随着弹药向高初速、远射程方向发展,身管需要适应高载、高温等更加极端恶劣的工况条件。因此,火炮身管的烧蚀与磨损寿命成为制约高性能火炮发展的亟待解决的关键技术问题。目前,最常采用的身管延寿涂层是硬Cr电镀层,但该镀层因在沉积过程中开裂形成大量的贯穿整个镀层的显微裂纹,这成为高温发射药气体烧蚀身管内膛的天然通道,严重破坏镀层与基体界面的结合,易造成涂层脱落。电镀硬Cr所使用的Cr6+离子是一种国际公认的剧毒性的强致癌物质,危害人体健康,严重污染环境,Cr6+的电镀废液处理成本高,国家已明令禁止使用。因此,身管内膛表面延寿迫切需要找到一种替代电镀Cr涂层的绿色技术。针对火炮身管内膛表面的烧蚀磨损问题,通过制备烧蚀磨损防护涂层达到延长身管使用寿命的目的,本课题以不锈钢（SUS304）和高强度炮钢（PCr Ni3Mo VA）为基体材料,利用真空磁控溅射法以双靶材共溅射的方式,其中Ta靶材采用射频电源和Cr靶材采用直流电源,通过调控双靶材的溅射功率制备Ta-Cr非晶态合金涂层,获得Ta含量系列变化的Ta-Cr合金涂层,Ta含量分别为35.86 at.%、39.58 at.%、42.50 at.%、49.13 at.%,60.28 at.%、69.32 at.%。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜/能谱仪（SEM/EDS）、同步热分析（STA）技术等手段表征涂层的物相组成、表观形貌/化学成分和晶化转变温度。采用纳米压痕、高温氧化试验和极化曲线测试方法评价Ta-Cr涂层的纳米力学性能、纳米摩擦学性能、抗高温氧化性和耐蚀性。现将主要研究结论归纳如下:（1）在不锈钢（SUS304）表面溅射纯Ta、纯Cr涂层和Ta含量分别为35.86at.%、39.58 at.%、42.50 at.%、49.13 at.%、60.28 at.%的Ta-Cr合金涂层。Ar气流量20 sccm,工作气压0.5 Pa,溅射时间120 min,Ta靶溅射功率范围85～110W,Cr靶溅射功率范围20～50 W,采用上述镀膜工艺及范围制备的Ta-Cr涂层表面光滑、平整、致密。由DSC分析表明:Ta-Cr非晶态合金涂层因其晶化温度（Tg=445℃）高于沉积温度（350℃）而易形成由非晶态相与Cr晶相组成的两相组织。Ta-Cr合金涂层的硬度和弹性模量均高于纯Ta、纯Cr涂层。随着Ta含量的降低,Ta-Cr涂层的硬度与弹性模量比值均升高,39.58 at.%Ta硬度和弹性模量最高,分别为15.06 GPa和215.8 GPa。Ta-Cr合金涂层比不锈钢基体的减磨效果更好,磨损机制为粘着磨损。（2）由高温氧化试验结果分析表明,经氧化后,与炮钢基体（1.86 mg/cm~2）相比,Ta-Cr合金涂层的平均氧化增重更低,Ta69.3Cr30.3（0.11 mg/cm~2）、Ta60.2Cr39.8（0.58 mg/cm~2）和Ta49.6Cr50.4（0.60 mg/cm~2）涂层减少92%、69%和68%。结合XRD结果分析表明,因为Ta-Cr合金表面经氧化可形成致密的Cr2O3保护性薄膜,所以合金涂层的抗高温氧化性比基体更高,其中Ta69.3Cr30.3涂层的抗氧化性最佳。（3）由极化曲线测试结果分析表明,Ta69.3Cr30.3、Ta60.2Cr39.8和Ta49.6Cr50.4涂层的自腐蚀电流密度Jcorr分别为1.043μA/cm~2、0.588μA/cm~2和0.897μA/cm~2,远低于炮钢基体的Jcorr（27.21μA/cm~2）。因此,Ta-Cr合金涂层均具有较好的耐腐蚀性,其中Ta60.2Cr39.8最佳。