镍铬合金具有优异的耐蚀、耐磨性能,而且兼有很好的力学性能和加工性能,尤其适宜于现代工业技术下苛刻的介质环境,因此在石油、化工、机械等工业部门具有广泛的应用前景。然而Ni、Cr作为重要战略元素,由于价格昂贵使其应用受到一定限制。若通过表面工程在钢铁等廉价基体上制备Ni-Cr合金层就能解决经济性与实用性的矛盾。针对现有表面涂层制备工艺所存在的弊端,本文采用双层辉光等离子表面冶金技术在Q235钢表面制备Ni-Cr合金层。本论文探索了采用双辉技术制备Ni-Cr合金层的理想工艺,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等测试手段表征了合金层的组织形貌、化学成分和相组成,并对合金层的腐蚀性能和磨损行为进行了分析。最后研究了不同变形率的冷轧加工对所制试样的组织结构和性能的影响。结果表明:双辉等离子镍铬共渗后,Q235钢表面形成了有效厚度约12μm的合金层,表面Ni、Cr含量可达20%以上;渗层均匀致密,无孔洞裂纹等缺陷,其表面晶粒结聚成团,呈颗粒状;合金层镍、铬合金元素由表及里呈梯度分布,主要物相为FeCr0.29Ni0.16C0.06、Cr23C6和γ固溶体。渗后试样表面显微维氏硬度相对于基体提高了约一倍。合金层具有良好的耐磨性,在常温下的磨损失重相对基体降低了4倍以上。电化学腐蚀试验表明合金层在5% H2SO4和3.5% NaCl溶液中的自腐蚀电位同304L不锈钢相当并且具有更小的腐蚀电流密度,其腐蚀速度较不锈钢分别降低了1.30倍和2.35倍。冷轧加工后,合金层同基体发生了同步塑性变形,无破碎无脱落,证实了镍铬合金层优异的加工性能及其同基体良好的冶金结合。冷轧后试样的耐蚀性能同原始试样相当,未受到任何不利影响。