随着战争武器的迭代更新,传统电镀铬工艺所制备的火炮内膛防护膜层脆性大、裂纹多、附着力弱,已无法满足新代火炮高弹药量、高威力、远射程的需求。在火炮发射过程中,烧蚀氧化导致的内膛侵蚀及弹药颗粒导致的冲刷磨损已成为限制火炮总体性能和使用寿命提升的重要因素。因此,本文采用电弧离子镀技术在特种钢表面制备了一种抗磨损能力强,抗高温性能良好的厚铬膜,并通过实验设备模拟火炮工作时内膛表面恶劣的工况条件,以此来评估所制备厚铬膜的各项性能。主要研究工作如下:（1）制备工艺参数对厚铬膜表面形貌及机械特性的影响:采用控制变量法,研究基体偏压、沉积温度和膜层厚度对厚铬膜表面形貌的影响,并通过纳米压痕和摩擦磨损实验来表征厚铬膜的机械特性。研究结果表明,当偏压为-80V、沉积温度为350℃、厚度为50μm时,膜层表面液滴数量较少,膜层组织致密均匀,晶粒尺寸一致性好且具有最小的摩擦系数,其磨损率与特种钢基体相比降低了75.93%,并通过划痕测试得到膜基结合力大小约为45.3N。并且通过计算得到（H/E）（-80V,350℃,50μm）和（H~3/E~2）（-80V,350℃,50μm）的值最大,远高于特种钢基体,具有更好的耐磨性和断裂韧性。（2）厚铬膜抗热冲击性能及氧化增重研究:通过热震试验来研究厚铬膜的抗热冲击性能,结果表明,未镀膜的特种钢基体随着热震次数的增加发生了严重的剥落现象,而镀有厚铬膜的样片共计承受800℃高温热震13次,且在失效时表面仅有局部裂纹产生。通过循环氧化的方式研究特种钢基体与厚铬膜的氧化增重情况,结果显示在800℃环境下经历5小时的循环氧化后特种钢基体平均增重为27.4993mg/cm~2,而镀有厚铬膜样片的平均增重仅为4.9293 mg/cm~2,说明厚铬膜具有更好的抗氧化性。（3）厚铬膜高温性能研究:以氧化温度与氧化时间为变量,对厚铬膜分别进行了抗高温氧化性能研究,通过SEM扫描电镜观察氧化后表面形貌,并结合XRD衍射仪和EDS能谱仪分析表面物相组成和截面元素变化。研究结果表明,厚铬膜在经过1100℃氧化后的表面物相仅有Cr和Cr2O3的特征峰。高温氧化后的膜层表面氧化层厚度约为6.4μm,且在膜基结合处形成了厚度约17μm的Cr-Fe扩散层,增强了膜层在基体上的附着力,提高了整体牢固度。