本文在GJW50钢结硬质合金表面化学镀钴磷合金,采用了自约束热疲劳试验方法,电阻炉加热、水冷,对镀层进行了20℃←????→400℃、20℃←????→600℃及20℃←????→680℃的热疲劳试验。借助扫描电子显微镜、金相显微镜、X射线衍射仪及显微硬度计等检测手段对镀层的表面形貌、相结构以及镀层表面在热应力作用下热疲劳裂纹的形成过程进行了观察分析,重点分析了以钢结硬质合金为基体的钴磷合金镀层表面热疲劳裂纹的萌生及扩展机理。研究结果表明,该镀层表面热疲劳裂纹萌生存在一个明显的孕育期;在20℃←????→400℃冷热循环条件下,经过200次冷热循环后,V型缺口处及其临近区的镀层表面发生塑性变形,并且随着冷热循环的进行,热疲劳裂纹由缺口底部萌生并沿着冷热循环方向扩展。另外,热疲劳裂纹在镀层表面萌生和扩展的同时伴随着氧化腐蚀,氧化腐蚀缩短了裂纹的孕育期,对裂纹的萌生起到促进的作用。热裂纹扩展形态为放射状、平行状和网状。热循环初期,由于镀层的热裂纹的孕育期较长,故对基体材料起到了一定的保护作用,延缓了热裂纹在基体材料的萌生和扩展。因此,表面化学镀钴磷的热疲劳性能高于原始材料的抗热疲劳性能。热循环期间,镀层表面出现循环软化现象,其显微硬度整体呈下降趋势,并且在V型缺口根部附近,硬度值的分布具有一定的梯度。离缺口越近,硬度越低,循环软化程度越大,硬度最低点是热裂纹尖端前沿点。随着冷热循环的进行,镀层表面的抗腐蚀能力也逐渐减弱。