钛及钛合金因其优良的性能而广泛应用于石油化工的运输管道领域。但是,在钛合金石油井管道的接箍处,由于其热导率低,耐磨性差的缺点,容易发生粘结而影响钛合金的应用,目前主要是采用镀铜来改善其耐磨性和抗粘扣性能。但是,使用中发现Cu的耐蚀性较差,在服役过程中易被腐蚀,因此本文在TC4钛合金表面制备了Ni/Cu/Ni复合镀层,主要研究不同扩散热处理温度对TC4钛合金表面Ni/Cu/Ni复合镀层耐磨性和耐蚀性的影响,以及对比研究Ni/Cu复合镀层与Ni/Cu/Ni复合镀层耐磨性和耐蚀性。Ni/Cu复合镀层与Ni/Cu/Ni复合镀的耐磨性和耐蚀性对比研究结果为Ni/Cu/Ni复合镀比Ni/Cu复合镀层耐磨性稍差一些,但耐蚀性更好。TC4钛合金表面Ni/Cu/Ni复合镀层分别在不同温度热处理3 h后,镀层中的Cu、Ni、Ti原子发生了不同程度的扩散,随着热处理温度的升高,Cu、Ni、Ti原子迁移量增大,因扩散而产生的过渡层也变厚。在600℃至800℃的热处理温度范围内,Ni/Cu/Ni复合镀层中先后生成固溶体Cu_3.8Ni、金属间化合物Ni₃Ti、CuTi、Cu₂Ti、Ti₂Ni、Cu₄Ti₃。由于生成的固溶体和金属间化合物的种类和数量不同,随着热处理温度的升高,复合镀层的表面粗糙度降低,表面显微硬度升高。由摩擦磨损实验结果得到随着热处理温度的升高,形成的固溶体与金属间化合物的种类和数量都增加,产生固溶强化和弥散强化,扩散过程生成的Ti-Ni系金属间化合物与Ti-Cu系金属间化合物均有比较高的硬度,这些化合物的结合能够有效地提高复合镀层的硬度,从而提高复合镀层的耐磨性。电化学测试和浸泡腐蚀实验得到的动电位极化曲线、电化学阻抗谱以及腐蚀形貌表明,随着热处理温度的升高,复合镀层表面组织的空隙变小,对腐蚀性离子的渗透造成阻碍,同时由于难溶性金属间化合物种类和数量的增加,提高了镀层的耐蚀性。