铬不锈钢／碳钢功能梯度材料具有良好的耐腐蚀性,同时具有成本低、高硬度以及有精美的外观等优点,被广泛的应用于各个领域。本文采用电解扩散法制备了铬不锈钢／碳钢功能梯度材料,对熔盐体系物理化学性质和电化学还原、结晶机理进行了研究,并对梯度材料的耐腐蚀性进行了研究。采用等温饱和法测定了Cr₂0₃在NaCl-KCl-NaF熔盐体系的溶解度和溶解机理。结果表明：700℃时,Cr₂O₃在该熔盐体系中溶解5h后达到饱和；Cr₂0₃的溶解度随着温度的升高和NaF摩尔含量的增大而增加；其溶解机理为物理溶解,并没有新物质生成。采用循环伏安法和计时电位法对NaCl-KCl-NaF-Cr₂O₃体系中铬的电化学还原机理进行了研究,结果表明铬的电化学还原过程为准可逆过程,分两步进行,即Cr3++e→Cr²⁺, Cr²⁺+2e→Cr。采用计时电流法对NaCl-KCl-NaF-Cr₂O₃体系中铬的电结晶机理进行了研究,结果表明铬的电结晶过程符合半球形三维晶核瞬间成核长大模型。在N aCl-KCl-NaF-Cr₂O₃熔盐体系中,以铬板为阳极,碳钢为阴极进行了电沉积铬的研究,确定电沉积铬的最佳工艺条件为XNaCl:XKCl:XNaF=1:1:1.5,熔盐温度750℃、电沉积时间90min、电流密度200mA·cm-2,此时可获得具有一定浓度梯度分布和表面形貌良好的铬不锈钢／碳钢梯度材料。在CrO₃—H₂SO₄水溶液体系中,以铅板为阳极,碳钢为阴极进行电沉积铬,对沉铬后试样进行退火,根据菲克扩散定律对实验结果进行解析,研究了铬在碳钢中的扩散,结果表明：铬含量与时间和深度关系为CCr=1/2（1-erfxCr/2（?））;铬扩散系数与温度之间关系为lnDCr=-4.758×103/T-32.9974,扩散激活能约为39.558KJ/mol;铬在碳钢中的扩散符合空位扩散机制。对试样的极化曲线进行分析可知铬不锈钢／碳钢梯度材料的耐腐蚀性要高于基体,并且随着含铬量的增加梯度材料的耐腐蚀性依次增强。