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电刷镀作为绿色再制造表面工程的重要技术之一，由于其便携、灵活和易于操作等特点，所以在零件尺寸修复和表面强化等领域中得到广泛的应用。电刷镀不仅可以用于沉积许多单金属、二元和多元合金，也可以用于制备纳米结构的金属基复合材料，并且还具有生产效率高、成本低、易于从实验向工业应用转化和不受零件形状及尺寸限制等优点，所以对电刷镀技术进行相关的研究是非常有意义的。本论文是以电刷镀作为技术支持，以Fe刷镀层和Ni刷镀层为主体，借助于X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、差热分析仪（DTA）等现代分析测试方法，对Fe/Ni基刷镀层的组织结构和性能进行研究。重点研究稀土元素对镍基涂层表面形貌、组织结构及性能的影响，并对其作用机制进行了探讨；同时，基于铁刷镀层制备及服役过程中存在的瓶颈问题，通过合理选择合金化元素，制备并研究了一元纯Fe刷镀层、二元Fe-W刷镀层和三元Fe-W-Cu/Mo刷镀层的刷镀工艺及合金化元素作用机制，并对刷镀层在热处理过程中的结构及性能的演变特征进行了研究。研究结果表明，适量的稀土不仅可以优化Ni刷镀层的组织，还能够提升刷镀层的硬度和耐磨性等性能，稀土元素对刷镀层的强化机制主要体现在细晶强化。添加与Fe离子共沉积的W元素可以提高Fe刷镀层的硬度和降低刷镀层开裂的可能，但镀层致密度低，耐磨性差；通过进一步添加具有润滑和优异塑性流动能力的Cu元素，不仅可以细化刷镀层的组织，同时还明显的改善了刷镀层的耐磨性。Fe刷镀层在热处理过程中均有新相Fe3C形成，随着温度的升高，刷镀层晶粒长大；纯Fe刷镀层和Fe-W刷镀层在451-651℃区间出现二次硬化现象。通过化学镀和刷涂导电有机涂层两种方法，均可实现对不导电基材－环氧基复合材料的电刷镀，在化学镀基础之上制备出的刷镀层结构致密，并且与基体之间结合良好，硬度可达到558HV，可满足工程应用的需求。采用HF和醋酸混合液作为钛合金的前处理活化液，能获得较好的活化效果，制备出的单镍刷镀层与钛合金基体之间结合良好，并且耐磨性得到明显提高。