界面结合性能是评价涂(镀)层/基体体系质量与寿命的重要参数，也是当前涂层领域的研究热点和难点。本文以某一特定工艺条件下生产出来的电镀铬/钢基体材料为对象，重点研究了涂层的韧性、涂层与基体的界面结合性能以及复合体系含基体激光预处理效应的断裂韧性表征方法，取得了如下研究成果：　　 ⑴配合课题组研发成功一套配备声发射和CCD实时监测系统且具有拉伸、压缩、剪切、弯曲、扭转、压痕、胀形等多种试验功能的涂层材料试验机，并初步建立了相关试验方法，为本论文工作以及课题组开展涂层及其界面力学性能研究提供了更为有效的手段。　　 ⑵提出含弹塑性界面层的脆性涂层/韧性基体体系剪滞模型，研究了这类涂层体系在拉伸应变作用下涂层的开裂特征，获得了表征涂层内正应力、界面切应力和(饱和)裂纹密度与涂层几何和力学条件之关系的解析表达式。以此为基础，采用声发射和CCD实时动态观察技术与拉伸试验相结合的方法，获得了铬层在常温、静载下的韧性值，同时发现铬层与钢基体的界面剪切强度值不小于300MPa。　　 ⑶采用侧面基体压入法研究了铬层/钢基体的界面结合性能。虽然该方法会导致铬层先开裂，但它也可以促使界面开裂，可以利用由此获得的信息定性或半定量地表征铬层与钢基体的界面结合性能。同时，从理论上提出利用该方法中的侧向载荷与相应侧向位移关系曲线，从能量学角度采用韧性指标(临界能量释放率)定量表征涂层与基体的界面结合性能。　　 ⑷针对某型号武器钢质镀铬身管内膛镀层工况，提出涂(镀)层饱和裂纹密度容限的概念并用其定性表征涂层材料在热疲劳载荷作用下的界面结合性能。针对激光预处理钢基体/铬镀层与钢基体直接镀铬两种镀层体系的对比研究结果表明，在同样的工况条件下，两种试样的铬层裂纹密度都随疲劳次数的增加而增加，但前者镀层中的裂纹密度自始至终都比后者镀层的裂纹密度小；且前者比后者具有更高的饱和裂纹密度容限，即前者比后者具有更高的界面结合性能。该结果从另一个角度揭示了基体激光预处理镀铬身管的延寿机制。　　 ⑸假定涂层裂纹垂直于涂(镀)层/基体的界面，且裂纹尖端位于激光处理区的中部(界面层或次界面)，根据激光预处理钢基体在其淬火层内深度方向形成的屈服强度梯度效应(用显微硬度梯度效应表征)和残余应力效应构建力学模型，获得了含这两种效应影响的复合体系的断裂韧性表征参量的一般表达式。通过采用一个复合双悬臂梁模型，导出了含这两种效应的裂纹向界面层(次界面)内扩展的驱动力的解析表达式。这些表达式既可以用来预测这两种效应对裂纹扩展驱动力的影响，又可以为将来实验研究激光预处理钢基体效应对该复合体系断裂韧性的影响提供理论依据(临界裂纹扩展驱动力可以用来表征材料的断裂韧性)。　　 ⑹针对若干典型载荷条件，从强度和韧性角度分析了涂(镀)层体系的失效模式与机制。受材质及其制备工艺以及使用工况等因素的影响，涂层体系的失效模式与机制主要取决于其所受的载荷情况、涂层与基体本身的力学性能和界面结合性能。这些分析结果可为将来实验研究涂层/界面/基体复合体系的力学性能提供更加理性的分析依据。