采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声波脉冲电沉积方法，在汽车齿轮钢20CrMnTi表面制备Ni-TiN镀层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损试验机等研究Ni-TiN镀层的微观组织、显微硬度和耐磨性能。结果表明，在超声脉冲电沉积获得的Ni-TiN镀层中，金属晶粒得到显著细化，组织结构最为致密，且TiN纳米微粒均匀分布于镀层中，Ni晶粒和TiN微粒的平均粒径分别为76.5和41.4 nm。当电沉积时间为 50 min 时，直流电沉积、脉冲电沉积和超声脉冲电沉积制得的Ni-TiN镀层显微硬度分别为841，882和923 Hv，超声波脉冲电沉积Ni-TiN镀层的耐磨性最优。