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化学镀Ni-P合金是利用还原剂在工件表面上自催化还原沉积得到Ni-P镀层,作为提高金属等材料表面耐磨和耐蚀性能的一种表面强化方法,已广泛应用于电子、机械、石油等众多领域。本文在综合分析大量文献的基础上,对化学镀镍的研究现状与进展进行了综述,探讨了化学镀的热力学和动力学机理。以锅炉用钢(20g)及高温合金钢(GH3536)为基体,通过实验,研究了化学镀镍工艺的一般组成和各组分所起的作用。在此基础上,研究了工艺参数对镀速及含磷量的影响,研究高温高磷的化学镀Ni-P合金工艺的最佳方案。并在此配方的基础上,选用超声波和高剪切机结合的分散方法加入第三相粒子SiC(1~5μm)制备了Ni-P-SiC复合镀层。通过实验得出最佳工艺配方(TF)为:硫酸镍30g/L,次亚磷酸钠为28g/L,稳定剂1.0mg/L,10g/L柠檬酸与4g/L乳酸复配络合剂,缓冲剂为10g/L,pH值为4.5,施镀温度为90℃。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、摩擦磨损试验机及显微硬度仪等对镀层的表面形貌、相结构、耐磨性及硬度等进行表征。TF配方下获得镀速为22.38μm/h、镀态硬度为HV700~750的镀层,该镀层表面平整致密具有银白色金属光泽。XRD实验表明含磷量为13.10%的高磷镀层呈非晶态结构,400℃为Ni-P镀层的晶化温度,此时硬度达到最高值接近HV1800。中性盐雾实验表明镀层的腐蚀速率远低于基体材料,144h中性盐雾实验后镀层表面未发生明显变化,能对基体合金起到防护作用。对Ni-P镀层及Ni-P-SiC复合镀层进行摩擦磨损实验,Ni-P-SiC复合镀层的摩擦系数约为0.2,Ni-P镀层摩擦系数为0.3,表明复合镀层的耐磨性高于镍磷镀层。采用研究出的TF配方和工艺,在高温合金GH3536表面制备了出含磷量为11.33%、硬度为HV503的高磷镀层。常用非晶态镀层耐蚀性好、硬度较低。同常用镀液配方相比,TF配方和工艺获得的非晶态镀层硬度高达HV750,兼顾了高耐蚀和高硬度的优点。TF配方与黎明航空发动机公司工业应用的配方进行对比,TF配方所得镀层硬度提高约30%。对镀液使用周期的研究表明,TF镀液使用寿命可达8MTO。因此,TF配方具有配方构成与工艺参数控制的科学性、生产应用的可行性和技术经济价值。