采用X射线衍射仪分别对Ni、Ni-Fe、Ni-Co、Co-Ni镀层进行了微观结构分析，当镀层为纯Ni Ni-Fe、Ni-Co时，其结构为单一的面心立方结构（fcc），表明合金元素Fe，Ni的复合并未改变基质金属镍的结构，基质金属镍仍保持面心立方结构。而当镀层为Co-Ni时，面心立方结构（fcc）的镍所具有（111）、（200）、（220）等晶面已经消失，取而代之的是六方密排结构（hcp）的Co所具有的（100）、（002）、（101）等晶面，这表明此时的Co-Ni镀层是具有六方密排结构的，以Co为溶剂，Ni溶解在Co中的单相固溶体。与纯Ni的X射线衍射峰相比，合金镀层的衍射峰变得宽化，尤其是Co-Ni合金的衍射峰明显宽化，说明合金镀层的晶粒较之纯Ni镀层的晶粒更加细化。
连铸结晶器的使用工况要求结晶器铜板的表面涂层应具有良好的耐磨损性能。
为考察各涂层的热稳定性能，分别在温度为100、200、300、400、500和600℃下对Ni、Ni-Fe、Ni-Co、Co-Ni和喷涂涂层进行1hr的退火热处理，并对热处理后涂层的硬度进行测定。各涂层硬度随热处理温度的变化规律示于图2。由图2可知，在室温状态下喷涂涂层的硬度最高为600Hv，Ni-Fe、Ni-Co硬度较高，分别为320Hv和270Hv，Ni镀层和Co-Ni镀层的硬度较低，均在200Hv左右。在低于200℃范围内，各镀层的硬度随热处理的温度的变化不大。但当热处理温度高于300℃时，纯Ni、Ni-Fe、Ni-Co镀层的硬度快速降低，均降至了200Hv以下，而喷涂涂层和Co-Ni镀层的硬度随退火温度的增加基本保持不变，其硬度大大高于其他镀层。由此可知，喷涂涂层和Co-Ni镀层具有很好的热稳定性能。
连铸结晶器的使用工况同时也要求结晶器铜板的表面涂层应具有良好的耐磨损性能。
在同等磨损条件下，与纯Ni镀层相比，其他涂层的磨损率大大降低，Ni-Fe和Ni-Co镀层分别降低了4倍和6倍左右，而Co-Ni镀层和喷涂涂层则分别降低了50倍和250倍左右。与纯Ni镀层相比，Ni-Co、Ni-Fe镀层以及喷涂涂层的摩擦系数均有所升高，而Co-Ni镀层摩擦系数显著降低了2倍左右。以上结果表明，与纯Ni镀层相比，Ni-Co和Co-Ni镀层具有良好的耐磨损性能，尤其是喷涂涂层和Co-Ni镀层耐磨损性能优异。
根据Archard定律：
Q=K*（LN/H）
Q为磨损量，N为载荷，L为磨损总距离，H为试验材料硬度，K为磨损系数。在相同的磨损实验条件下，磨损量与材料的硬度呈反比。在本实验中Co-Ni镀层和纯Ni镀层的硬度十分接近，分别为208HV和200HV，而它们的磨损量却相差很多，结合Co-Ni镀层在磨损过程中所表现出的低摩擦系数，可以判断，Co-Ni镀层所具有的优异耐磨性能并不是由于本身的强化所致，而是在于Co-Ni镀层特有的微观组织结构在磨损过程中降低了与摩擦副的摩擦系数，起到了减磨的作用。再结合前面对Co-Ni镀层结构的X射线衍射分析结果，认为Co-Ni具有良好的耐磨性能是由于Co-Ni镀层所具有的六方密排结构（hcp），这种六方密排结构有利于降低磨损过程中的摩擦系数，从而提高了材料的耐磨损性能。相反，具有面心立方结构（fcc）的纯镍和Ni-Co镀层，其摩擦系数较高，与Co-Ni镀层相比抗磨损性能较差。与其他涂层相比，虽然喷涂涂层的摩擦系数不是很低，但由于具有相对较高的硬度，因此，喷涂涂层的耐磨性能优于其他涂层。
