纳米复合镀层性能优良，在改善材料性能方面有着自身独特的优势，尤其是通过改善材料表面粒子大小来改善材料耐磨、耐蚀性能。制备纳米复合镀层的过程，就是将一种或者几种不溶性纳米粒子加入到复合镀液中，使固体粒子和金属离子达到共沉积的目的。通常，在复合镀层的镀液中加入粒子大部分为微米数量级，这些粒子虽然对改善材料性能方面有着巨大的贡献，但是，其远远不能满足工业的快速发展对材料不断提出的新需求。为了解决上述问题，满足工业生产的需要，研究人员将纳米数量级的粒子加入到制备复合镀层的镀液中，通过加入纳米粒子达到改善材料性能的目的。随着新方法、新技术不断出现，纳米粒子不断被推广到电镀、化学镀及电刷镀中，以此来获得性能更为优良的材料，制备的复合镀层在硬度、耐磨性能、减腐蚀性能等方面获得了较大的突破，更能适应工业的快速发展。近些年来，随着石油产业的不断崛起，石油装备的可靠性也受到来自各界的关注，如何提高生产效率，提高石油装备的可靠性也是研究的重点。纳米材料在各方面表现出的优越性能，为提高石油装备可靠性提供了可能。本文采用超声波和电镀方法相结合，制备Ni-TiN纳米复合镀层。通过深入研究超声波和电镀技术的工作机理，归纳总结出在制备Ni-TiN复合镀层过程中的重要影响因素，并通过正交实验的方法，确定制备Ni-TiN复合镀层的最佳工艺参数；其次，通过扫描电镜对油田重要零部件表面形貌进行观察以及采用电子显微镜观察零件显微组织，对正交实验结果加以验证；然后，对零件的显微硬度、结合力、耐磨性、耐蚀性和镀层厚度进行研究。经研究发现，通过超声波和电镀方法相结合制备的Ni-TiN复合镀层，TiN粒子达到了纳米数量级，TiN粒子在复合镀层的表面分布均匀，同时，此方法制备的复合镀层显微硬度高、耐磨性能和耐蚀性能优良，可以明显改善零部件表面性能，提高其使用寿命。