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钢铁是制备机械摩擦零件的重要材料,在其表面研究制备具有高耐磨自润滑性能镀层的新技术具有广泛的应用价值。纳米颗粒增强化学复合镀作为一种优良的表面处理新技术,由于其具有工艺简单、镀层均匀、复合结构特殊、镀层性能优良等特点,已经成为材料表面研究领域的前沿技术之一。本文在化学镀Ni-P镀层的研究基础上,又优化研究出具有不同功能的化学复合镀Ni-P-SiC、Ni-P-SiC-Al2O3以及Ni-P-SiC-Al2O3-PTFE镀层,通过镀层成分设计、复合镀工艺制备和相关机理等的研究,获得45#钢表面具有高耐磨性能镀层的新技术,为实际应用奠定基础。主要运用金相显微镜、SEM、显微硬度计、XRD和摩擦磨损试验机等检测手段对实验样品的截面形貌、表面形貌、显微硬度、组织结构、耐磨性能及其机理进行了系统研究,结果表明：实验优化出的化学复合镀配方为：硫酸镍25g/L,次亚磷酸钠30g/L,乳酸25ml/L,柠檬酸5g/L,乙酸钠15g/L,氨基乙酸3g/L,硫脲3-5mg/L,pH=4.8,温度88±2℃；纳米SiC颗粒的最佳添加量为6g/L,纳米A1203颗粒的最佳添加量为3g/L,PTFE乳液的最佳添加量为10ml/L。利用优化了的制备技术,在45#钢表面成功制备出具有纳米SiC、Al203增强、PTFE复合减摩的高耐磨和低摩擦系数的Ni-P-SiC-Al2O3-PTFE复合镀层。实验制备的Ni-P、Ni-P-SiC、Ni-P-SiC-Al2O3和Ni-P-SiC-Al2O3-PTFE等镀层镀态时为非晶态结构,其硬度分别为：572HV、649HV、726HV和560HV。热处理使镀层由非晶态转变成晶态,并且硬度明显增加。优化出Ni-P-SiC-Al2O3-PTFE镀层的热处理参数为350℃热处理一小时,可得到967HV的镀层硬度,同时不会破坏镀层中的PTFE相,表现出了优良的综合耐磨性能。Ni-P-SiC-Al2O3-PTFE复合镀层中,高硬度的纳米SiC和A1203颗粒通过复合沉积与镍磷镀层构成复合相,提高了镀层的硬度及耐磨性能；而PTFE粒子由于具有良好的自润滑性能,复合镀层在受到摩擦时,PTFE粒子可通过自身的层状剥离开始在镀层表面铺展,形成连续的减摩膜,降低了复合镀层摩擦系数；二者协同作用使Ni-P-SiC-Al2O3-PTFE复合镀层具有高的耐磨性能和自润滑性能。实验制备的Ni-P、Ni-P-SiC、Ni-P-SiC-Al2O3和Ni-P-SiC-Al2O3-PTFE镀层均按层状方式生长,纳米粒子弥散地分布在复合镀层中,提高了镀层的耐磨性能。