本课题源自河北省自然科学基金资助项目——《液芯大压下轧机轧辊极端条件下低周热疲劳寿命的研究》，根据本基金前期完成的工作与取得的成果，确定本文的主要研究内容为：分别采用等离子喷涂技术与激光熔覆技术在轧辊上制备增韧氧化锆（ZrO2-8%Y2O3）涂层，并对比研究其对提高轧辊使用寿命的作用。总结厚板生产中出现的问题，查阅相关文献资料，对比多种常用热喷涂材料及涂层制备工艺，综合考虑功能性与经济性等多方面因素，最终选定氧化钇稳定的氧化锆粉末作为涂层材料，选择等离子喷涂技术与激光熔覆技术来制备涂层。首先，在H13钢板材与棒材表面上等离子喷涂与激光熔覆增韧氧化锆涂层，制备金相试样，采用扫描电子显微镜观察涂层内部组织结构，分析涂层不同部位能谱，得出结论：激光熔覆涂层比等离子喷涂涂层组织致密，气孔、裂纹等缺陷少，涂层与基体的结合强度高，结合形式不仅有机械结合，还有冶金结合。其次，测试并对比两种涂层的力学性能，发现激光熔覆涂层无论从表面硬度、耐磨性、结合强度还是抗热冲击性、抗高温氧化等方面讲，都要比等离子喷涂涂层更能有效地提高轧辊的使用寿命。最后，通过小型二辊轧机试轧板材，测试等离子喷涂涂层与激光熔覆涂层在实际轧制过程中使用情况。结果显示，等离子喷涂涂层在轧制较长时间后出现涂层脱落现象，而激光熔覆涂层则保持完好，即说明激光熔覆涂层自身寿命更高，能更有效地提高轧辊使用寿命。