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提高钢铁材料耐蚀耐磨性能的方法之一就是使用电沉积技术对材料表面进行改性。传统的硬铬镀层具有优良的性能,但镀铬废液会造成严重的环境污染,应用受到限制。Ni基合金镀层不仅能避免环境污染,还具有优良的防腐耐磨性能,可以媲美硬铬镀层,因此Ni-W-P镀层成为一种先进的防腐耐磨合金镀层。本文采用电沉积技术成功制备出Ni-W-P镀层,并在此基础上采用超声搅拌-复合电沉积技术在镍钨磷、氧化石墨烯混合镀液中制备了Ni-W-P/石墨烯复合镀层。讨论了搅拌方式对复合镀层表面质量的影响,通过正交实验得出了制备Ni-W-P/石墨烯复合镀层最佳工艺参数。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、差热分析仪(DTA)等分析设备对镀层的形貌、结构、成分进行了分析,对镀层中的石墨烯进行了表征。通过显微硬度、摩擦磨损和腐蚀等试验分析了镀层的性能。制备Ni-W-P/石墨烯复合镀层最佳工艺参数为:硫酸镍60g/L,钨酸钠50g/L,次亚磷酸钠20g/L,氧化石墨烯1g/L,柠檬酸钠90g/L,电流密度固定为5A/dm~2,超声分散90min、温度60℃、pH为6~7。镀层的SEM、EDS和Raman表明,Ni-W-P/石墨烯复合镀层含有石墨烯;镀层表面平整,镀层结构致密无缺陷;镀层中Ni的重量百分比是85.16%,W的重量百分比是6.13%,P的重量百分比是8.71%;XRD结果表明Ni-W-P/石墨烯复合镀层为非晶,随着热处理温度的提高镀层逐渐晶化,在600℃热处理后镀层完全晶化,析出Ni-P、Ni-W等第二相;DTA差热分析结果表明石墨烯的加入会使镀层晶化温度提前。显微硬度试验结果表明石墨烯的加入会提高镀层硬度,并且在600℃热处理后Ni-W-P/石墨烯复合镀层硬度比Ni-W-P镀层的提高了26.7%;摩擦磨损试验结果表明,500℃热处理后的Ni-W-P镀层和400℃热处理后的Ni-W-P/石墨烯复合镀层具有最佳的耐磨性能。