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由于金刚石微粒的高硬度、高耐磨特性,使得金刚石复合镀层具有优异的机械性能。然而,在复合镀层的制备过程中,由于金刚石粒子的亲油疏水性、高表面活性等特性,使纳米金刚石很难与基质金属发生共沉积,力学性能较差。本文主要采用电化学沉积的方法在Q235A钢基体上分别制备了纯镍镀层和镍-纳米金刚石复合镀层,对镀层的制备工艺和力学性能进行了较为系统的研究,将复合镀层的力学性能和工艺参数通过物相结构和晶相组织等微观分析有效地联系起来。本文中首先通过不同的抛光方法实验,确定了基体的前处理方式(机械抛光)。继而利用电化学工作站对其进行了阴极极化曲线的测试,大致确定了纯镍镀层的电沉积工艺参数范围(电流密度1.5-3A/dm2,镀液温度45℃-60℃,PH值3.5-5)。其次,在上述工艺参数范围的基础上,设计了正交试验方案,以镀层硬度、弹性模量、残余应力及表面粗糙度为优化目标,得出了最佳性能的纯镍镀层的工艺参数为电流密度3A/dm2,镀液温度45℃,PH值3.5。在此条件下制备纯镍镀层的硬度和弹性模量分别为3.86GPa和238GPa。采用脉冲电沉积方法利用同样工艺参数进行了纯镍镀层的制备,硬度值达到了4.04GPa,弹性模量为247.7GPa,晶粒尺寸为25.3nm。和直流电沉积相比较,性能有了一定提高。在纯镍镀层的基础上,利用直流电沉积的方法制备了镍-纳米金刚石复合镀层,确定了纳米金刚石粒子的分散方式,针对其易团聚、润湿性差的特点,采用加入表面活性剂的方式对粒子进行分散。通过单因素实验方法研究了金刚石浓度和电流密度对复合镀层力学性能的影响。当金刚石浓度为8g/L,电流密度为3A/dm2时,复合镀层中的金刚石含量为14.35%,硬度和弹性模量分布达到5.302GPa和254.356GPa,残余应力为拉应力,达到177.39MPa。此外我们对纯镍镀层和镍-纳米金刚石复合镀层的性能进行了对比,复合镀层由于金刚石粒子的加入使得晶粒尺寸由34.8nm减小到20.4nm,镀层晶面择优取向由(111)向(200)转变。相比于纯镍镀层,镍-纳米金刚石复合镀层的硬度和弹性模量有了很大提升。