不同镀铬工艺及镀铜预处理对30CrMnSiA高强钢疲劳性能的影响

目的 尝试采用新型微裂纹铬工艺或者引入缓冲层来实现镀铬层抗疲劳性能的改善.方法 分别采用标准硬铬、自研微裂纹铬工艺对30CrMnSiA高强钢进行处理,通过旋转弯曲疲劳试验评价了两种镀铬工艺对其疲劳性能的影响.同时,对比了镀铜预处理的作用,利用FESEM分析了断口形貌.结果 相比于硬铬镀层,自研微裂纹铬镀层表面微裂纹浅而细、数目更多,密度高达1020条/cm,且裂纹未贯穿镀层,呈层状分布.在850 MPa应力下,30μm厚的硬铬镀层会使30CrMnSiA钢的中值疲劳寿命下降48％左右,疲劳断口呈多源区特征.而相同厚度的自研微裂纹铬镀层仅使基体的疲劳寿命下降了23％,疲劳试验后镀层上未发现明显裂纹、裂纹呈多向性扩展.结论 自研微裂纹铬工艺处理的30CrMnSiA钢,其抗疲劳性能明显好于硬铬处理试样.若在基体/镀铬层之间引入镀铜过渡层,可有效地减少直达金属基体的裂纹数目,30CrMnSiA钢的疲劳性能得到明显改善,中值疲劳寿命几乎接近于基体.