摩擦磨损每年带来极大的损失,降低摩擦系数,减小磨损也成了表面工程领域的一个重要研究课题。本论文通过化学复合镀的方法,让固体微粒与基质合金在试件表面共沉积,制备出复合镀层和梯度复合镀层,提高试件的耐磨减摩性,并且镀层与基体具有良好的结合力、耐蚀性。对比常用硬质微粒和润滑微粒,筛选出Si₃N₄、SiC和WS₂三种微粒与基质合金共沉积,制备Ni-P基和Ni-Mo-P基两种化学复合镀层。在研究分析复合镀层性能的基础上,本文还制备了 Ni-P-Si₃N₄、Ni-P-Si₃N₄-WS₂、Ni-P-Si₃N₄-SiC-WS₂三种梯度复合镀层,并对复合镀层与梯度镀层的性能做了对比分析。运用SEM、EDS和XRD对镀层表面进行微观形貌和组织成分分析,对于镀层的显微硬度和耐腐蚀性分别通过显微硬度仪和电化学工作站进行了测试,最后在球盘式摩擦磨损试验机上测定了镀层的摩擦系数,通过失重法分析镀层的耐磨性,并且通过SEM观察镀层的磨痕形貌,对镀层的磨损机理做了分析。制备的复合镀层表面光滑平整,无明显缺陷,测定Ni-P基复合镀层属于P含量为5%～10%的中磷镀层,镀层结构为非晶态+微晶态。随着镀液中固体微粒添加量的增加,镀层的沉积速率和镀层中微粒的共沉积量都按先增大后减小的规律变化。复合镀层的硬度随镀层中硬质微粒沉积量的增加而变大,润滑微粒WS₂的加入,使得镀层的硬度有所下降。Ni-P-Si₃N₄复合镀层在Si₃N₄微粒添加量为5g/L时,硬度达到最大值727HV,Ni-P-Si₃N₄-WS₂复合镀层Si₃N₄微粒添加量为5g/L,WS₂微粒添加量为2g/L时,其硬度只有677HV。用光学显微镜观察梯度复合镀层的截面,可以清晰地看出微粒共沉积入镀层之中,并且沿着厚度方向,镀层的组织成分呈梯度变化。由于预镀层的存在,镀层与基体结合更好,层间无明显分界,实现了渐变过渡,层间结合良好,镀层表面平整光滑无明显缺陷,经EDS分析,镀层表面含有所添加的各种微粒。与Ni-P基质镀层相比,Si₃N₄微粒的共沉积使复合镀层的摩擦系数降低,WS₂微粒与Si₃N₄微粒共沉积会使镀层摩擦系数进一步降低,耐磨性也得到了提高;SiC微粒与Si₃N₄微粒共沉积,较单种陶瓷Si₃N₄镀层而言,虽然镀层摩擦系数有所增大,但是其耐磨性得到了进一步的提升。梯度镀层的磨损量不到复合镀层的一半,说明其具有更优异的耐磨性。