镍加入碳钢中可以改善碳钢的抗腐蚀性能,但由于其价格昂贵使的材料的生产成本大幅提高,含镍碳钢/碳钢梯度材料可以有效的解决这一矛盾。论文对电沉积扩散法制备含镍碳钢/碳钢梯度材料所涉及的一些基础问题开展了研究。首先在NaCl-KCl-NaF-NiO熔盐体系中,以碳钢为阴极、纯镍为阳极,对熔盐电沉积扩散制备含镍碳钢/碳钢梯度材料进行了研究。结果表明:熔盐电沉积扩散可以制备出含镍碳钢/碳钢梯度材料,但制备出的梯度层厚度较薄,成份分布也不易控制;在熔盐成分为x_NaCl=0.36、x_KCl=0.36、x_NaF=0.25、x_NiO=0.02,沉积温度为750℃,沉积时间为50min,电流密度为30mA/cm2,电流波形为双向脉冲的工艺条件下,制备出的含镍碳钢/碳钢梯度材料较好。然后利用水溶液电沉积法在碳钢基体上电沉积镍制备了Fe-Ni扩散偶,再进行扩散退火制备出含镍碳钢/碳钢梯度材料。结果表明:镍在碳钢中的扩散机制符合空位扩散机制和原子互换位置机制;得到镍含量与时间和深度关系式以及镍扩散系数与温度之间关系的关系式,扩散激活能Q=5.2154×104J/mol。在镍含量0¹00%的范围内,镍含量对碳钢耐腐蚀性影响呈现先升高后降低变化规律,最耐腐蚀的含镍量约为81.426%,此时腐蚀电位为-0.005V;在镍含量一定的情况下,耐腐蚀性随扩散温度升高而变强。