第十五届全国表面工程大会

身管作为射击武器的核心构件，其内壁直面最恶劣的多元耦合工况，已成为制约发射武器服役寿命的关键点。当前主流的电镀铬防护技术虽能部分缓解失效问题，但存在严重铬酸雾污染和六价铬毒性隐患，急需发展绿色环保的替代性技术。本研究基于Cr层的优异抗烧蚀性和Cr₂N的较高的分解温度与更适配的热膨胀系数，利用绿色环保的多弧离子镀技术在氮化后的Cr-Ni-Mo-V钢基体上制备了不同Cr/Cr₂N调制比的等厚多层交替涂层。通过多种测试表征全面评价了具有不同调制比的多层涂层的机械性能。当Cr/Cr₂N层调制比为0.2/0.4 μm时，涂层的硬度为1385 HV，涂层-基体结合力（L_c2）为91 N。在10 kgf载荷下的维氏压痕中没有表现出任何径向裂纹，表现出优异的断裂韧性（>4.84 MPa·m^1/2）。随后，对综合性能最好的涂层进行900°C-室温（水淬）的热冲击循环试验和发射药气体冲刷试验，探讨了优选涂层在不同模拟工况下的失效/防护机制。
 

多弧离子镀,Cr/Cr2N涂层,热冲击,结合力