井下为提高矿山设备材料表面耐蚀耐磨性能,实验以调质态27SiMn钢为基体,选用CO2激光器对所制备的化学镀层进行改性处理,研究镀层及激光改性工艺对激光表面复合改性镀层组织及性能的影响。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、能谱分析仪对试样形貌、物相和成分进行表征分析;采用显微硬度计、磨损试验机和电化学工作站,对试样硬度、耐磨和耐蚀进行测量分析。研究结果表明:化学镀态镀层表面呈胞状结构;添加陶瓷微粒会导致镀层胞状结构变大,促进镀层非晶态化。化学镀层经激光改性后,表面非晶态结构发生了晶化转变。改性层截面呈典型的月牙状,改性层由上至下大致可分为三个区域:激光作用区、硬化区、过渡区。沿激光作用区底部向上生长着柱状晶,在激光作用区里生长着胞晶和枝晶。镀层主要因厚度不同,导致改性后物相有所差别,5.8μm厚的Ni-Ce-P-A1203-SiC镀层改性后,表层主要物相有Ni3P、Fe0.64Ni0.36;厚度近似值30μm的Ni-P基镀层经改性后,表层主要物相为Ni3P、FeNi以及少量单质Ni。经单道激光改性处理,镀层耐磨性与基体相比有显著提高,耐蚀性较镀态镀层也有显著提高;在实验选定激光输出功率及扫描速度范围内,随激光改性处理能量升高,硬度及耐磨性增强,耐蚀性呈现先降低后升高变化。经激光不同搭接改性处理,镀层比相同能量下单道改性镀层的耐磨性高;镀层的耐蚀性整体随着搭接率的升高而升高,并且经大于20%搭接率的激光多道改性处理后,可有效阻碍镀层表面的腐蚀。对不同化学镀层进行搭接率为20%的激光改性处理,镀层表面硬度最高可达850HV0.2;耐磨性有不同程度的提高,其中Ni-P-SiC改性层耐磨性最好,耐磨性是镀态镀层的1.41倍,是基体的1.86倍;除Ni-Ce-P镀层外,均提高了镀态镀层耐蚀性,其中Ni-P-A1203-SiC改性镀层耐腐蚀性能最好,是原镀层耐蚀性的4.9倍,是基体耐蚀性的19.5倍。