海水液压泵作为液压系统的核心部件,在黏度低、腐蚀性强的海水里持续作业,由于缺少必要的润滑措施,容易产生腐蚀、磨损、擦伤等失效问题。通过激光熔覆镍基合金结合低温离子渗硫的方法,可制备出减摩、耐磨、耐蚀的自润滑涂层,从而有效地解决以上问题。本文采用激光熔覆技术制备洛氏硬度由低到高的Ni35、Ni45、Ni55三种镍基熔覆层,随后对其表面进行超声冲击以及低温离子渗硫,得到分布更加均匀、厚度更高、减摩耐磨性能更优异的复合渗硫层,从而对比研究超声冲击对不同硬度涂层的影响。超声冲击前后三种不同硬度熔覆层表面晶粒破碎细化,物相的种类并未发生变化,且均以γ-（Fe,Ni）固溶体为主要相,Ni45中存在WC硬质相,Ni55存在较多的Cr3C2和WC硬质相。超声冲击后Ni35、Ni45、Ni55的塑性变形区分别为136μm、100μm、50μm,表层粗大的柱状树枝晶挤压破碎,产生致密的等轴晶粒,硬度越高,变形区域越窄。超声冲击后Ni35、Ni45、Ni55的宏观硬度分别提升16.1%、8.9%、4.5%,随着熔覆层硬度的提升,强化效果逐渐减弱。超声冲击可改善三种不同硬度熔覆层的表面粗糙度和耐蚀性,冲击前后Ni45的耐蚀性均为最差,Ni35和Ni55的耐蚀性均较为良好。在干摩擦条件下,冲击后Ni35、Ni45、Ni55摩擦系数分别降低16.7%、14.5%、10%,磨损量分别降低49.2%、25%、23.8%,熔覆层的硬度越高,摩擦系数和耐磨性的改善程度越小。超声冲击处理后三种不同硬度熔覆层磨痕均有所变浅,擦伤程度降低,Ni35的犁沟和粘着磨屑最密集,磨损最为严重;其次为Ni45熔覆层,Ni55的磨损状态最为轻微。超声冲击可引入残余压应力,位错密度急剧升高,粗大晶粒内部重构,产生更多的小角度亚晶界。经过超声冲击处理的三种不同硬度复合渗硫层表面颜色更深,更加均匀。在组织成分方面,超声冲击前渗硫层中硫化物有团聚现象产生;冲击后硫化物分布均匀致密,Ni35、Ni45、Ni55渗硫层中硫含量分别增加133%、25%、53%。冲击前后三种复合渗硫层的物相结构和化合价态均未发生改变,均以Fe S为主要润滑相。在性能方面,超声冲击后复合渗硫层的减摩效果出色,耐磨性明显增强,其中Ni35、Ni45、Ni55的摩擦系数分别降低9.1%、6.8%、15.9%,磨损量分别降低38.4%、12.5%、13.3%。Ni55复合渗硫层摩擦系数最低,耐磨性最强;其次为Ni45;最差为Ni35。超声冲击后磨痕变浅变窄,磨屑分布较多,摩擦区域S含量较高,延长硫化物的持续作用时间。Ni55复合渗硫层的磨痕最为轻微,其次为Ni45,最差为Ni35。Ni35的初始硬度最低,超声冲击后表面的塑性变形最为剧烈,晶粒的细化程度最高,能够提供最多的缺陷数量和活性位点;Ni45组织中存在WC陶瓷相,含量相对较少,初始晶粒细化效果相对较差,再加上本身硬度较高,所以复合渗硫层性能改善最少;虽然Ni55的硬度最高,但WC、Cr3C2硬质相的加入可进一步细化晶粒,位错之间的割裂缠结更剧烈,活性位点数量急剧增加,所以超声冲击后性能改善较多。