金属材料的腐蚀问题在国民经济各个行业领域（如工业、农业、国防等）普遍存在。每年由腐蚀问题造成的报废金属材料约占全球金属总产量的三分之一。这不仅加大了对环境的污染程度,而且还能引起灾难性的后果,故因腐蚀造成飞机坠毁、桥梁坍塌、锅炉爆炸、油气管道泄漏等事故屡见不鲜。因此,从有效地利用资源、保护人类生存环境等目的出发,研究如何解决腐蚀引起的问题刻不容缓,在零件表面制备各种复合镀层是对金属材料进行保护的行之有效的方法。电化学噪声是分子动力学主要内容之一,它是指电化学动力系统演化过程中,通过实时监测金属内部的电化学状态参量的非平衡波动信号,这种波动信号为金属的腐蚀状态提供了详细的信息。本论文主要利用超声-电沉积方法在Q235钢表面制备Ni-TiN纳米复合镀层,系统分析不同的工艺条件参数（硫酸镍浓度、两极的极间距、表面活性剂种类及含量、硼酸浓度和氯化镍浓度）对Ni-TiN纳米复合镀层显微硬度和耐磨性能的影响规律。然后,采用均匀试验对不同工艺条件参数进行优化,利用扫描电镜、能谱仪、原子力显微镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪等仪器测试不同的Ni-TiN纳米复合镀层微观形貌、组成成分、结构组织、界面结合力等性能。结果表明,采用工艺条件参数P₃(硫酸镍浓度279.5 g·L^-1、极间距3.3 cm、十二烷基硫酸钠浓度159 mg·L^-1、硼酸浓度30.7 g·L^-1和氯化镍浓度30.6 g·L^-1)时制备的Ni-TiN纳米复合镀层表面平滑,结构紧密,晶粒细小,镀层与金属基体结合较好,其耐磨性和耐蚀性能较为优异。最后,通过电化学噪声技术监测Ni-TiN纳米复合镀层在模拟海水中的腐蚀情况,并结合噪声图谱分析、时域分析及频域分析方法,研究Ni-TiN纳米复合镀层在不同侵蚀阶段的腐蚀状态。研究发现,在浸泡初期,电位噪声和电流噪声的曲线较为平滑,电化学噪声电阻1/R_n值较小,即此时复合镀层的腐蚀速率较低,主要是以均匀腐蚀为主,使得复合镀层表面变化不明显;浸泡中期,电位噪声和电流噪声的曲线起伏波动较大,电化学噪声电阻1/R_n值陡然上升,即复合镀层的腐蚀速率增大,此时镀层的孔蚀现象较为严重,其表面较为粗糙,且出现大量的小孔,小孔的直径逐渐增大;浸泡后期,电位噪声和电流噪声的曲线出现大量的暂态峰,电化学噪声电阻1/R_n值持续增大,即复合镀层的腐蚀速率较高,镀层表面的腐蚀孔尺寸进一步增大,成为腐蚀坑,此时的镀层表面腐蚀状况较为严重。分别测试了有无镀层的试样在模拟海水中腐蚀后拉伸条件下的力学性能,从而确定有无Ni-TiN纳米复合镀层对腐蚀环境下基体力学性能的影响,并对不同腐蚀阶段下有镀层试样的力学性能进行了测试,获得了不同腐蚀阶段有镀层试样的力学性能变化情况。