化学镀镍-磷合金为非平衡相结构，热力学不稳定，可以发生晶化反应转变成平衡态。自从1944年Brenner and Riddle发现后，镍-磷合金的微观结构性质和净化行为被广泛研究,人们根据含磷量的多少,把镍-磷合金分为三类:低磷 (1-5 wt.%)、中磷 (5-8 wt.%) 和高磷 (9 wt.% 及以上)。研究表明低磷合金由晶体或微晶构成，中磷合金由非晶或微晶和非晶相的混合构成，高磷合金完全由非晶构成。本文采用化学镀的方法,在08F碳素钢基底上，75℃连续施镀（每隔2h更换镀液，更换3次），制备含磷量为5%、沉积厚度80μm的Ni-P合金镀层。含P 5%(质量)化学镀Ni-P合金层为非晶态，表面略微粗糙，为球形小丘状结构，四周有清晰的小沟，球状颗粒尺寸0.2(m左右。激光辐照非晶合金晶化作为一种新兴技术引起材料学领域的广泛兴趣,尤其是在制造半导体材料方面得到重要应用。本文研究了激光能量密度对合金层晶化生长的影响（能量密度分别为0.82×106 w/cm2、0.93×106 w/cm2、1.20×106 w/cm2、1.28×106 w/cm2、1.52×106 w/cm2），并与电炉退火晶化（分别在300℃、400℃、450℃、500℃退火一小时）加以对比。采用扫描电镜表征合金层表面激光作用前后的形貌变化，使用X射线衍射仪分析进行微观结构分析，跟踪激光辐照前后合金的相变。脉冲激光辐照镍-磷合金，合金层发生凝固，激光停止作用后，凝固部分迅速凝固，结晶形成枝晶状组织。为了研究合金结晶过程的发生发展，了解合金表面温度的变化显得尤为重要，但常规实验方法测量激光辐照温度变化异常困难，且缺乏准确性。因此本文采用理论计算的方法求解脉冲激光作用的一维温度场，来表征激光作用的传热过程，近似计算快速凝固过程中的平均冷速，<WP=57>研究激光能量密度对合金凝固参数的影响。Ni-P合金层经较小能量（能量密度0.82×106 w/cm2 ）Nd: YAG脉冲激光辐照后，合金层表面可以观察到0.4mm左右的圆形光斑，说明表面发生微熔，在扫描电镜下放大5000倍可以观察到光斑表面短小“十字”晶须杂乱分布，晶须的长度约为1(m；XRD曲线出现Ni和Ni3P的衍射峰，说明Ni-P合金层开始晶化。增加脉冲激光能量,能量密度0.93×106 w/cm2，“十字”晶须长大，长度约为2(m，并有开始向枝晶转变的迹象；此状态下Ni和Ni3P的衍射峰衍射强度相对增加，说明晶化程度加大，Ni{111}峰值大于Ni3P峰值，Ni{111}相相对含量增加。进一步增加脉冲激光能量,能量密度达到1.20×106 w/cm2，激光作用后出现树枝晶，能够清晰地分辨出枝晶的二次臂，枝晶的一次臂长度约为3-5(m。略微增加脉冲激光能量,能量密度达到1.28×106 w/cm2，此时枝晶生长充分，枝晶纵横交错呈网格状，很难分辨出单个独立的枝晶，相对于能量密度1.28×106 w/cm2状态，枝晶臂变粗、边长。当能量密度最终达到1.52×106 w/cm2，此时枝晶密布成片状结构，相应凝固时间增加。在激光照射的区域，激光能量影响着镍-磷合金的结晶生长形貌研究，表明冷速的变化引起合金枝晶生长形貌的变化，而冷速又决定于激光能量密度。传统铸造中的凝固过程由于冷速低凝固时间长，枝晶生长粗大，随冷速的增加，凝固时间变短，组织逐渐细化，晶粒尺寸由几百微米缩减为几微米。