腐蚀磨损是零件表面常见的失效形式,其破坏力非常大,受到越来越多学者的重视和研究。锌镍合金镀层具有较高耐腐蚀性和耐磨性,被广泛的应用于金属的保护。目前多采用等离子注入和喷涂工艺技术制备锌镍合金镀层,通过广大学者研究结果表明与等离子注入和喷涂工艺相比,电镀工艺具有成本低,节约材料和工艺参数容易控制等特点。因此,本文在不锈钢表面制备锌镍合金镀层,并在搭建的微动磨损试验平台研究其耐腐蚀耐磨损等性能。本文对现有的磨损试验装置进行分析研究,在此研究基础上,采用现代化设计方法提出了微动磨损试验装置的设计方案,并对试验装置的驱动系统,传递系统,加载系统,夹具系统和检测系统等做了详细的方案设计。利用三维软件对试验装置的零部件进行参数建模,然后导出零件图进行加工,组装和调试。并和现有的试验装置进行对比验证,结果表明,设计的该微动磨损装置测量数据可靠。文中采用化学电镀的方法在不锈钢表面制备单金属涂层与合金涂层,减缓不锈钢表面腐蚀磨损,起到防护的目的。首先分析了电镀沉积机理,然后制备了锌涂层,镍涂层和锌镍合金涂层。采用多功能表面材料仪对镀层进行划痕试验测试,利用S-4800型扫描电子显微镜对涂层形貌和元素含量进行观察分析,采用电化学工作站检测涂层耐腐蚀性能,利用现有的摩擦试验设备和所研制的摩擦磨损试验机对涂层的摩擦学性能进行了分析。结果表明:(1)制备的锌镍合金涂层具有良好的结合力,当终止载荷为100N,加载速度为1.7N/s,划痕距离为5mm时,镀层表面无脱落产生,涂层稳定性和结合力良好。(2)SEM结果表明涂层具有良好外观,其表面致密无裂纹且平滑,EDS结果表明锌镍合金镀层中Zn含量占比最高为69.53%,Ni含量占比13.17%,C含量占比5.63%,O含量为5.38%,Si含量为4.11%,Cr含量为2.18%。(3)电化学试验表面制备的锌镍合金镀层的腐蚀电流密度最小为2.65μA/cm~2,极化电阻最大,约为11800Ω/cm~2,制备得到的锌镍合金涂层具有良好的耐腐蚀性能。(4)在同等环境条件下,304不锈钢的摩擦系数随着载荷的增加其变化较大,添加锌镍涂层以后,其摩擦系数逐渐趋于平稳,可以得出锌镍涂层对304不锈钢基体起到很好的保护作用,在相同载荷条件下,304不锈钢的摩擦深度均大于锌镍合金的摩擦深度,且随着载荷的增大,其深度差距越来越明显,可以得出添加锌镍涂层以后其磨损量降低明显,对其表面起到良好的防护。从磨损表面形貌可以看出随着载荷的增大,磨痕表面变得粗糙,表明在产生塑性变形的同时发生黏着磨损,最终在其磨损区域,表面出现裂痕,镀层表面产生材料转移,有剥落产生,镀层的主要失效形式是裂纹和鳞波。