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图1：展示了Cr涂层Zr-4合金的微观结构：（a）为示意图；（b）为涂层表面的反极图，显示强烈的（001）织构；（c）和（d）分别为截面形貌与反极图，显示涂层致密、厚度均匀约5 μm，呈柱状晶结构，平均宽度0.75 μm，与平均晶粒尺寸7.7 μm的等轴晶Zr-4基体形成对比。

图2：为配备SEM的高温原位疲劳试验机示意图：（a）试验机整体；（b）加载单元与加热装置；（c）疲劳试样与加载配置示意图；（d）试样具体尺寸（标距20 mm，厚度约0.6 mm），展示了用于原位观测的狗骨状薄板试样设计。

图3：为晶体塑性有限元模型的边界条件与力学参数标定：（a）Cr涂层Zr-4合金循环加载示意图；（b）CPFEM所用边界条件与加载方式；（c）经历10个循环（应力比0.1）的模型；（d）Zr-4在25℃与400℃的拉伸标定曲线；（e）与（f）分别为Cr涂层在25℃与400℃的纳米压痕标定曲线。

图6：为Cr涂层Zr-4合金的断裂分析：（a）与（b）分别为25℃与400℃下的断口形貌，显示脆性准解理与塑性流动特征；（c）与（d）为对应温度的截面裂纹形貌；（e-h）为涂层的反极图与核平均取向差图，表明高温下Cr晶粒由柱状转变为等轴，且取向差升高。

图7：展示了25℃下裂纹附近区域的晶粒形态特征：（a）反极图显示涂层晶粒无明显局部取向差；（b）几何必需位错密度图显示涂层位错密度低，基体在裂纹路径附近位错积累；（c）裂纹尖端晶粒的应力诱导旋转；（d）晶粒旋转诱导取向差图量化塑性变形强度，裂纹尖端最大角度超过15°。

图8：比较了25℃疲劳测试后涂层与未涂层样品的截面微观结构：（a）与（b）分别为涂层与未涂层Zr-4的反极图，显示涂层试样晶内取向差更低；（c）与（d）为对应的核平均取向差图，表明硬Cr涂层的机械约束抑制了非裂纹区域的塑性变形。

图10：对比了25℃与400℃下涂层与未涂层Zr-4的应变与累积能量耗散分布：（a-d）为未涂层Zr-4的应变与AED云图；（e-h）为涂层Zr-4的对应结果，显示25℃时涂层裂纹导致局部AED剧增，400℃时涂层显著降低界面区域AED。

图12：为疲劳测试后的截面TEM图像：（a-c）为25℃下界面微观结构，未见明显位错积累与纳米晶层；（d-f）为400℃下，显示界面形成300-500 nm厚纳米晶Zr层；（g）为Cr涂层内的位错结构；（h）为Zr-4纳米晶内位错密度降低；（i）显示纳米晶层阻碍粗晶基体位错滑移；（j-l）展示纳米晶内出现的{10-12}形变孪晶。