法。为了寻找一种能够提高冷作模具钢表面耐磨性的热喷涂方法,本文采用超音速火焰喷涂工艺在T10钢基体上制备WC-10Co-4Cr涂层,等离子喷涂工艺在T10钢基体上制备Al2O3+13%TiO2涂层,分析喷涂粉末和涂层的微观组织、物相结构及界面结合机理,并考察涂层表面粗糙度、显微硬度和摩擦磨损性能。在最优喷涂工艺下制备的两种涂层组织分布均匀,层与层间结合紧密,涂层和基体间以机械结合为主,并伴有部分冶金结合;喷涂后两种原始涂层表面粗糙度均达不到模具表面粗糙度要求,需使用金刚石研磨膏经研磨机加工后才可使用;两种涂层表面及截面显微硬度明显高于T10钢,WC-10Co-4Cr涂层显微硬度高于Al2O3+13%TiO2涂层;在油润滑及无润滑摩擦磨损试验中,两种涂层的摩擦系数波动性均小于T10钢,其中WC-10Co-4Cr涂层磨损过程最稳定,并且WC-10Co-4Cr涂层与基体的结合性能明显优于Al2O3+13%TiO2涂层;WC-10Co-4Cr涂层的磨损深度约为T10基体磨损深度的1/3,其耐磨性优于Al2O3+13%TiO2涂层;WC-10Co-4Cr涂层磨损机制为磨粒磨损,T10基体磨损机制为黏着磨损,而Al2O3+13%TiO2涂层在磨损过程中出现了脆性断裂、片状剥落。研究结果为提高T10钢表面耐磨性提供了重要依据。