郭 偉，李 桐

（1. 河南工業(yè)和信息化職業(yè)學院，河南 焦作 454000； 2. 鄭州大學 機械工程學院，河南 鄭州 450066）

Zn-Ni 合金鍍層以其優(yōu)良的耐腐蝕性能在航空航天、汽車、船舶等行業(yè)中得到成功應用［1-2］。然而，惡劣環(huán)境條件對Zn-Ni合金鍍層的耐腐蝕及其它性能提出了更高要求。在此背景下，有學者嘗試引入第三種元素以期進一步提高Zn-Ni合金鍍層的耐腐蝕性能，同時賦予Zn-Ni 合金鍍層某些特殊性能。劉軍松等［3］向鍍液中添加次亞磷酸鈉，通過電沉積引入P 元素制備出Zn-Ni-P 合金鍍層。實驗結果表明，Zn-Ni-P 合金鍍層的耐腐蝕性能較Zn-Ni 合金鍍層明顯提高。盧帥等［4］在Zn-Ni合金鍍層中引入Mn元素獲得Zn-Ni-Mn 合金鍍層，研究發(fā)現(xiàn)Zn-Ni-Mn合金鍍層表現(xiàn)出更好的耐腐蝕性能。Bhat等［5］采用含有硫酸鋅、硫酸鈷和硫酸鎳等成分的鍍液制備出Zn-Ni-Co 合金鍍層，研究發(fā)現(xiàn)Zn-Ni-Co 合金鍍層的性能較Zn-Ni合金鍍層明顯提高。Oliveira等［6］通過電沉積在Zn-Ni合金鍍層中分別引入Fe 元素、Co 元素，實驗結果表明，引入Fe 元素制備的Zn-Ni-Fe 合金鍍層硬度較高，而引入Co 元素制備的Zn-Ni-Co合金鍍層表現(xiàn)出更好的耐腐蝕性能。董鵬等［7］向鍍液中添加鑭鹽，通過電沉積引入La 元素制備出Zn-Ni-La合金鍍層，研究發(fā)現(xiàn)引入La元素能明顯提高鍍層耐腐蝕性能。

總結國內外學者的研究成果得知，引入第三種元素能進一步提高Zn-Ni 合金鍍層的耐腐蝕性能。W 具有相當高的硬度、抗拉強度以及優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐腐蝕和耐磨性能，通過電沉積可以使W 與Fe、Ni 或Co 元素共同析出形成合金鍍層，表現(xiàn)出優(yōu)良的綜合性能，因此受到許多關注［8-12］。假如通過電沉積將W 元素引入Zn-Ni 合金鍍層中，有望在保持Zn-Ni 合金鍍層優(yōu)良耐腐蝕性能的同時提高其機械性能，從而擴大Zn合金鍍層的應用范圍。但目前關于Zn合金鍍層機械性能的研究鮮見報道，本文開展這方面研究具有創(chuàng)新性和參考價值。

1 實 驗

1.1 基體前處理

50 mm×24 mm×1 mm 的紫銅板作為基體，打磨后浸在體積分數(shù)10%的鹽酸中腐蝕活化2 min，去除基體表面的氧化層。然后交替使用無水乙醇和去離子水清洗基體，吹干后放在干燥箱中備用。

1.2 電沉積Zn-Ni-W合金鍍層

將前處理后紫銅試樣作為陰極，純鋅板作為陽極，兩者的間距設定3 cm。使用自制的試驗裝置，通過水浴加熱使鍍液溫度維持在50±0.5 ℃，鍍液主要成分為：硫酸鎳35 g/L、氯化鋅20 g/L、鎢酸鈉10～50 g/L、檸檬酸氫二銨85 g/L、硼酸40 g/L、硫酸鈉25 g/L。設置恒定電流密度2 A/dm2，電沉積80 min停止。實驗過程中只改變鍍液中鎢酸鈉濃度（分別為10 g/L、20 g/L、35 g/L、50 g/L），制備4個 Zn-Ni-W合金鍍層試樣。另外，采用不含鎢酸鈉的鍍液（主要成分為硫酸鎳35 g/L、氯化鋅20 g/L、檸檬酸氫二銨85 g/L、硼酸40 g/L、硫酸鈉25 g/L），在50±0.5 ℃、2 A/dm2條件下電沉積80 min 制備1 個Zn-Ni合金鍍層試樣作對比。

1.3 性能測試

使用MERLIN Compact型掃描電鏡觀察紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的表面形貌，并用INCA X-max80型能譜儀分析Zn-Ni合金鍍層及不同Zn-Ni-W合金鍍層成分。

使用D8 Advance 型X 射線衍射儀并借助于Jade 軟件對Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層進行相結構分析，加速電壓設定40 kV，電流為40 mA，從30 °掃描至90 °，步長為0.02 °。

使用Autolab 型電化學工作站測試紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層在常溫、質量分數(shù)3.5%氯化鈉溶液中的極化曲線，鉑電極作為輔助電極，飽和甘汞電極作為參比電極，不同試樣作為工作電極。三電極體系浸在氯化鈉溶液中達到穩(wěn)定開路電位狀態(tài)后，以1 mV/s 恒定速率掃描獲得極化曲線。采用塔菲爾外推法擬合極化曲線測試數(shù)據(jù)得到腐蝕電位和腐蝕電流密度等電化學參數(shù)，并根據(jù)文獻［13］給出的公式計算Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W合金鍍層對紫銅基體的防護效率。

使用MV-TEST1000 型顯微硬度計測定紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的硬度，載荷設定0.245 N，保持時間為15 s。每個試樣都測5 個點，結果取平均值。測試前對每個試樣進行輕度拋光、清洗和吹干處理，盡可能消除試樣表面狀況差異對測試結果的干擾。

使用CSM 型摩擦磨損試驗機測試紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層在無潤滑條件下的耐磨性能，對磨件為GCr15鋼球，測試過程的參數(shù)設置如下：往復摩擦模式，行程12 mm，法向載荷3 N，摩擦速度50 mm/s，摩擦時間8 min。實驗結束后將試樣浸在無水乙醇中超聲波清洗，吹干后使用掃描電鏡觀察磨痕形貌并測量磨痕寬度，進而評價紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的耐磨性能。

使用Nano Indenter型納米壓痕儀通過自動控制加載和卸載過程獲得紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的載荷-位移曲線，壓頭材質為金剛石，最大載荷設定30 mN。測試前對每個試樣進行輕度拋光、清洗和吹干處理，盡可能消除試樣表面狀況差異對測試結果的干擾。根據(jù)殘余壓痕深度及卸載過程中壓痕深度恢復率［（最大壓痕深度－殘余壓痕深度）/最大壓痕深度］評價紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的彈性恢復性能。

2 結果與討論

2.1 表面形貌和成分分析

圖1 為紫銅基體、Zn-Ni鍍層及不同Zn-Ni-W 鍍層的表面形貌。如圖1（a）所示，前處理后紫銅基體表面氧化層被去除，只形成一些不規(guī)則坑洞，這可以保證鍍層與紫銅基體緊密結合。結合圖1（b）～1（f）可知，Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的均勻性以及對基體覆蓋性都很好，但它們的形貌特征存在差異。Zn-Ni 合金鍍層的晶粒呈棱角尖銳的塊狀，無規(guī)律堆積形成一些孔洞。添加適量鎢酸鈉制備的Zn-Ni-W合金鍍層晶粒形態(tài)及結合方式明顯不同于Zn-Ni 合金鍍層，孔洞缺陷也減少。隨著鎢酸鈉濃度從10 g/L增至35 g/L，Zn-Ni-W合金鍍層的晶粒都類似花蕊狀，以纏繞形式緊密結合，孔洞缺陷減少，致密性相比于Zn-Ni 合金鍍層逐步改善。然而，當鎢酸鈉濃度達到50 g/L，Zn-Ni-W 合金鍍層的晶粒呈顆粒狀團簇，存在較多孔洞和微裂紋。

圖1 紫銅基體、Zn-Ni合金鍍層及不同Zn-Ni-W合金鍍層的表面形貌Fig.1 Surface morphology of red copper matrix， Zn-Ni alloy coating and different Zn-Ni-W alloy coatings

結合電沉積機理分析，W 依靠Ni誘導實現(xiàn)共沉積，由于原子半徑存在差異，在共沉積過程中W 原子占據(jù)Ni 晶格格點位置會造成晶格扭曲和脹大引起晶格畸變［14-15］，導致結晶位錯塞積逐漸形成新形態(tài)晶粒。新形態(tài)晶粒以纏繞形式結合緊密，彌補了孔洞缺陷。在鎢酸鈉濃度增加的情況下，較多W 依靠Ni誘導實現(xiàn)共沉積，在共沉積過程中W原子進入Ni 晶格中可能引起較大程度晶格畸變，導致形成新形態(tài)晶粒并且纏繞結合緊密。然而，在鎢酸鈉濃度過高的情況下，一部分鎢酸鹽可能伴隨著沉積過程夾雜在鍍層中，降低了沉積效率導致析氫副反應加劇，鍍層中逐漸形成較多孔洞和微裂紋。另外，鎢酸鈉濃度過高的情況下對Zn-Ni-W合金鍍層結晶過程造成較大影響，W 依靠Ni誘導實現(xiàn)共沉積的效率降低，晶格畸變程度弱，導致Zn-Ni-W 鍍層結構較疏松。

表1 為Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的成分。由表1可知，在Zn-Ni合金鍍層中檢測到Zn、Ni、C 和O 四種元素，而在不同Zn-Ni-W 合金鍍層中都檢測到Zn、Ni、W、C 和O 五種元素。其中，C和O元素是試樣表面輕度氧化以及發(fā)生物理吸附引入，扣除這兩種元素，得知Zn-Ni合金鍍層的成分為Zn 和Ni 元素，不同Zn-Ni-W 合金鍍層的成分均為Zn、Ni和W 元素。改變鎢酸鈉濃度對Zn-Ni-W 合金鍍層中各元素質量分數(shù)有一定影響。隨著鎢酸鈉濃度從10 g/L 增至50 g/L，W 元素質量分數(shù)升高，伴隨著Zn 元素質量分數(shù)降低，而Ni 元素質量分數(shù)變化幅度不大。W 元素質量分數(shù)升高一方面是由于鍍液中鎢酸根離子增多的情況下依靠Ni 誘導實現(xiàn)共沉積的W 增多，另一方面是由于伴隨著沉積過程夾雜在鍍層中的鎢酸鹽增多。由于W 依靠Ni 誘導實現(xiàn)共沉積，而Zn與Ni屬于異常共沉積，即Zn優(yōu)先于Ni沉積，在W 沉積過程活躍且沉積量逐漸增多的情況下，相當于Zn 沉積過程被抑制，導致 Zn-Ni-W 合金鍍層中Zn質量分數(shù)降低。

2.2 相結構分析

圖2 為Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的XRD 衍射圖譜。根據(jù)衍射圖譜分析得知，Zn-Ni 合金鍍層含有單質Zn 相和Ni5Zn21相，呈現(xiàn)晶態(tài)結構特征。不同Zn-Ni-W 合金鍍層也含有單質Zn相和Ni5Zn21相，但未出現(xiàn)與W相關的物相。由此推斷：W 固溶在Ni 晶格中形成以Ni 為溶劑、W 為溶質的置換型固溶體結構。研究表明，置換型固溶體容易引起晶格畸變，導致形成新形態(tài)晶粒。

圖2 Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的XRD 衍射圖譜Fig.2 XRD patterns of Zn-Ni alloy coating and different Zn-Ni-W alloy coatings

2.3 耐腐蝕性能分析

圖3 為紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的極化曲線，根據(jù)極化曲線擬合得到的電化學參數(shù)見表2。由表2 可知，Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W合金鍍層的腐蝕電位較紫銅基體明顯正移，腐蝕電流密度有不同程度降低，這表明Zn-Ni合金鍍層及不同Zn-Ni-W合金鍍層都能抑制紫銅基體腐蝕。進一步比較發(fā)現(xiàn)，不同Zn-Ni-W 合金鍍層的耐腐蝕性能存在差異，腐蝕電流密度隨著鎢酸鈉濃度增加呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢。這是由于改變鎢酸鈉濃度導致Zn-Ni-W合金鍍層的致密性逐步改善然后降低，結晶缺陷先減少后增多，阻擋腐蝕介質及抑制腐蝕反應能力先增強后減弱。當鎢酸鈉濃度為35 g/L 時，Zn-Ni-W 合金鍍層具有最低的腐蝕電流密度9.74×10-7A/cm2，與紫銅基體相比降低了近兩個數(shù)量級，與Zn-Ni 合金鍍層相比降低了近一個數(shù)量級，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐腐蝕性能。這是由于鎢酸鈉濃度為35 g/L時制備的Zn-Ni-W 合金鍍層晶粒呈花蕊狀纏繞結合緊密，孔洞缺陷少，其致密性較好，能有效的阻擋腐蝕介質并增大腐蝕過程阻力，從而表現(xiàn)出較弱腐蝕傾向。

圖3 紫銅基體、Zn-Ni合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的極化曲線Fig.3 Polarization curves of red copper matrix， Zn-Ni alloy coating and different Zn-Ni-W alloy coatings

然而，當鎢酸鈉濃度達到50 g/L，Zn-Ni-W 合金鍍層的腐蝕電流密度增加至7.36×10-6A/cm2，高于Zn-Ni 合金鍍層的腐蝕電流密度，表明其耐腐蝕性能變差。這是由于在鎢酸鈉濃度過高情況下制備的Zn-Ni-W 合金鍍層存在一些裂紋，腐蝕介質容易滲透到鍍層內部，導致腐蝕反應加快且腐蝕程度嚴重。

圖4 為Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層對紫銅基體的防護效率。由圖4 可知，改變鎢酸鈉濃度導致不同Zn-Ni-W合金鍍層對紫銅基體的防護效率存在差異。隨著鎢酸鈉濃度從10 g/L 增至35 g/L，防護效率從94.2%提高到98.4%。這是由于在鎢酸鈉濃度增加情況下制備的Zn-Ni-W合金鍍層致密性逐步改善，孔洞缺陷減少，有效地阻擋腐蝕介質并抑制腐蝕發(fā)展，從而對紫銅基體起到良好的防護作用。然而，當鎢酸鈉濃度達到50 g/L，Zn-Ni-W合金鍍層對紫銅基體的防護效率僅為87.9%，低于Zn-Ni 合金鍍層的防護效率。這是由于在鎢酸鈉濃度過高情況下制備的Zn-Ni-W合金鍍層存在一些裂紋，阻擋腐蝕介質及抑制腐蝕反應能力下降，導致鍍層對紫銅基體的防護作用減弱。

圖4 Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層對紫銅基體的防護效率Fig.4 Protective efficiency of Zn-Ni alloy coating and different Zn-Ni-W alloy coatings on red copper matrix

2.4 硬度和耐磨性能分析

圖5 為Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的硬度。硬度反映材料抵抗局部塑性變形能力［16-17］，是材料的機械性能指標之一。一般情況下，硬度越高意味著材料具有較強的抵抗局部塑性變形能力。由圖5 可知，Zn-Ni 合金鍍層的硬度為220.6 HV，是紫銅基體硬度（約95 HV）的2.3 倍。不同Zn-Ni-W 合金鍍層的硬度在209.3～378.2 HV范圍內，并且隨著鎢酸鈉濃度增加呈現(xiàn)先增大后減小趨勢。由于電沉積Zn-Ni-W合金鍍層過程中形成置換型固溶體引起晶格畸變，形成新形態(tài)晶粒纏繞結合緊密，起到強化效果，使位錯運動受到的阻力增大并阻礙局部塑性變形，因此Zn-Ni-W 合金鍍層的硬度增大。

圖5 Zn-Ni合金鍍層及不同Zn-Ni-W合金鍍層的硬度Fig.5 Hardness of Zn-Ni alloy coating and different Zn-Ni-W alloy coatings

隨著鎢酸鈉濃度從10 g/L 增至35 g/L，較多W依靠Ni 誘導實現(xiàn)共沉積并進入Ni 晶格中引起較大程度晶格畸變，致使Zn-Ni-W 合金鍍層的晶粒纏繞結合更緊密，起到較好的強化效果。鍍層致密性逐步改善，抵抗局部塑性變形能力增強，因此硬度呈現(xiàn)增大趨勢。鎢酸鈉濃度為35 g/L 時制備的Zn-Ni-W合金鍍層硬度最高，達到378.2 HV，約為紫銅基體硬度的4 倍。然而，在鎢酸鈉濃度過高情況下制備的Zn-Ni-W合金鍍層中存在一些裂紋，結構較疏松，其抵抗局部塑性變形能力弱，致使位錯運動受到的阻力減小，硬度必然較低。

圖6 為紫銅基體、Zn-Ni鍍層及不同Zn-Ni-W 鍍層的磨痕形貌。如圖6（a）所示，紫銅基體的磨損特征表現(xiàn)為嚴重磨粒磨損，表面存在不同形態(tài)的坑洞和磨屑，還形成一些裂紋，這表明摩擦過程中伴隨著擠壓刮擦和局部剝落現(xiàn)象，紫銅基體磨損嚴重。如圖6（b）所示，Zn-Ni 合金鍍層的磨損特征表現(xiàn)為嚴重磨粒磨損，表面分布著很多粒狀和塊狀磨屑，也形成裂紋，但磨損程度與紫銅基體相比減輕。在摩擦過程中，剝落的磨屑轉移到摩擦副之間會加劇鍍層表面磨損。由于Zn-Ni 合金鍍層的硬度相對較低，難以抵抗較大程度局部塑性變形，其耐磨性能不理想。如圖6（c）～6（f）所示，不同Zn-Ni-W 合金鍍層的磨損特征存在差異。隨著鎢酸鈉濃度從10 g/L增至35 g/L，Zn-Ni-W 合金鍍層磨粒磨損程度減輕，這是由于鎢酸鈉濃度增加情況下制備的Zn-Ni-W合金鍍層晶粒纏繞結合緊密，致密性逐步改善，硬度增大使其抵抗局部塑性變形能力增強，從而減輕在法向載荷和磨屑反復刮擦共同作用下對鍍層造成的磨損程度。當鎢酸鈉濃度為35 g/L 時，Zn-Ni-W 合金鍍層的磨損特征表現(xiàn)為輕度磨粒磨損，其耐磨性能最好。然而，在過高鎢酸鈉濃度下制備的Zn-Ni-W 合金鍍層磨損特征表現(xiàn)為嚴重磨粒磨損，表面較疏松，存在許多坑洞，并分布著粒狀和塊狀磨屑。這是由于在鎢酸鈉濃度過高情況下制備的Zn-Ni-W合金鍍層結構較疏松，并且存在較多孔洞和微裂紋，其抵抗局部塑性變形能力弱。摩擦過程中，在法向載荷和磨屑反復刮擦共同作用下造成嚴重磨損。

圖6 紫銅基體、Zn-Ni合金鍍層及不同Zn-Ni-W合金鍍層的磨痕形貌Fig.6 Wear morphology of red copper matrix， Zn-Ni alloy coating and different Zn-Ni-W alloy coatings

圖6 中各小圖右上角為磨痕輪廓，根據(jù)磨痕寬度可以推測材料的耐磨性能優(yōu)劣。耐磨性能也是材料的機械性能指標之一，一般情況下，磨痕寬度越小意味著材料具有較好的耐磨性能［18-20］。紫銅基體的磨痕寬度約為1200 μm，Zn-Ni合金鍍層的磨痕寬度與紫銅基體相比減小約300 μm。而Zn-Ni-W 合金鍍層的磨痕寬度隨著鎢酸鈉濃度增加呈現(xiàn)先減小后增大趨勢，當鎢酸鈉濃度為35 g/L 時，Zn-Ni-W 合金鍍層的磨痕寬度僅為600 μm，相比于紫銅基體和Zn-Ni 合金鍍層分別減小50%、33.3%。這進一步證實鎢酸鈉濃度為35 g/L時制備的Zn-Ni-W 合金鍍層具有優(yōu)異的耐磨性能。然而，鎢酸鈉濃度達到50 g/L 時，磨痕寬度增大到約1000 μm，同樣證實了在鎢酸鈉濃度過高情況下制備的Zn-Ni-W合金鍍層耐磨性能變差。

2.5 彈性恢復性能分析

圖7 為紫銅基體、Zn-Ni合金鍍層及Zn-Ni-W 合金鍍層的載荷-位移曲線。每條曲線都顯示加載過程和卸載過程，反映載荷與壓痕深度之間的關系。在加載過程中，紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層首先發(fā)生彈性變形，然后轉變?yōu)樗苄宰冃危S著載荷增大至20 mN 過程中壓痕深度逐漸增加。在卸載過程中，彈性變形不同程度恢復，因此壓痕深度減小。而塑性變形過程不可逆，最終使紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層表面形成不同深度的殘余壓痕。

圖7 紫銅基體、Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的載荷-位移曲線Fig.7 Load-displacement curves of red copper matrix，Zn-Ni alloy coating and different Zn-Ni-W alloy coatings

圖8 為Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的壓痕深度恢復率。Zn-Ni 合金鍍層的壓痕深度恢復率為19.1%，與紫銅基體（14%）相比有所提高。隨著鎢酸鈉濃度增加，Zn-Ni-W 合金鍍層的壓痕深度恢復率呈現(xiàn)先增大后減小趨勢。由于紫銅基體硬度低，在加載過程中發(fā)生較大程度彈性變形和塑性變形，由于塑性變形過程不可逆，因此紫銅基體的彈性恢復性能較差。雖然Zn-Ni合金鍍層的硬度較紫銅基體明顯提高，但由于Zn-Ni 合金鍍層的晶粒無規(guī)律堆積形成較多孔洞，其致密性較差，抵抗塑性變形能力和彈性恢復性能與紫銅基體相比并未顯著提高。

圖8 Zn-Ni 合金鍍層及不同Zn-Ni-W 合金鍍層的壓痕深度恢復率Fig.8 Indentation depth recovery ratio of Zn-Ni alloy coating and different Zn-Ni-W alloy coatings

添加適量鎢酸鈉的Zn-Ni-W合金鍍層晶粒呈花蕊狀纏繞結合緊密，起到強化效果，其致密性與Zn-Ni 合金鍍層相比明顯改善，因此表現(xiàn)出較好的彈性恢復性能。當鎢酸鈉濃度為35 g/L 時，Zn-Ni-W 合金鍍層的壓痕深度恢復率最高，達到28.2%，其彈性恢復性能最好。然而，鎢酸鈉濃度達到50 g/L 時，Zn-Ni-W 合金鍍層的壓痕深度恢復率僅為16.7%，低于Zn-Ni合金鍍層的壓痕深度恢復率。這是由于在鎢酸鈉濃度過高情況下制備的Zn-Ni-W合金鍍層結構較疏松且硬度較低，其抵抗局部塑性變形能力弱，導致彈性恢復性能變差。

3 結 論

（1）添加適量鎢酸鈉制備的Zn-Ni-W 合金鍍層晶粒類似花蕊狀，以纏繞形式結合緊密起到強化效果。Zn-Ni-W 合金鍍層的物相組成與Zn-Ni 合金鍍層相同，都含有單質Zn和Ni5Zn21相，但耐腐蝕性能、硬度、耐磨性能和彈性恢復性能與Zn-Ni 合金鍍層相比提高。鎢酸鈉濃度過高的情況下導致電沉積過程中晶格畸變程度弱，Zn-Ni-W 合金鍍層中存在一些裂紋結構較疏松，耐腐蝕性能、硬度、耐磨性能和彈性恢復性能與Zn-Ni合金鍍層相比都下降。

（2）鎢酸鈉濃度為35 g/L 時制備的Zn-Ni-W 合金鍍層具有最低的腐蝕電流密度9.74×10-7A/cm2，防護效率、硬度和壓痕深度恢復率分別達到98.4%、378.2 HV、28.2%，并且磨痕寬度僅為600 μm，表現(xiàn)出優(yōu)良的耐腐蝕性能、耐磨性能和彈性恢復性能。原因歸結為在電沉積Zn-Ni-W合金鍍層過程中引起較大程度晶格畸變，致使晶粒纏繞結合更緊密，彌補了孔洞缺陷改善致密性，并且起到較好的強化效果。