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镍铝青铜（NAB）合金因其具有优异的耐海水腐蚀性能和良好的抗疲劳性能,成为铸造船用螺旋桨的主流材料。但随着航海需求的不断提高,螺旋桨的工况更加恶劣,对螺旋桨的性能提出了更苛刻的要求。本文旨在提高镍铝青铜合金的耐腐蚀、空蚀和抗疲劳的性能,从而延长镍铝青铜螺旋桨的使用寿命。本研究先对镍铝青铜合金进行热处理强化,得到整体强韧的基体,充分发挥合金的潜能。通过不同的热处理方式调控合金的微观组织,分析其对电化学腐蚀性能和抗疲劳裂纹扩展速率的影响,从而优化合金的热处理工艺。结果表明退火可以使β’分解成α+κⅢ,明显提高材料的塑性和耐腐蚀性,但强度稍微降低。试样经固溶时效处理后,强度最高,但延伸率和腐蚀阻抗最低。适当地正火处理可以提高材料的综合力学性能,同时不降低材料的耐蚀性能。镍铝青铜在空气中的疲劳裂纹扩展速率由高至低依次为:铸态>固溶时效态>正火态。疲劳裂纹主要沿着铸态试样的α和κⅢ界面扩展,正火态试样的裂纹一般穿越α晶粒扩展,而固溶时效试样的裂纹既在α相内,也在α和κ界面之间扩展。为了进一步提高螺旋桨叶片表面的抗腐蚀、疲劳的性能,本课题重点研究了几种镍基合金熔覆层在镍铝青铜上的应用。本文利用激光熔覆技术在镍铝青铜表面制备NiY熔覆层,通过XRD、SEM、TEM分析熔覆层的微观组织演变规律及稀土Y的作用,采用极化曲线、电化学阻抗谱的方法评价熔覆层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀性能。结果表明:激光熔覆层表面形成均匀细小的等轴晶,且晶内存在大量亚晶;熔覆层底部主要由胞状晶和晶间析出物组成,胞状晶内分布大量弥散的纳米颗粒。相比镍铝青铜基材,激光熔覆层腐蚀电位有所提高,腐蚀电流密度下降一个数量级,电化学阻抗谱数据表明,随着浸泡时间的延长,熔覆试样表面会形成完整的保护膜,从而提高其耐蚀性能。激光熔覆层硬度梯度分布比较均匀,其硬度是基材的两倍多。此外,稀土Y的添加起到了细化晶粒和脱氧造渣的作用。此外,在镍铝青铜合金表面制备NiCrFe熔覆层。研究结果表明,随着激光功率的降低,稀释率减小,且晶粒有细化的趋势。熔覆层主要由Ni（Cr,Fe,Cu）、Co(Mn0.5Si0.5)、MoNi和Cr（Ni,Mo）等相组成,结合区主要由Cu基固溶体和一些析出相组成。熔覆层枝晶内形成大量弥散分布的纳米颗粒,TEM分析推测其为NiCu相,因此表现出较高的硬度。熔覆层耐蚀性元素Ni、Cr含量较高,显著提高合金的腐蚀阻抗。熔覆层的平均硬度是基体的三倍多,弹性回复比是基体的两倍多,有利于材料的耐空蚀性能。Cu和Y的添加可以细化NiCrFe熔覆层的枝晶,减小组织、成分的不均匀性,而且增加熔覆层与基体的润湿性,提高激光熔覆的成形质量。熔覆层Mo含量的提高导致熔覆层存在CrMo增强相,使得熔覆层的硬度进一步提高至750 HV0.1。而且Mo可以有效阻止Cl-的侵蚀,促进Ni在表面形成致密的保护膜。