采用等离子喷涂工艺在灰铸铁基体上制备了4种TiO2含量不同的Al2O3-TiO2涂层,运用X射线衍射技术,并结合Rietveld全谱拟合方法,对不同涂层中的物相进行定量分析;采用显微硬度测试和拉伸试验研究TiO2含量对涂层力学性能的影响。结果表明:Al2O3-3%TiO2涂层中存在大量的γ-Al2O3相、α-Al2O3相以及少量的非晶相;在Al2O3-13%TiO2涂层中,非晶相含量出现最大值,并有Al2TiO5相形成;随着TiO2含量进一步增加,非晶相含量降低,Al2TiO5相含量增加,在Al2O3-40%TiO2涂层中只存在α-Al2O3和Al2TiO5相;随着TiO2含量增加,涂层的显微硬度降低,但涂层的结合强度升高,这与涂层中Al2TiO5相的含量有关。