金属铬作为重要的合金元素,具有硬度高、抗腐蚀、耐高温、抗氧化等特征。铬加入碳钢能够有效提升碳钢耐腐蚀等特性,有着广泛的应用前景。但目前对铬在碳钢表面及其内部的扩散行为研究仍较少。碳钢表面电沉积铬是制备含铬碳钢材料的第一步。通过电沉积法对不同含碳量的碳钢试样进行电沉积铬,研究了在镀液温度30℃的条件下不同电流密度对镀层质量的影响。结果表明,在电流密度为15A/dm~2的条件下,能够通过电沉积法在碳钢表面制备获得含量较高且光亮平整、分布均匀的铬层。为了实现铬在碳钢表面的扩散,对沉积铬的碳钢进行扩散退火处理。计算了不同铬含量对扩散系数的影响并研究了扩散退火温度对碳钢组织的影响。结果表明:铬在碳钢中的扩散系数随着扩散温度升高而升高,随着扩散层中铬的质量百分数的增加而降低。随着钢中碳含量的增加,铬在钢中的扩散系数降低。随着扩散退火温度的升高,碳钢基体的晶粒会逐渐长大。通过熔炼法制备不同碳含量和铬含量的含铬碳钢,研究不同铬含量和碳含量对含铬碳钢组织的影响规律并分析铬在钢中的分布情况和存在形式。结果表明:含铬碳钢合金组织主要由α（Fe）和共晶相构成,碳铬越高,共晶程度越强,所形成的碳化物构成的共晶组织越明显,钢中共晶相溶解较难,并有难熔Cr23C6生成。当含铬碳钢中Cr含量升高时,Cr向晶界富集,钢中形成严重的成分偏析,使铸态组织偏离平衡状态,造成晶界和晶内化学成分的不均匀性,从而影响材料的加工性能和使用性能。为了实现铬在碳钢内部的扩散,因此必须在高温下通过扩散的均匀化处理来消除或减小实际结晶条件下化学成分和组织的不均匀性。对偏析严重的含铬碳钢进行1200°C扩散退火,通过改变扩散退火时间来研究铬在碳钢中扩散对显微组织的影响规律。结果表明:随着退火时间的延长在晶界处分布着非平衡网状共晶组织,枝晶网基体α（Fe）呈等轴状,第二相Cr23C6则完全溶解,且晶粒有长大趋势,C、Cr、Fe元素开始向晶内扩散,分布得更加均匀,枝晶偏析现象基本消除。分别利用极化曲线法、交流阻抗法,对含铬碳钢材料的耐腐蚀性能进行分析。结果表明,合金表面均出现了不同程度的点蚀现象,随着钢中铬含量升高,耐腐蚀性增强,随着钢中碳含量升高,耐腐蚀性降低,且经扩散后试样的耐腐蚀性优于扩散前试样的耐腐蚀性。图59幅;表17个;参58篇。