纳米复合镀层如今无论是在材料、机械还是化工等方面都有着相当重要的地位。由于纳米复合镀层兼有基体金属和纳米微粒的双重性能,Ni-TiN纳米复合镀层具有比纯镍镀层更加优秀的表面性能。相比于普通电沉积而言,喷射电沉积具有沉积速度快,制得的镀层质量佳等优势。本文对喷射电沉积的四项制备参数:喷嘴出口直径、喷嘴收缩角、极间距和喷射压力进行深入探究。首先利用不同工艺参数通过喷射电沉积方法在Q235钢表面制备出Ni-TiN纳米复合镀层,对比Ni-TiN纳米复合镀层的显微硬度和磨损量得到最佳喷射参数范围(喷嘴出口直径4～8 mm、喷嘴收缩角30°～60°、喷射压力4～8 MPa、极间距10～20 mm)。然后根据以显微硬度为指标的正交实验表格得到四组显微硬度较高的制备参数,利用Fluent软件对四组制备参数喷射电沉积过程中喷嘴周围的流场进行仿真模拟。结果显示,5号试件的喷射电沉积制备参数最佳(喷嘴出口直径6 mm、喷嘴收缩角45°、极间距10 mm、喷射压力8 MPa)。由于仿真模拟软件不能完全考虑人为实验时的不确定因素。因此需要利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损实验机、镀层测厚仪等对这四组制备参数制得的镀层进行测试,验证仿真模拟结果的准确性。SEM结果显示5号试件制备参数制得镀层的镍晶粒尺寸和TiN粒子的尺寸最小,分别为78.8 nm和46.9 nm。可以见得,5号试件制备参数制备的镀层表面平整光滑,镀层表面拥有致密的组织结构并且镀层表面孔隙对比其他三种制备参数制备的镀层明显较少。XRD结果表明5号试件的镍晶粒和TiN粒子衍射峰最矮最缓。这说明镀层表面晶粒较细,粒子沉积均匀并且镀层较厚。摩擦磨损实验结果显示,5号试件制备参数沉积的Ni-TiN纳米复合镀层的摩擦系数最小,平均值为0.403。也就是说,5号试件制备参数沉积的纳米复合镀层表面硬质颗粒小且分布均匀。电化学腐蚀实验结果显示,5号试件喷射电沉积参数制备镀层的自腐蚀电位平均值为-0.1039 V,比另外三种偏正,腐蚀现象发生的倾向最小,最不易被腐蚀。同时,5号试件喷射电沉积参数制备镀层的自腐蚀电流密度比另外三种小,镀层发生自腐蚀现象的速度最慢。镀层的结合力及镀层厚度测试结果可知,5号试件喷射电沉积参数制得的镀层平均厚度最大且镀层结合力平均值最大,分别为201.4 nm和41.88 N。因此,5号试件的镀层最不易被剥离。上述实验结果显示,5号试件的喷射电沉积参数沉积的Ni-TiN纳米复合镀层性能最佳,与仿真模拟结果一致。