高温、高压和腐蚀等复杂的工作环境对齿轮的服役性能提出了更高的标准,因此拥有高硬度、良好的耐磨性以及耐蚀性等复合性能已经成为齿轮工作的基本要求。然而,传统的工艺却很难满足这种多功能性的要求,所以对齿轮实施更进一步的研究势在必行。与气相沉积、化学浴沉积和喷涂等表面涂层技术不同的是,电刷镀技术设备简单、操作方便、适应性强,并且沉积的涂层厚度不仅容易控制,而且还具有硬度高、耐磨性和耐蚀性好等优点,故吸引了学者的注意。研究发现电刷镀沉积的涂层在退火时会对基体组织造成影响,但是如果不作退火处理,涂层与基体之间的结合力又较小。为解决这一问题,本文以40Cr为基体材料,通过两步法制备了B-Cr涂层,开展了一系列实验,希望既能制备性能良好的涂层,又能解决刷镀铬退火后存在贫碳区的问题。本文的主要研究内容如下:（1）研究了炉冷、空冷、液氮冷和水冷这四种不同冷却速度对粉末包埋渗B涂层的影响,对比了这四种冷却条件下Fe₂B-layer的组织和性能差异。（2）在预先制备的Fe₂B-layer（炉冷）上通过电刷镀设备沉积了铬层,对这种两步法制备的B-Cr涂层于不同温度下进行退火处理,分析比较了退火温度对涂层的影响,并对机理进行了阐释。（3）在400℃下对B-Cr涂层进行了氧化处理,研究了涂层的表面形貌和截面组织,分析了高温氧化对涂层组织的影响。得到了如下结论:（1）冷却速度的不同对渗B层的组织和性能有一定的影响,冷却速度越快,Fe₂B晶粒越细小,产生的残余应力越大,Fe₂B柱状晶越分散,当冷却速度很快时,Fe₂B组织甚至会产生裂纹。在液氮冷与水冷之间存在一临界冷却速度,会使得冷却后晶面的择优生长取向发生变化。（2）炉冷条件下的渗B层平均硬度最高,致密度及耐磨性最好;随着冷却速度的加快,渗B层和基体的断裂韧性先增加后减小,整体上空冷的断裂韧性最好。（3）对复合工艺下制备的B-Cr涂层进行了退火处理,涂层的组织发生了变化。随退火温度的升高,Cr-layer中的裂纹先增大增多后减小消除。Cr-layer的状态也由原始态的非晶态渐渐向纳米晶转变,在高温下纳米晶会长大为粗晶粒。靠近基体处的Fe₂B从最初的棒状的Fe₂B逐渐转变成了更多的颗粒状的Fe₂B,并且在高温退火下颗粒状的Fe₂B还会不断长大。（4）退火处理可以增强涂层之间的冶金结合强度,提高镀层的结合强度。并且高温退火（>700℃）有助于消除涂层缺陷,增加涂层密度,获得更好的性能,包括耐磨性和耐腐蚀性。（5）B-Cr复合工艺后,冷却速度的改变、不同温度下退火处理和高温氧化处理,都不会产生贫碳区,并且这几种处理下Fe₂B组织都显示了良好的抗氧化性。